OSDN Git Service

2011-07-27 Kai Tietz <ktietz@redhat.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
696      in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
699     {
700       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
701          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
702          default definitions of PARM_DECLs.  */
703       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
704           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
705           && nonnull_arg_p (sym))
706         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
707       else
708         set_value_range_to_varying (vr);
709     }
710
711   return vr;
712 }
713
714 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
715
716 static inline bool
717 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
718 {
719   if (val1 == val2)
720     return true;
721   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
722     return false;
723   if (is_overflow_infinity (val1))
724     return is_overflow_infinity (val2);
725   return true;
726 }
727
728 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
729
730 static inline bool
731 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
732 {
733   return (b1 == b2
734           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
735               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
736           || (b1 && b2
737               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
738 }
739
740 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
741    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
742    value.
743
744    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
745    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
746    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
747    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
748    is the range object associated with another SSA name.  */
749
750 static inline bool
751 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
752 {
753   value_range_t *old_vr;
754   bool is_new;
755
756   /* Update the value range, if necessary.  */
757   old_vr = get_value_range (var);
758   is_new = old_vr->type != new_vr->type
759            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
760            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
761            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
762
763   if (is_new)
764     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
765                      new_vr->equiv);
766
767   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
768
769   return is_new;
770 }
771
772
773 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
774    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
775
776 static void
777 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
778 {
779   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
780   value_range_t *vr = vr_value[ver];
781
782   if (*equiv == NULL)
783     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
784   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
785   if (vr && vr->equiv)
786     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
787 }
788
789
790 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
791
792 static inline bool
793 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
794 {
795   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
796          && integer_zerop (vr->min)
797          && integer_zerop (vr->max);
798 }
799
800
801 /* Return true if VR is [0, 0].  */
802
803 static inline bool
804 range_is_null (value_range_t *vr)
805 {
806   return vr->type == VR_RANGE
807          && integer_zerop (vr->min)
808          && integer_zerop (vr->max);
809 }
810
811 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
812    a singleton.  */
813
814 static inline bool
815 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
816 {
817   return (vr->type == VR_RANGE
818           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
819           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
820           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
821           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
822 }
823
824 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
825
826 static inline bool
827 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
828 {
829   return (range_int_cst_p (vr)
830           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
831 }
832
833 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
834
835 static inline bool
836 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
837 {
838   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
839           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
840 }
841
842 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
843
844 static inline bool
845 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
846 {
847   return (vr->type == VR_RANGE
848           && (is_overflow_infinity (vr->min)
849               || is_overflow_infinity (vr->max)));
850 }
851
852 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
853    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
854    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
855    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
856    uses an overflow infinity.  */
857
858 static bool
859 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
860 {
861   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
862   if (is_overflow_infinity (vr->min))
863     {
864       *strict_overflow_p = true;
865       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
866         return false;
867     }
868   if (is_overflow_infinity (vr->max))
869     {
870       *strict_overflow_p = true;
871       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
872         return false;
873     }
874   return true;
875 }
876
877
878 /* Like tree_expr_nonnegative_warnv_p, but this function uses value
879    ranges obtained so far.  */
880
881 static bool
882 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr, bool *strict_overflow_p)
883 {
884   return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (expr, strict_overflow_p)
885           || (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
886               && ssa_name_nonnegative_p (expr)));
887 }
888
889 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
890    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
891    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
892    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
893
894 static bool
895 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
896 {
897   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
898   switch (get_gimple_rhs_class (code))
899     {
900     case GIMPLE_UNARY_RHS:
901       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
902                                              gimple_expr_type (stmt),
903                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
904                                              strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_BINARY_RHS:
906       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
907                                               gimple_expr_type (stmt),
908                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
909                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
910                                               strict_overflow_p);
911     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
912       return false;
913     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
914       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
915                                               strict_overflow_p);
916     case GIMPLE_INVALID_RHS:
917       gcc_unreachable ();
918     default:
919       gcc_unreachable ();
920     }
921 }
922
923 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
924    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
925    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
926    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
927
928 static bool
929 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
930 {
931   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
932     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
933   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
934     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
935
936   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
937                                         gimple_call_fndecl (stmt),
938                                         arg0,
939                                         arg1,
940                                         strict_overflow_p);
941 }
942
943 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
944    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
945    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
946    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
947
948 static bool
949 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
950 {
951   switch (gimple_code (stmt))
952     {
953     case GIMPLE_ASSIGN:
954       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
955     case GIMPLE_CALL:
956       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
957     default:
958       gcc_unreachable ();
959     }
960 }
961
962 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
963    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
964    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
965    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
966
967 static bool
968 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
969 {
970   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
971   switch (get_gimple_rhs_class (code))
972     {
973     case GIMPLE_UNARY_RHS:
974       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
975                                          gimple_expr_type (stmt),
976                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
977                                          strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_BINARY_RHS:
979       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
980                                           gimple_expr_type (stmt),
981                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
982                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
983                                           strict_overflow_p);
984     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
985       return false;
986     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
987       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
988                                           strict_overflow_p);
989     case GIMPLE_INVALID_RHS:
990       gcc_unreachable ();
991     default:
992       gcc_unreachable ();
993     }
994 }
995
996 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
997    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
998    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
999    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
1000
1001 static bool
1002 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1003 {
1004   switch (gimple_code (stmt))
1005     {
1006     case GIMPLE_ASSIGN:
1007       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1008     case GIMPLE_CALL:
1009       return gimple_alloca_call_p (stmt);
1010     default:
1011       gcc_unreachable ();
1012     }
1013 }
1014
1015 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1016    obtained so far.  */
1017
1018 static bool
1019 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1020 {
1021   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1022     return true;
1023
1024   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1025      is nonnull if X is nonnull.  */
1026   if (is_gimple_assign (stmt)
1027       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1028     {
1029       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1030       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1031
1032       if (base != NULL_TREE
1033           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1034           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1035         {
1036           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1037           if (range_is_nonnull (vr))
1038             return true;
1039         }
1040     }
1041
1042   return false;
1043 }
1044
1045 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1046    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1047
1048 static bool
1049 valid_value_p (tree expr)
1050 {
1051   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1052     return true;
1053
1054   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1055       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1056     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1057             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1058
1059   return is_gimple_min_invariant (expr);
1060 }
1061
1062 /* Return
1063    1 if VAL < VAL2
1064    0 if !(VAL < VAL2)
1065    -2 if those are incomparable.  */
1066 static inline int
1067 operand_less_p (tree val, tree val2)
1068 {
1069   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1070   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1071     {
1072       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1073         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1074       else
1075         {
1076           if (INT_CST_LT (val, val2))
1077             return 1;
1078         }
1079     }
1080   else
1081     {
1082       tree tcmp;
1083
1084       fold_defer_overflow_warnings ();
1085
1086       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1087
1088       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1089
1090       if (!tcmp
1091           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1092         return -2;
1093
1094       if (!integer_zerop (tcmp))
1095         return 1;
1096     }
1097
1098   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1099   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1100     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1101   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1102     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1103
1104   return 0;
1105 }
1106
1107 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1108
1109         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1110         -1 if VAL1 < VAL2,
1111          0 if VAL1 == VAL2,
1112         +1 if VAL1 > VAL2, and
1113         +2 if VAL1 != VAL2
1114
1115    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1116    and values that cannot be compared at compile time.
1117
1118    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1119    true if the return value is only valid if we assume that signed
1120    overflow is undefined.  */
1121
1122 static int
1123 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1124 {
1125   if (val1 == val2)
1126     return 0;
1127
1128   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1129      both integers.  */
1130   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1131               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1132   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1133      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1134   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1135   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1136
1137   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1138        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1139        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1140       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1141           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1142           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1143     {
1144       tree n1, c1, n2, c2;
1145       enum tree_code code1, code2;
1146
1147       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1148          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1149          same name, return -2.  */
1150       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1151         {
1152           code1 = SSA_NAME;
1153           n1 = val1;
1154           c1 = NULL_TREE;
1155         }
1156       else
1157         {
1158           code1 = TREE_CODE (val1);
1159           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1160           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1161           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1162             {
1163               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1164                 return -2;
1165               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1166               if (!c1)
1167                 return -2;
1168               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1169             }
1170         }
1171
1172       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1173         {
1174           code2 = SSA_NAME;
1175           n2 = val2;
1176           c2 = NULL_TREE;
1177         }
1178       else
1179         {
1180           code2 = TREE_CODE (val2);
1181           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1182           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1183           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1184             {
1185               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1186                 return -2;
1187               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1188               if (!c2)
1189                 return -2;
1190               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1191             }
1192         }
1193
1194       /* Both values must use the same name.  */
1195       if (n1 != n2)
1196         return -2;
1197
1198       if (code1 == SSA_NAME
1199           && code2 == SSA_NAME)
1200         /* NAME == NAME  */
1201         return 0;
1202
1203       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1204       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1205         return -2;
1206
1207       if (strict_overflow_p != NULL
1208           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1209           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1210         *strict_overflow_p = true;
1211
1212       if (code1 == SSA_NAME)
1213         {
1214           if (code2 == PLUS_EXPR)
1215             /* NAME < NAME + CST  */
1216             return -1;
1217           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1218             /* NAME > NAME - CST  */
1219             return 1;
1220         }
1221       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1222         {
1223           if (code2 == SSA_NAME)
1224             /* NAME + CST > NAME  */
1225             return 1;
1226           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1227             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1228             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1229           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1230             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1231             return 1;
1232         }
1233       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1234         {
1235           if (code2 == SSA_NAME)
1236             /* NAME - CST < NAME  */
1237             return -1;
1238           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1239             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1240             return -1;
1241           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1242             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1243                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1244             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1245         }
1246
1247       gcc_unreachable ();
1248     }
1249
1250   /* We cannot compare non-constants.  */
1251   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1252     return -2;
1253
1254   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1255     {
1256       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1257          infinities.  */
1258       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1259         {
1260           if (strict_overflow_p != NULL)
1261             *strict_overflow_p = true;
1262           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1263             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1264           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1265             return 1;
1266           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1267             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1268           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1269             return -1;
1270           return -2;
1271         }
1272
1273       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1274     }
1275   else
1276     {
1277       tree t;
1278
1279       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1280       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1281         return 0;
1282
1283       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1284       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1285         return -1;
1286
1287       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1288       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1289         return 1;
1290
1291       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1292          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1293          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1294          something about non-trivial operands.  */
1295       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1296           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1297         {
1298           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1299           if (t && integer_onep (t))
1300             return 2;
1301         }
1302
1303       return -2;
1304     }
1305 }
1306
1307 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1308    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1309
1310 static int
1311 compare_values (tree val1, tree val2)
1312 {
1313   bool sop;
1314   int ret;
1315
1316   sop = false;
1317   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1318   if (sop
1319       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1320     ret = -2;
1321   return ret;
1322 }
1323
1324
1325 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1326           0 if VAL is not inside VR,
1327          -2 if we cannot tell either way.
1328
1329    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1330           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1331           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1332           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1333
1334           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1335           currently expect this.  They are calling the function
1336           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1337           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1338           themselves.
1339
1340           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1341           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1342           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1343           adapting the users of these functions to the new semantics.
1344
1345    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1346    function.  */
1347
1348 static inline int
1349 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1350 {
1351   int cmp1, cmp2;
1352
1353   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1354   if (cmp1 == -2)
1355     return -2;
1356   if (cmp1 == 1)
1357     return 0;
1358
1359   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1360   if (cmp2 == -2)
1361     return -2;
1362
1363   return !cmp2;
1364 }
1365
1366
1367 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1368    intersection.
1369
1370    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1371    function.
1372    */
1373
1374 static inline bool
1375 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1376 {
1377   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1378      less than the minimum of the second range or vice versa.
1379      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1380   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1381     return false;
1382   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1383     return false;
1384   return true;
1385 }
1386
1387
1388 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1389    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1390    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1391    modified (currently the users of this function expect these
1392    semantics).  */
1393
1394 static inline bool
1395 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1396 {
1397   tree zero;
1398
1399   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1400               && vr->type != VR_VARYING
1401               && !symbolic_range_p (vr));
1402
1403   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1404   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1405 }
1406
1407 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1408    false otherwise or if no value range information is available.  */
1409
1410 bool
1411 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1412 {
1413   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1414
1415   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1416       && TYPE_UNSIGNED (t))
1417     return true;
1418
1419   if (!vr)
1420     return false;
1421
1422   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1423      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
1424   if (vr->type == VR_RANGE)
1425     {
1426       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1427
1428       return (result == 0 || result == 1);
1429     }
1430   return false;
1431 }
1432
1433 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1434    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1435    constant.  */
1436
1437 static tree
1438 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1439 {
1440   value_range_t *vr;
1441
1442   if (is_gimple_min_invariant (op))
1443     return op;
1444
1445   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1446     return NULL_TREE;
1447
1448   vr = get_value_range (op);
1449   if (vr->type == VR_RANGE
1450       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1451       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1452     return vr->min;
1453
1454   return NULL_TREE;
1455 }
1456
1457
1458 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1459    it in *VR_P.  */
1460
1461 static void
1462 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1463 {
1464   tree var, cond, limit, min, max, type;
1465   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1466   enum tree_code cond_code;
1467
1468   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1469   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1470
1471   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1472
1473   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1474   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1475       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1476       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1477     {
1478       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1479          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1480       cond_code = TREE_CODE (cond);
1481       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1482       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1483     }
1484   else
1485     {
1486       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1487          to flip around the comparison code to create the proper range
1488          for VAR.  */
1489       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1490       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1491       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1492     }
1493
1494   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1495
1496   type = TREE_TYPE (limit);
1497   gcc_assert (limit != var);
1498
1499   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1500      and inequality.  */
1501   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1502     {
1503       set_value_range_to_varying (vr_p);
1504       return;
1505     }
1506
1507   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1508      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1509      unnecessarily. */
1510   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1511
1512   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1513   if (limit_vr
1514       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1515           || limit_vr->type == VR_VARYING
1516           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1517     limit_vr = NULL;
1518
1519   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1520      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1521      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1522      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1523      we are done.  */
1524   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1525   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1526
1527   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1528      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1529      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1530      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1531      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1532      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1533      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1534      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1535      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1536      One special case we handle is extracting a range from a
1537      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1538   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1539       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1540     {
1541       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1542         {
1543           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1544                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1545           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1546           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1547         }
1548       else
1549         {
1550           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1551           max = limit;
1552         }
1553
1554       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1555          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1556          unsigned values as negative singed values here.  */
1557       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1558                                    0, false);
1559       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1560                                    0, false);
1561
1562       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1563          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1564          this for us.  */
1565       if (cond_code == LE_EXPR)
1566         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1567                                           min, max, vr_p->equiv);
1568       else if (cond_code == GT_EXPR)
1569         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1570                                           min, max, vr_p->equiv);
1571       else
1572         gcc_unreachable ();
1573     }
1574   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1575     {
1576       enum value_range_type range_type;
1577
1578       if (limit_vr)
1579         {
1580           range_type = limit_vr->type;
1581           min = limit_vr->min;
1582           max = limit_vr->max;
1583         }
1584       else
1585         {
1586           range_type = VR_RANGE;
1587           min = limit;
1588           max = limit;
1589         }
1590
1591       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1592
1593       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1594          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1595          from LIMIT.  */
1596       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1597         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1598     }
1599   else if (cond_code == NE_EXPR)
1600     {
1601       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1602          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1603          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1604          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1605          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1606          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1607          not its anti-range.
1608
1609          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1610          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1611          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1612          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1613          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1614          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1615          represent these ranges.
1616
1617          The only situation in which we can build a valid
1618          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1619          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1620          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1621       if (limit_vr
1622           && limit_vr->type == VR_RANGE
1623           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1624         {
1625           min = limit_vr->min;
1626           max = limit_vr->max;
1627         }
1628       else
1629         {
1630           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1631              valid anti-range.  */
1632           min = max = limit;
1633         }
1634
1635       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1636          just use the original LIMIT.  */
1637       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1638           && vrp_val_is_min (min)
1639           && vrp_val_is_max (max))
1640         min = max = limit;
1641
1642       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1643     }
1644   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1645     {
1646       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1647
1648       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1649         max = limit;
1650       else
1651         {
1652           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1653              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1654              LT_EXPR.  */
1655           max = limit_vr->max;
1656         }
1657
1658       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1659          It would be pointless to try and do anything more since this
1660          all should be optimized away above us.  */
1661       if ((cond_code == LT_EXPR
1662            && compare_values (max, min) == 0)
1663           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1664         set_value_range_to_varying (vr_p);
1665       else
1666         {
1667           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1668           if (cond_code == LT_EXPR)
1669             {
1670               tree one = build_int_cst (type, 1);
1671               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1672               if (EXPR_P (max))
1673                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1674             }
1675
1676           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1677         }
1678     }
1679   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1680     {
1681       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1682
1683       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1684         min = limit;
1685       else
1686         {
1687           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1688              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1689              GT_EXPR.  */
1690           min = limit_vr->min;
1691         }
1692
1693       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1694          It would be pointless to try and do anything more since this
1695          all should be optimized away above us.  */
1696       if ((cond_code == GT_EXPR
1697            && compare_values (min, max) == 0)
1698           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1699         set_value_range_to_varying (vr_p);
1700       else
1701         {
1702           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1703           if (cond_code == GT_EXPR)
1704             {
1705               tree one = build_int_cst (type, 1);
1706               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1707               if (EXPR_P (min))
1708                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1709             }
1710
1711           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1712         }
1713     }
1714   else
1715     gcc_unreachable ();
1716
1717   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1718      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1719      instance,
1720
1721         if (p_5 == NULL)
1722           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1723           x_7 = p_6->fld;
1724           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1725
1726      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1727      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1728      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1729      would arise from
1730
1731         if (i_5 > 10)
1732           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1733           if (i_5 < 5)
1734             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1735
1736      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1737      pointless to try and do anything with i_7's range because
1738      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1739      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1740      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1741      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1742      this extra check does not hurt and may protect against future
1743      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1744      NULL pointer dereference example.
1745
1746      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1747      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1748      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1749      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1750
1751   var_vr = get_value_range (var);
1752
1753   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1754      ranges or anti-ranges.  */
1755   if (vr_p->type == VR_VARYING
1756       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1757       || var_vr->type == VR_VARYING
1758       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1759       || symbolic_range_p (vr_p)
1760       || symbolic_range_p (var_vr))
1761     return;
1762
1763   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1764     {
1765       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1766          refine the resulting range.  Since the assert expression
1767          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1768          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1769          get better precision.  */
1770       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1771         {
1772           /* Use the larger of the two minimums.  */
1773           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1774             min = var_vr->min;
1775           else
1776             min = vr_p->min;
1777
1778           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1779           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1780             max = var_vr->max;
1781           else
1782             max = vr_p->max;
1783
1784           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1785         }
1786       else
1787         {
1788           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1789              VARYING, because we will not be able to do anything
1790              meaningful with it.  */
1791           set_value_range_to_varying (vr_p);
1792         }
1793     }
1794   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1795            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1796     {
1797       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1798          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1799          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1800          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1801       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1802           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1803         set_value_range_to_varying (vr_p);
1804       else
1805         {
1806           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1807           int cmp;
1808
1809           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1810              there are three cases to consider.
1811
1812
1813              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1814                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1815                 different.  In that case the resulting range
1816                 should be whichever range is more precise.
1817                 Typically that will be the VR_RANGE.
1818
1819              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1820                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1821                 should be the VR_RANGE.
1822
1823              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1824                 and the VR_RANGE.
1825
1826                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1827                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1828                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1829                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1830                     high limit of the original VR_RANGE.
1831
1832                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1833                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1834                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1835                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1836                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1837           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1838             {
1839               anti_min = vr_p->min;
1840               anti_max = vr_p->max;
1841               real_min = var_vr->min;
1842               real_max = var_vr->max;
1843             }
1844           else
1845             {
1846               anti_min = var_vr->min;
1847               anti_max = var_vr->max;
1848               real_min = vr_p->min;
1849               real_max = vr_p->max;
1850             }
1851
1852
1853           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1854              not including any endpoints.  */
1855           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1856               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1857             {
1858               /* If the range is covering the whole valid range of
1859                  the type keep the anti-range.  */
1860               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1861                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1862                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1863                                  real_max, vr_p->equiv);
1864             }
1865           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1866              VR_RANGE.  */
1867           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1868                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1869             {
1870               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1871                                real_max, vr_p->equiv);
1872             }
1873           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1874              part of the real range.  Thus creating a new
1875              low for the real range.  */
1876           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1877                     || cmp == 0)
1878                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1879             {
1880               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1881               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1882                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1883                 {
1884                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1885                     {
1886                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1887                       return;
1888                     }
1889                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1890                 }
1891               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1892                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1893                                    anti_max,
1894                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1895               else
1896                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1897               max = real_max;
1898               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1899             }
1900           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1901              part of the real range.  Thus creating a new
1902              higher for the real range.  */
1903           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1904                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1905                        || cmp == 0))
1906             {
1907               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1908               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1909                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1910                 {
1911                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1912                     {
1913                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1914                       return;
1915                     }
1916                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1917                 }
1918               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1919                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1920                                    anti_min,
1921                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1922               else
1923                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1924               min = real_min;
1925               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1926             }
1927         }
1928     }
1929 }
1930
1931
1932 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1933    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1934    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1935    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1936    instance,
1937
1938         x_3 = y_5;
1939         if (x_3 > y_5)
1940           ...
1941
1942     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1943     always false.  */
1944
1945 static void
1946 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1947 {
1948   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1949
1950   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1951     copy_value_range (vr, var_vr);
1952   else
1953     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1954
1955   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1956 }
1957
1958
1959 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1960    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1961    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1962    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1963    the type does not support it.  */
1964
1965 static tree
1966 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1967 {
1968   tree res;
1969
1970   res = int_const_binop (code, val1, val2);
1971
1972   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
1973      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
1974   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1975     {
1976       int checkz = compare_values (res, val1);
1977       bool overflow = false;
1978
1979       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1980          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1981       if ((code == PLUS_EXPR
1982            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1983           || (code == MINUS_EXPR
1984               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1985         {
1986           overflow = true;
1987         }
1988       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1989          output of the multiplication by the first input of the
1990          multiplication.  If the result of that division operation is
1991          not equal to the second input of the multiplication, then the
1992          multiplication overflowed.  */
1993       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1994         {
1995           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1996                                       res,
1997                                       val1);
1998           int check = compare_values (tmp, val2);
1999
2000           if (check != 0)
2001             overflow = true;
2002         }
2003
2004       if (overflow)
2005         {
2006           res = copy_node (res);
2007           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2008         }
2009
2010     }
2011   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2012     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2013        everything we want.  */
2014     ;
2015   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2016             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2017             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2018            || is_overflow_infinity (val1)
2019            || is_overflow_infinity (val2))
2020     {
2021       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2022          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2023          and the combination of signs of the operands.  */
2024       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2025       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2026
2027       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2028           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2029         return NULL_TREE;
2030
2031       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2032          since we can't tell what the sign of the result should be.
2033          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2034       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2035            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2036           && is_overflow_infinity (val1)
2037           && is_overflow_infinity (val2))
2038         return NULL_TREE;
2039
2040       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2041       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2042            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2043            || code == CEIL_DIV_EXPR
2044            || code == EXACT_DIV_EXPR
2045            || code == ROUND_DIV_EXPR
2046            || code == RSHIFT_EXPR)
2047           && (is_overflow_infinity (val1)
2048               || is_overflow_infinity (val2)))
2049         return NULL_TREE;
2050
2051       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2052          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2053          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2054          can yield overflow without overflown operands because we
2055          are working with integral types only... except in the
2056          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2057          for division too.  */
2058
2059       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2060          by the comparison of the signs of the operands.  */
2061       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2062           /* For addition, the operands must be of the same sign
2063              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2064              of one of the operands, for example the first.  For
2065              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2066           || (code == PLUS_EXPR
2067               && (sgn1 >= 0
2068                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2069                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2070           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2071              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2072              therefore that of the first operand or the opposite of
2073              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2074              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2075              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2076              - INF is negative, not positive.  */
2077           || (code == MINUS_EXPR
2078               && (sgn1 >= 0
2079                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2080                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2081           /* We only get in here with positive shift count, so the
2082              overflow direction is the same as the sign of val1.
2083              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2084              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2085           || (code == RSHIFT_EXPR
2086               && sgn1 >= 0)
2087           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2088           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2089           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2090           || code == CEIL_DIV_EXPR
2091           || code == EXACT_DIV_EXPR
2092           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2093         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2094                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2095                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2096       else
2097         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2098                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2099                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2100     }
2101
2102   return res;
2103 }
2104
2105
2106 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2107    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2108    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2109    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2110    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2111
2112 static bool
2113 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr, double_int *may_be_nonzero,
2114                            double_int *must_be_nonzero)
2115 {
2116   if (range_int_cst_p (vr))
2117     {
2118       if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2119         {
2120           *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2121           *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2122           return true;
2123         }
2124       if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0)
2125         {
2126           double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2127           double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2128           double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2129           *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2130           *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2131           if (xor_mask.high != 0)
2132             {
2133               unsigned HOST_WIDE_INT mask
2134                 = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2135                    << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2136               may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2137               may_be_nonzero->high |= mask;
2138               must_be_nonzero->low = 0;
2139               must_be_nonzero->high &= ~mask;
2140             }
2141           else if (xor_mask.low != 0)
2142             {
2143               unsigned HOST_WIDE_INT mask
2144                 = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2145                    << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2146               may_be_nonzero->low |= mask;
2147               must_be_nonzero->low &= ~mask;
2148             }
2149           return true;
2150         }
2151     }
2152   may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2153   may_be_nonzero->high = ALL_ONES;
2154   must_be_nonzero->low = 0;
2155   must_be_nonzero->high = 0;
2156   return false;
2157 }
2158
2159
2160 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
2161    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
2162
2163 static void
2164 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2165                                 enum tree_code code,
2166                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2167 {
2168   enum value_range_type type;
2169   tree min, max;
2170   int cmp;
2171   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2172   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2173
2174   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2175      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2176   if (code != PLUS_EXPR
2177       && code != MINUS_EXPR
2178       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2179       && code != MULT_EXPR
2180       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2181       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2182       && code != CEIL_DIV_EXPR
2183       && code != EXACT_DIV_EXPR
2184       && code != ROUND_DIV_EXPR
2185       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2186       && code != RSHIFT_EXPR
2187       && code != MIN_EXPR
2188       && code != MAX_EXPR
2189       && code != BIT_AND_EXPR
2190       && code != BIT_IOR_EXPR)
2191     {
2192       /* We can still do constant propagation here.  */
2193       tree const_op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0);
2194       tree const_op1 = op_with_constant_singleton_value_range (op1);
2195       if (const_op0 || const_op1)
2196         {
2197           tree tem = fold_binary (code, expr_type,
2198                                   const_op0 ? const_op0 : op0,
2199                                   const_op1 ? const_op1 : op1);
2200           if (tem
2201               && is_gimple_min_invariant (tem)
2202               && !is_overflow_infinity (tem))
2203             {
2204               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2205               return;
2206             }
2207         }
2208       set_value_range_to_varying (vr);
2209       return;
2210     }
2211
2212   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2213      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2214   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2215     vr0 = *(get_value_range (op0));
2216   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2217     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2218   else
2219     set_value_range_to_varying (&vr0);
2220
2221   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2222     vr1 = *(get_value_range (op1));
2223   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2224     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2225   else
2226     set_value_range_to_varying (&vr1);
2227
2228   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
2229   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
2230     {
2231       set_value_range_to_undefined (vr);
2232       return;
2233     }
2234
2235   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2236   type = vr0.type;
2237
2238   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2239      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2240      because we may be able to derive a useful range even if one of
2241      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2242      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2243      some cases.  */
2244   if (code != BIT_AND_EXPR
2245       && code != BIT_IOR_EXPR
2246       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2247       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2248       && code != CEIL_DIV_EXPR
2249       && code != EXACT_DIV_EXPR
2250       && code != ROUND_DIV_EXPR
2251       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2252       && (vr0.type == VR_VARYING
2253           || vr1.type == VR_VARYING
2254           || vr0.type != vr1.type
2255           || symbolic_range_p (&vr0)
2256           || symbolic_range_p (&vr1)))
2257     {
2258       set_value_range_to_varying (vr);
2259       return;
2260     }
2261
2262   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2263   if (POINTER_TYPE_P (expr_type)
2264       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2265       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
2266     {
2267       if (code == BIT_IOR_EXPR)
2268         {
2269           set_value_range_to_varying (vr);
2270           return;
2271         }
2272       else if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2273         {
2274           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2275              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2276              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2277              are varying.  */
2278           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2279             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2280           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2281             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2282           else
2283             set_value_range_to_varying (vr);
2284
2285           return;
2286         }
2287       if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2288         {
2289           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2290              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2291           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2292             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2293           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2294             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2295           else
2296             set_value_range_to_varying (vr);
2297         }
2298       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2299         {
2300           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2301              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2302           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2303             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2304           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2305             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2306           else
2307             set_value_range_to_varying (vr);
2308         }
2309       else
2310         gcc_unreachable ();
2311
2312       return;
2313     }
2314
2315   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2316      range and see what we end up with.  */
2317   if (code == PLUS_EXPR
2318       || code == MIN_EXPR
2319       || code == MAX_EXPR)
2320     {
2321       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2322          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2323          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2324          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2325          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2326          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2327          this point.  */
2328       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2329         {
2330           if (code == PLUS_EXPR)
2331             {
2332               set_value_range_to_varying (vr);
2333               return;
2334             }
2335           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2336              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2337              of the two ranges.  */
2338           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2339           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2340         }
2341       else
2342         {
2343           /* For operations that make the resulting range directly
2344              proportional to the original ranges, apply the operation to
2345              the same end of each range.  */
2346           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2347           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2348         }
2349
2350       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2351          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2352          arithmetic.
2353          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2354       if (code == PLUS_EXPR
2355           && (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2356           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2357         {
2358           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2359                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2360                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2361           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2362                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2363                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2364         }
2365     }
2366   else if (code == MULT_EXPR
2367            || code == TRUNC_DIV_EXPR
2368            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2369            || code == CEIL_DIV_EXPR
2370            || code == EXACT_DIV_EXPR
2371            || code == ROUND_DIV_EXPR
2372            || code == RSHIFT_EXPR)
2373     {
2374       tree val[4];
2375       size_t i;
2376       bool sop;
2377
2378       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2379          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2380          precise range for such a case.  For example, if we have
2381          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2382          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2383          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2384          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2385          point.  */
2386       if (code == MULT_EXPR
2387           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2388           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
2389         {
2390           set_value_range_to_varying (vr);
2391           return;
2392         }
2393
2394       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2395          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2396          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2397          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2398          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2399       if (code == RSHIFT_EXPR)
2400         {
2401           if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2402               || !vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop)
2403               || (operand_less_p
2404                   (build_int_cst (TREE_TYPE (vr1.max),
2405                                   TYPE_PRECISION (expr_type) - 1),
2406                    vr1.max) != 0))
2407             {
2408               set_value_range_to_varying (vr);
2409               return;
2410             }
2411         }
2412
2413       else if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2414                 || code == FLOOR_DIV_EXPR
2415                 || code == CEIL_DIV_EXPR
2416                 || code == EXACT_DIV_EXPR
2417                 || code == ROUND_DIV_EXPR)
2418                && (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0)))
2419         {
2420           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2421              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2422              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2423           if (vr1.type == VR_RANGE
2424               && !symbolic_range_p (&vr1)
2425               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2426             {
2427               vr0.type = type = VR_RANGE;
2428               vr0.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op0));
2429               vr0.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op1));
2430             }
2431           else
2432             {
2433               set_value_range_to_varying (vr);
2434               return;
2435             }
2436         }
2437
2438       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2439          not eliminate a division by zero.  */
2440       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2441            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2442            || code == CEIL_DIV_EXPR
2443            || code == EXACT_DIV_EXPR
2444            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2445           && cfun->can_throw_non_call_exceptions
2446           && (vr1.type != VR_RANGE
2447               || symbolic_range_p (&vr1)
2448               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2449         {
2450           set_value_range_to_varying (vr);
2451           return;
2452         }
2453
2454       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2455          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2456          include 0.  */
2457       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2458            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2459            || code == CEIL_DIV_EXPR
2460            || code == EXACT_DIV_EXPR
2461            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2462           && vr0.type == VR_RANGE
2463           && (vr1.type != VR_RANGE
2464               || symbolic_range_p (&vr1)
2465               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2466         {
2467           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2468           int cmp;
2469
2470           sop = false;
2471           min = NULL_TREE;
2472           max = NULL_TREE;
2473           if (vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop) && !sop)
2474             {
2475               /* For unsigned division or when divisor is known
2476                  to be non-negative, the range has to cover
2477                  all numbers from 0 to max for positive max
2478                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2479               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2480               if (cmp == -1)
2481                 max = zero;
2482               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2483                 max = vr0.max;
2484               else
2485                 type = VR_VARYING;
2486               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2487               if (cmp == 1)
2488                 min = zero;
2489               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2490                 min = vr0.min;
2491               else
2492                 type = VR_VARYING;
2493             }
2494           else
2495             {
2496               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2497                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2498                  as the division can change the sign.  */
2499               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2500               return;
2501             }
2502           if (type == VR_VARYING)
2503             {
2504               set_value_range_to_varying (vr);
2505               return;
2506             }
2507         }
2508
2509       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
2510          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2511          need to operate on different values to get the minimum and
2512          maximum values for the new range.  One approach is to figure
2513          out all the variations of range combinations and do the
2514          operations.
2515
2516          However, this involves several calls to compare_values and it
2517          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2518          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2519          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2520          the new range.  */
2521       else
2522         {
2523           gcc_assert ((vr0.type == VR_RANGE
2524                        || (code == MULT_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE))
2525                       && vr0.type == vr1.type);
2526
2527           /* Compute the 4 cross operations.  */
2528           sop = false;
2529           val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2530           if (val[0] == NULL_TREE)
2531             sop = true;
2532
2533           if (vr1.max == vr1.min)
2534             val[1] = NULL_TREE;
2535           else
2536             {
2537               val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2538               if (val[1] == NULL_TREE)
2539                 sop = true;
2540             }
2541
2542           if (vr0.max == vr0.min)
2543             val[2] = NULL_TREE;
2544           else
2545             {
2546               val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2547               if (val[2] == NULL_TREE)
2548                 sop = true;
2549             }
2550
2551           if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
2552             val[3] = NULL_TREE;
2553           else
2554             {
2555               val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2556               if (val[3] == NULL_TREE)
2557                 sop = true;
2558             }
2559
2560           if (sop)
2561             {
2562               set_value_range_to_varying (vr);
2563               return;
2564             }
2565
2566           /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2567              of VAL[i].  */
2568           min = val[0];
2569           max = val[0];
2570           for (i = 1; i < 4; i++)
2571             {
2572               if (!is_gimple_min_invariant (min)
2573                   || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2574                   || !is_gimple_min_invariant (max)
2575                   || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2576                 break;
2577
2578               if (val[i])
2579                 {
2580                   if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2581                       || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2582                           && !is_overflow_infinity (val[i])))
2583                     {
2584                       /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2585                          to it so that we set the resulting range to
2586                          VARYING.  */
2587                       min = max = val[i];
2588                       break;
2589                     }
2590
2591                   if (compare_values (val[i], min) == -1)
2592                     min = val[i];
2593
2594                   if (compare_values (val[i], max) == 1)
2595                     max = val[i];
2596                 }
2597             }
2598         }
2599     }
2600   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2601     {
2602       bool sop = false;
2603       if (vr1.type != VR_RANGE
2604           || symbolic_range_p (&vr1)
2605           || range_includes_zero_p (&vr1)
2606           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2607         {
2608           set_value_range_to_varying (vr);
2609           return;
2610         }
2611       type = VR_RANGE;
2612       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2613       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, TREE_TYPE (vr1.min), vr1.min);
2614       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2615         max = vr1.max;
2616       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2617       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2618          non-negative as well.  */
2619       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max))
2620           || (vrp_expr_computes_nonnegative (op0, &sop) && !sop))
2621         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2622       else
2623         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
2624     }
2625   else if (code == MINUS_EXPR)
2626     {
2627       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2628          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2629          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2630          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2631          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2632          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2633          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2634       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2635         {
2636           set_value_range_to_varying (vr);
2637           return;
2638         }
2639
2640       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2641          each range.  */
2642       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2643       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2644     }
2645   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR)
2646     {
2647       bool vr0_int_cst_singleton_p, vr1_int_cst_singleton_p;
2648       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2649       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2650       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2651       value_range_t *non_singleton_vr;
2652       tree singleton_val;
2653
2654       vr0_int_cst_singleton_p = range_int_cst_singleton_p (&vr0);
2655       vr1_int_cst_singleton_p = range_int_cst_singleton_p (&vr1);
2656       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2657                                                   &must_be_nonzero0);
2658       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2659                                                   &must_be_nonzero1);
2660
2661       singleton_val = (vr0_int_cst_singleton_p ? vr0.min : vr1.min);
2662       non_singleton_vr = (vr0_int_cst_singleton_p ? &vr1 : &vr0);
2663
2664       type = VR_RANGE;
2665       if (vr0_int_cst_singleton_p && vr1_int_cst_singleton_p)
2666         min = max = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2667       else if ((vr0_int_cst_singleton_p || vr1_int_cst_singleton_p)
2668                && (integer_zerop (singleton_val)
2669                    || integer_all_onesp (singleton_val)))
2670         {
2671           /* If one of the operands is zero for and-case, we know that
2672  *           the whole expression evaluates zero.
2673              If one of the operands has all bits set to one for
2674              or-case, we know that the whole expression evaluates
2675              to this one.  */
2676            min = max = singleton_val;
2677            if ((code == BIT_IOR_EXPR
2678                 && integer_zerop (singleton_val))
2679                || (code == BIT_AND_EXPR
2680                    && integer_all_onesp (singleton_val)))
2681           /* If one of the operands has all bits set to one, we know
2682              that the whole expression evaluates to the other one for
2683              the and-case.
2684              If one of the operands is zero, we know that the whole
2685              expression evaluates to the other one for the or-case.  */
2686             {
2687               type = non_singleton_vr->type;
2688               min = non_singleton_vr->min;
2689               max = non_singleton_vr->max;
2690             }
2691           set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2692           return;
2693         }
2694       else if (!int_cst_range0 && !int_cst_range1)
2695         {
2696           set_value_range_to_varying (vr);
2697           return;
2698         }
2699       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2700         {
2701           min = double_int_to_tree (expr_type,
2702                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2703                                                     must_be_nonzero1));
2704           max = double_int_to_tree (expr_type,
2705                                     double_int_and (may_be_nonzero0,
2706                                                     may_be_nonzero1));
2707           if (TREE_OVERFLOW (min) || tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2708             min = NULL_TREE;
2709           if (TREE_OVERFLOW (max) || tree_int_cst_sgn (max) < 0)
2710             max = NULL_TREE;
2711           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2712             {
2713               if (min == NULL_TREE)
2714                 min = build_int_cst (expr_type, 0);
2715               if (max == NULL_TREE || tree_int_cst_lt (vr0.max, max))
2716                 max = vr0.max;
2717             }
2718           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2719             {
2720               if (min == NULL_TREE)
2721                 min = build_int_cst (expr_type, 0);
2722               if (max == NULL_TREE || tree_int_cst_lt (vr1.max, max))
2723                 max = vr1.max;
2724             }
2725         }
2726       else if (!int_cst_range0
2727                || !int_cst_range1
2728                || tree_int_cst_sgn (vr0.min) < 0
2729                || tree_int_cst_sgn (vr1.min) < 0)
2730         {
2731           set_value_range_to_varying (vr);
2732           return;
2733         }
2734       else
2735         {
2736           min = double_int_to_tree (expr_type,
2737                                     double_int_ior (must_be_nonzero0,
2738                                                     must_be_nonzero1));
2739           max = double_int_to_tree (expr_type,
2740                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2741                                                     may_be_nonzero1));
2742           if (TREE_OVERFLOW (min) || tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2743             min = vr0.min;
2744           else
2745             min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, min, vr0.min);
2746           if (TREE_OVERFLOW (max) || tree_int_cst_sgn (max) < 0)
2747             max = NULL_TREE;
2748           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, min, vr1.min);
2749         }
2750     }
2751   else
2752     gcc_unreachable ();
2753
2754   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2755      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2756      representation.  */
2757   if (min == NULL_TREE
2758       || !is_gimple_min_invariant (min)
2759       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2760       || max == NULL_TREE
2761       || !is_gimple_min_invariant (max)
2762       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2763     {
2764       set_value_range_to_varying (vr);
2765       return;
2766     }
2767
2768   /* We punt if:
2769      1) [-INF, +INF]
2770      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2771      3) [+-INF(OVF), +INF]
2772      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2773      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2774      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2775      overflow.  */
2776   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2777       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2778     {
2779       set_value_range_to_varying (vr);
2780       return;
2781     }
2782
2783   cmp = compare_values (min, max);
2784   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2785     {
2786       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2787          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2788          the new range VARYING.  */
2789       set_value_range_to_varying (vr);
2790     }
2791   else
2792     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2793 }
2794
2795
2796 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
2797    the range of its operand and the expression code.  */
2798
2799 static void
2800 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
2801                                tree type, tree op0)
2802 {
2803   tree min, max;
2804   int cmp;
2805   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2806
2807   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2808      cannot easily determine a resulting range.  */
2809   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2810       || code == FLOAT_EXPR
2811       || code == BIT_NOT_EXPR
2812       || code == CONJ_EXPR)
2813     {
2814       /* We can still do constant propagation here.  */
2815       if ((op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0)) != NULL_TREE)
2816         {
2817           tree tem = fold_unary (code, type, op0);
2818           if (tem
2819               && is_gimple_min_invariant (tem)
2820               && !is_overflow_infinity (tem))
2821             {
2822               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2823               return;
2824             }
2825         }
2826       set_value_range_to_varying (vr);
2827       return;
2828     }
2829
2830   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2831      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2832   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2833     vr0 = *(get_value_range (op0));
2834   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2835     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2836   else
2837     set_value_range_to_varying (&vr0);
2838
2839   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2840   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2841     {
2842       set_value_range_to_undefined (vr);
2843       return;
2844     }
2845
2846   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2847      a pointer or integral type.  */
2848   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2849        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2850       || (vr0.type != VR_VARYING
2851           && symbolic_range_p (&vr0)))
2852     {
2853       set_value_range_to_varying (vr);
2854       return;
2855     }
2856
2857   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2858      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2859   if (POINTER_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2860     {
2861       bool sop;
2862
2863       sop = false;
2864       if (range_is_nonnull (&vr0)
2865           || (tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, op0, &sop)
2866               && !sop))
2867         set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2868       else if (range_is_null (&vr0))
2869         set_value_range_to_null (vr, type);
2870       else
2871         set_value_range_to_varying (vr);
2872
2873       return;
2874     }
2875
2876   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2877   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2878       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2879       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2880     {
2881       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2882       tree outer_type = type;
2883
2884       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2885          a full range for the following transformation.  */
2886       if (vr0.type == VR_VARYING
2887           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2888         {
2889           vr0.type = VR_RANGE;
2890           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2891           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2892         }
2893
2894       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2895          not truncating we can convert the min and max values and
2896          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2897          conversion if the size of the range is less than what the
2898          precision of the target type can represent and the range is
2899          not an anti-range.  */
2900       if ((vr0.type == VR_RANGE
2901            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2902           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2903           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2904           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2905               || (vr0.type == VR_RANGE
2906                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2907                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2908                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2909           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2910               || (vr0.type == VR_RANGE
2911                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2912                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2913                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2914           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2915               || (vr0.type == VR_RANGE
2916                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2917                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2918                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2919         {
2920           tree new_min, new_max;
2921           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2922                                            tree_to_double_int (vr0.min),
2923                                            0, false);
2924           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2925                                            tree_to_double_int (vr0.max),
2926                                            0, false);
2927           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2928             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2929           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2930             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2931           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2932                                             new_min, new_max, NULL);
2933           return;
2934         }
2935
2936       set_value_range_to_varying (vr);
2937       return;
2938     }
2939
2940   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2941      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2942      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2943      operand that is VR_VARYING.  */
2944   if (vr0.type == VR_VARYING)
2945     {
2946       set_value_range_to_varying (vr);
2947       return;
2948     }
2949
2950   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2951      up with.  */
2952   if (code == NEGATE_EXPR
2953       && !TYPE_UNSIGNED (type))
2954     {
2955       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2956          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2957       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2958         min = negative_overflow_infinity (type);
2959       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2960         min = positive_overflow_infinity (type);
2961       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2962         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2963       else if (needs_overflow_infinity (type))
2964         {
2965           if (supports_overflow_infinity (type)
2966               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2967               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2968             min = positive_overflow_infinity (type);
2969           else
2970             {
2971               set_value_range_to_varying (vr);
2972               return;
2973             }
2974         }
2975       else
2976         min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2977
2978       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2979         max = negative_overflow_infinity (type);
2980       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2981         max = positive_overflow_infinity (type);
2982       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2983         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2984       else if (needs_overflow_infinity (type))
2985         {
2986           if (supports_overflow_infinity (type))
2987             max = positive_overflow_infinity (type);
2988           else
2989             {
2990               set_value_range_to_varying (vr);
2991               return;
2992             }
2993         }
2994       else
2995         max = TYPE_MIN_VALUE (type);
2996     }
2997   else if (code == NEGATE_EXPR
2998            && TYPE_UNSIGNED (type))
2999     {
3000       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
3001         {
3002           max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3003           min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3004         }
3005       else
3006         {
3007           if (range_is_null (&vr0))
3008             set_value_range_to_null (vr, type);
3009           else
3010             set_value_range_to_varying (vr);
3011           return;
3012         }
3013     }
3014   else if (code == ABS_EXPR
3015            && !TYPE_UNSIGNED (type))
3016     {
3017       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3018          useful range.  */
3019       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3020           && ((vr0.type == VR_RANGE
3021                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3022               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3023                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
3024                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
3025         {
3026           set_value_range_to_varying (vr);
3027           return;
3028         }
3029
3030       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3031          included negative values.  */
3032       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3033         min = positive_overflow_infinity (type);
3034       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3035         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3036       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3037         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3038       else if (supports_overflow_infinity (type))
3039         min = positive_overflow_infinity (type);
3040       else
3041         {
3042           set_value_range_to_varying (vr);
3043           return;
3044         }
3045
3046       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3047         max = positive_overflow_infinity (type);
3048       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3049         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3050       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3051         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3052       else if (supports_overflow_infinity (type)
3053                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3054                   doesn't like this and ICEs.  */
3055                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3056         max = positive_overflow_infinity (type);
3057       else
3058         {
3059           set_value_range_to_varying (vr);
3060           return;
3061         }
3062
3063       cmp = compare_values (min, max);
3064
3065       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3066          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3067       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3068         {
3069           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3070             {
3071               /* Take the lower of the two values.  */
3072               if (cmp != 1)
3073                 max = min;
3074
3075               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3076                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3077                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3078                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3079               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3080                 {
3081                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3082
3083                   min = (vr0.min != type_min_value
3084                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3085                                             integer_one_node)
3086                          : type_min_value);
3087                 }
3088               else
3089                 {
3090                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3091                     min = negative_overflow_infinity (type);
3092                   else
3093                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3094                 }
3095             }
3096           else
3097             {
3098               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3099                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3100                  anti-range.  */
3101               vr0.type = VR_RANGE;
3102               min = build_int_cst (type, 0);
3103               if (needs_overflow_infinity (type))
3104                 {
3105                   if (supports_overflow_infinity (type))
3106                     max = positive_overflow_infinity (type);
3107                   else
3108                     {
3109                       set_value_range_to_varying (vr);
3110                       return;
3111                     }
3112                 }
3113               else
3114                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3115             }
3116         }
3117
3118       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3119          range will be zero.  */
3120       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3121         {
3122           if (cmp == 1)
3123             max = min;
3124           min = build_int_cst (type, 0);
3125         }
3126       else
3127         {
3128           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3129           if (cmp == 1)
3130             {
3131               tree t = min;
3132               min = max;
3133               max = t;
3134             }
3135         }
3136     }
3137   else
3138     {
3139       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
3140       min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3141       max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3142
3143       if (needs_overflow_infinity (type))
3144         {
3145           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
3146
3147           /* If both sides have overflowed, we don't know
3148              anything.  */
3149           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
3150                || TREE_OVERFLOW (min))
3151               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
3152                   || TREE_OVERFLOW (max)))
3153             {
3154               set_value_range_to_varying (vr);
3155               return;
3156             }
3157
3158           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3159             min = vr0.min;
3160           else if (TREE_OVERFLOW (min))
3161             {
3162               if (supports_overflow_infinity (type))
3163                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
3164                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
3165                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
3166               else
3167                 {
3168                   set_value_range_to_varying (vr);
3169                   return;
3170                 }
3171             }
3172
3173           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3174             max = vr0.max;
3175           else if (TREE_OVERFLOW (max))
3176             {
3177               if (supports_overflow_infinity (type))
3178                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
3179                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
3180                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
3181               else
3182                 {
3183                   set_value_range_to_varying (vr);
3184                   return;
3185                 }
3186             }
3187         }
3188     }
3189
3190   cmp = compare_values (min, max);
3191   if (cmp == -2 || cmp == 1)
3192     {
3193       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3194          then the operation caused one of them to wrap around, mark
3195          the new range VARYING.  */
3196       set_value_range_to_varying (vr);
3197     }
3198   else
3199     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3200 }
3201
3202
3203 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
3204    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3205
3206 static void
3207 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
3208 {
3209   tree op0, op1;
3210   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3211   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3212
3213   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3214      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3215   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
3216   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3217     vr0 = *(get_value_range (op0));
3218   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3219     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3220   else
3221     set_value_range_to_varying (&vr0);
3222
3223   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
3224   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3225     vr1 = *(get_value_range (op1));
3226   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3227     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3228   else
3229     set_value_range_to_varying (&vr1);
3230
3231   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3232   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3233   copy_value_range (vr, &vr0);
3234 }
3235
3236
3237 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3238    on the range of its operand and the expression code.  */
3239
3240 static void
3241 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3242                                tree type, tree op0, tree op1)
3243 {
3244   bool sop = false;
3245   tree val;
3246
3247   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3248                                                  NULL);
3249
3250   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3251      representation is that we lose the ability to record overflow
3252      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3253      which relies on overflow.  */
3254
3255   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3256     {
3257       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3258          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3259          type.  */
3260       val = fold_convert (type, val);
3261       if (is_gimple_min_invariant (val))
3262         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3263       else
3264         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3265     }
3266   else
3267     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3268     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3269 }
3270
3271 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3272    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3273    Store the result in *VR */
3274
3275 static void
3276 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3277 {
3278   bool sop = false;
3279   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3280
3281   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3282       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3283     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3284                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3285   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3286            && !sop)
3287     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3288   else
3289     set_value_range_to_varying (vr);
3290 }
3291
3292
3293 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3294    in *VR.  */
3295
3296 static void
3297 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3298 {
3299   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3300
3301   if (code == ASSERT_EXPR)
3302     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3303   else if (code == SSA_NAME)
3304     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3305   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3306     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3307                                     gimple_expr_type (stmt),
3308                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3309                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3310   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3311     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3312                                    gimple_expr_type (stmt),
3313                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3314   else if (code == COND_EXPR)
3315     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3316   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3317     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3318                                    gimple_expr_type (stmt),
3319                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3320                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3321   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3322            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3323     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3324   else
3325     set_value_range_to_varying (vr);
3326
3327   if (vr->type == VR_VARYING)
3328     extract_range_basic (vr, stmt);
3329 }
3330
3331 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3332    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3333    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3334
3335 static void
3336 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3337                         gimple stmt, tree var)
3338 {
3339   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3340   enum ev_direction dir;
3341
3342   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3343      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3344   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3345     return;
3346
3347   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3348
3349   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3350   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3351     {
3352       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3353       return;
3354     }
3355
3356   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3357     return;
3358
3359   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3360   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3361   if (tem)
3362     init = tem;
3363   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3364   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3365   if (tem)
3366     step = tem;
3367
3368   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3369      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3370      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3371      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3372   if (step == NULL_TREE
3373       || !is_gimple_min_invariant (step)
3374       || !valid_value_p (init))
3375     return;
3376
3377   dir = scev_direction (chrec);
3378   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3379          or decreases,  ... */
3380       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3381       /* ... or if it may wrap.  */
3382       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3383                                 true))
3384     return;
3385
3386   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3387      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3388      because we have concluded that the loop probably does not
3389      wrap.  */
3390
3391   type = TREE_TYPE (var);
3392   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3393     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3394   else
3395     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3396   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3397     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3398   else
3399     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3400
3401   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3402      final value in the evolution.  */
3403   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3404       && is_gimple_val (init)
3405       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3406           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3407     {
3408       double_int nit;
3409
3410       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3411         {
3412           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3413           double_int dtmp;
3414           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3415           int overflow = 0;
3416
3417           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3418                                            unsigned_p, &overflow);
3419           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3420              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3421              of the induction variable.  For a signed type we have to
3422              check whether the result has the expected signedness which
3423              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3424           if (!overflow
3425               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3426               && (unsigned_p
3427                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3428             {
3429               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3430               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3431                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3432               /* Likewise if the addition did.  */
3433               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3434                 {
3435                   tmin = maxvr.min;
3436                   tmax = maxvr.max;
3437                 }
3438             }
3439         }
3440     }
3441
3442   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3443     {
3444       min = tmin;
3445       max = tmax;
3446
3447       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3448          from scalar evolutions should be better.  */
3449
3450       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3451         max = init;
3452       else
3453         min = init;
3454
3455       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3456          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3457          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3458          parts of code, or for invalid programs.  */
3459       if (compare_values (min, max) == 1)
3460         return;
3461
3462       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3463     }
3464   else if (vr->type == VR_RANGE)
3465     {
3466       min = vr->min;
3467       max = vr->max;
3468
3469       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3470         {
3471           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3472              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3473           if (compare_values (init, max) == -1)
3474             max = init;
3475
3476           /* According to the loop information, the variable does not
3477              overflow.  If we think it does, probably because of an
3478              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3479              reset now.  */
3480           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3481               || compare_values (min, tmin) == -1)
3482             min = tmin;
3483
3484         }
3485       else
3486         {
3487           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3488           if (compare_values (init, min) == 1)
3489             min = init;
3490
3491           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3492               || compare_values (tmax, max) == -1)
3493             max = tmax;
3494         }
3495
3496       /* If we just created an invalid range with the minimum
3497          greater than the maximum, we fail conservatively.
3498          This should happen only in unreachable
3499          parts of code, or for invalid programs.  */
3500       if (compare_values (min, max) == 1)
3501         return;
3502
3503       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3504     }
3505 }
3506
3507 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3508    loop information to see if we can determine that VAR does not
3509    overflow.  */
3510
3511 static bool
3512 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3513 {
3514   struct loop *l;
3515   tree chrec, init, step;
3516
3517   if (current_loops == NULL)
3518     return true;
3519
3520   l = loop_containing_stmt (stmt);
3521   if (l == NULL
3522       || !loop_outer (l))
3523     return true;
3524
3525   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3526   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3527     return true;
3528
3529   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3530   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3531
3532   if (step == NULL_TREE
3533       || !is_gimple_min_invariant (step)
3534       || !valid_value_p (init))
3535     return true;
3536
3537   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3538      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3539
3540   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3541                              true))
3542     return true;
3543
3544   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3545     {
3546       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3547       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3548     }
3549
3550   return false;
3551 }
3552
3553
3554 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3555
3556    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3557      all the values in the ranges.
3558
3559    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3560
3561    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3562      value of the comparison.
3563
3564    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3565    overflow infinity was used in the test.  */
3566
3567
3568 static tree
3569 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3570                 bool *strict_overflow_p)
3571 {
3572   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3573   if (vr0->type == VR_VARYING
3574       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3575       || vr1->type == VR_VARYING
3576       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3577     return NULL_TREE;
3578
3579   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3580   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3581     {
3582       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3583          comparison.  */
3584       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3585         return NULL_TREE;
3586
3587       /* These comparisons are never statically computable.  */
3588       if (comp == GT_EXPR
3589           || comp == GE_EXPR
3590           || comp == LT_EXPR
3591           || comp == LE_EXPR)
3592         return NULL_TREE;
3593
3594       /* Equality can be computed only between a range and an
3595          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3596       if (vr0->type == VR_RANGE)
3597         {
3598           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3599           value_range_t *tmp = vr0;
3600           vr0 = vr1;
3601           vr1 = tmp;
3602         }
3603
3604       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3605
3606       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3607           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3608         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3609
3610       return NULL_TREE;
3611     }
3612
3613   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3614       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3615     return NULL_TREE;
3616
3617   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3618      operands around and change the comparison code.  */
3619   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3620     {
3621       value_range_t *tmp;
3622       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3623       tmp = vr0;
3624       vr0 = vr1;
3625       vr1 = tmp;
3626     }
3627
3628   if (comp == EQ_EXPR)
3629     {
3630       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3631          exactly one value.  */
3632       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3633           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3634         {
3635           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3636                                               strict_overflow_p);
3637           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3638                                               strict_overflow_p);
3639           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3640             return boolean_true_node;
3641           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3642             return boolean_false_node;
3643         }
3644       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3645       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3646                                      strict_overflow_p) == 1
3647                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3648                                         strict_overflow_p) == 1)
3649         return boolean_false_node;
3650
3651       return NULL_TREE;
3652     }
3653   else if (comp == NE_EXPR)
3654     {
3655       int cmp1, cmp2;
3656
3657       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3658          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3659          make sure that both comparisons yield similar results to
3660          avoid comparing values that cannot be compared at
3661          compile-time.  */
3662       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3663       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3664       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3665         return boolean_true_node;
3666
3667       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3668          return false.  */
3669       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3670                                      strict_overflow_p) == 0
3671                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3672                                         strict_overflow_p) == 0
3673                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3674                                         strict_overflow_p) == 0
3675                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3676                                         strict_overflow_p) == 0)
3677         return boolean_false_node;
3678
3679       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3680       else
3681         return NULL_TREE;
3682     }
3683   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3684     {
3685       int tst;
3686
3687       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3688       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3689       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3690           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3691         {
3692           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3693               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3694             *strict_overflow_p = true;
3695           return boolean_true_node;
3696         }
3697
3698       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3699       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3700       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3701           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3702         {
3703           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3704               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3705             *strict_overflow_p = true;
3706           return boolean_false_node;
3707         }
3708
3709       /* Otherwise, we don't know.  */
3710       return NULL_TREE;
3711     }
3712
3713   gcc_unreachable ();
3714 }
3715
3716
3717 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3718    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3719    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3720    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3721    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3722    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3723    infinity was used in the test.  */
3724
3725 static tree
3726 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3727                           bool *strict_overflow_p)
3728 {
3729   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3730     return NULL_TREE;
3731
3732   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3733   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3734     {
3735       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3736          compile time are equality and inequality.  */
3737       if (comp == GT_EXPR
3738           || comp == GE_EXPR
3739           || comp == LT_EXPR
3740           || comp == LE_EXPR)
3741         return NULL_TREE;
3742
3743       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3744       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3745         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3746
3747       return NULL_TREE;
3748     }
3749
3750   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3751     return NULL_TREE;
3752
3753   if (comp == EQ_EXPR)
3754     {
3755       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3756          one value.  */
3757       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3758         {
3759           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3760           if (cmp == 0)
3761             return boolean_true_node;
3762           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3763             return boolean_false_node;
3764         }
3765       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3766                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3767         return boolean_false_node;
3768
3769       return NULL_TREE;
3770     }
3771   else if (comp == NE_EXPR)
3772     {
3773       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3774       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3775           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3776         return boolean_true_node;
3777
3778       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3779          false.  */
3780       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3781           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3782         return boolean_false_node;
3783
3784       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3785       return NULL_TREE;
3786     }
3787   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3788     {
3789       int tst;
3790
3791       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3792       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3793       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3794           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3795         {
3796           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3797             *strict_overflow_p = true;
3798           return boolean_true_node;
3799         }
3800
3801       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3802       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3803       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3804           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3805         {
3806           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3807             *strict_overflow_p = true;
3808           return boolean_false_node;
3809         }
3810
3811       /* Otherwise, we don't know.  */
3812       return NULL_TREE;
3813     }
3814   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3815     {
3816       int tst;
3817
3818       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3819       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3820       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3821           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3822         {
3823           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3824             *strict_overflow_p = true;
3825           return boolean_true_node;
3826         }
3827
3828       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3829       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3830       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3831           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3832         {
3833           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3834             *strict_overflow_p = true;
3835           return boolean_false_node;
3836         }
3837
3838       /* Otherwise, we don't know.  */
3839       return NULL_TREE;
3840     }
3841
3842   gcc_unreachable ();
3843 }
3844
3845
3846 /* Debugging dumps.  */
3847
3848 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3849 void debug_value_range (value_range_t *);
3850 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3851 void debug_all_value_ranges (void);
3852 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3853 void debug_vr_equiv (bitmap);
3854
3855
3856 /* Dump value range VR to FILE.  */
3857
3858 void
3859 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3860 {
3861   if (vr == NULL)
3862     fprintf (file, "[]");
3863   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3864     fprintf (file, "UNDEFINED");
3865   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3866     {
3867       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3868
3869       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3870
3871       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3872         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3873       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3874                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3875                && vrp_val_is_min (vr->min))
3876         fprintf (file, "-INF");
3877       else
3878         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3879
3880       fprintf (file, ", ");
3881
3882       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3883         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3884       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3885                && vrp_val_is_max (vr->max))
3886         fprintf (file, "+INF");
3887       else
3888         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3889
3890       fprintf (file, "]");
3891
3892       if (vr->equiv)
3893         {
3894           bitmap_iterator bi;
3895           unsigned i, c = 0;
3896
3897           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3898
3899           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3900             {
3901               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3902               fprintf (file, " ");
3903               c++;
3904             }
3905
3906           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3907         }
3908     }
3909   else if (vr->type == VR_VARYING)
3910     fprintf (file, "VARYING");
3911   else
3912     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3913 }
3914
3915
3916 /* Dump value range VR to stderr.  */
3917
3918 DEBUG_FUNCTION void
3919 debug_value_range (value_range_t *vr)
3920 {
3921   dump_value_range (stderr, vr);
3922   fprintf (stderr, "\n");
3923 }
3924
3925
3926 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3927
3928 void
3929 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3930 {
3931   size_t i;
3932
3933   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3934     {
3935       if (vr_value[i])
3936         {
3937           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3938           fprintf (file, ": ");
3939           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3940           fprintf (file, "\n");
3941         }
3942     }
3943
3944   fprintf (file, "\n");
3945 }
3946
3947
3948 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3949
3950 DEBUG_FUNCTION void
3951 debug_all_value_ranges (void)
3952 {
3953   dump_all_value_ranges (stderr);
3954 }
3955
3956
3957 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3958    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3959    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3960
3961 static gimple
3962 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3963 {
3964   tree n;
3965   gimple assertion;
3966
3967   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3968   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3969
3970   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3971     {
3972       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3973       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3974     }
3975   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
3976     {
3977       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
3978       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3979       gcc_assert (op0 == v);
3980       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_false_node);
3981     }
3982   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3983     {
3984       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3985       gcc_assert (v == cond);
3986       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3987     }
3988   else
3989     gcc_unreachable ();
3990
3991   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3992
3993   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3994      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3995      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3996      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3997   register_new_name_mapping (n, v);
3998
3999   return assertion;
4000 }
4001
4002
4003 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4004    point values.  */
4005
4006 static inline bool
4007 fp_predicate (gimple stmt)
4008 {
4009   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4010
4011   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4012 }
4013
4014
4015 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4016    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4017    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4018    inferred.  */
4019
4020 static bool
4021 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4022 {
4023   *val_p = NULL_TREE;
4024   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4025
4026   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4027      abnormal edges.  */
4028   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4029     return false;
4030
4031   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4032      exceptions.  */
4033   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4034     return false;
4035
4036   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4037      successors, there is no point inferring anything about any of its
4038      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4039      for the assertion, anyway.  */
4040   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4041     return false;
4042
4043   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4044      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4045   if (flag_delete_null_pointer_checks
4046       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4047       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4048     {
4049       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4050
4051       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4052       if (num_loads + num_stores > 0)
4053         {
4054           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4055           *comp_code_p = NE_EXPR;
4056           return true;
4057         }
4058     }
4059
4060   return false;
4061 }
4062
4063
4064 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4065 void debug_asserts_for (tree);
4066 void dump_all_asserts (FILE *);
4067 void debug_all_asserts (void);
4068
4069 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4070
4071 void
4072 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4073 {
4074   assert_locus_t loc;
4075
4076   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4077   print_generic_expr (file, name, 0);
4078   fprintf (file, "\n");
4079
4080   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4081   while (loc)
4082     {
4083       fprintf (file, "\t");
4084       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4085       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4086       if (loc->e)
4087         {
4088           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4089                    loc->e->dest->index);
4090           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4091         }
4092       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4093       print_generic_expr (file, name, 0);
4094       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4095       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4096       fprintf (file, "\n\n");
4097       loc = loc->next;
4098     }
4099
4100   fprintf (file, "\n");
4101 }
4102
4103
4104 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4105
4106 DEBUG_FUNCTION void
4107 debug_asserts_for (tree name)
4108 {
4109   dump_asserts_for (stderr, name);
4110 }
4111
4112
4113 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4114
4115 void
4116 dump_all_asserts (FILE *file)
4117 {
4118   unsigned i;
4119   bitmap_iterator bi;
4120
4121   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4122   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4123     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4124   fprintf (file, "\n");
4125 }
4126
4127
4128 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4129
4130 DEBUG_FUNCTION void
4131 debug_all_asserts (void)
4132 {
4133   dump_all_asserts (stderr);
4134 }
4135
4136
4137 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4138    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4139    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4140    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4141
4142    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4143    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4144    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4145    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4146    must not be NULL.  */
4147
4148 static void
4149 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4150                          enum tree_code comp_code,
4151                          tree val,
4152                          basic_block bb,
4153                          edge e,
4154                          gimple_stmt_iterator si)
4155 {
4156   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4157   basic_block dest_bb;
4158
4159   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4160
4161   if (e == NULL)
4162     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4163                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4164
4165   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4166      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4167      machinery.  */
4168   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4169       && TREE_OVERFLOW (val))
4170     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4171                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4172
4173   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4174      determine if the new location is dominated by a previously
4175      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4176      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4177      necessarily true.
4178
4179      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4180      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4181      E->DEST dominates.
4182
4183      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4184      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4185      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4186      the new location to move another assertion previously registered
4187      at a block dominated by E->DEST.  */
4188   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4189
4190   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4191      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4192      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4193      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4194      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4195      move the assertion up in the dominance tree).
4196
4197      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4198      should not be more than a handful of assertions registered per
4199      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4200      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4201   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4202   last_loc = loc;
4203   while (loc)
4204     {
4205       if (loc->comp_code == comp_code
4206           && (loc->val == val
4207               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4208           && (loc->expr == expr
4209               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4210         {
4211           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4212              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4213              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4214              that we don't check strict dominance here to avoid
4215              replicating the same assertion inside the same basic
4216              block more than once (e.g., when a pointer is
4217              dereferenced several times inside a block).
4218
4219              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4220              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4221              dominate all the other insertions that we may want to
4222              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4223              insertion, don't do this dominance check.  */
4224           if (e == NULL
4225               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4226             return;
4227
4228           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4229              dominates the existing location for the assertion, move
4230              the assertion up in the dominance tree by updating its
4231              location information.  */
4232           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4233               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4234             {
4235               loc->bb = dest_bb;
4236               loc->e = e;
4237               loc->si = si;
4238               return;
4239             }
4240         }
4241
4242       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4243       last_loc = loc;
4244       loc = loc->next;
4245     }
4246
4247   /* If we didn't find an assertion already registered for
4248      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4249      assertions associated with NAME.  */
4250   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4251   n->bb = dest_bb;
4252   n->e = e;
4253   n->si = si;
4254   n->comp_code = comp_code;
4255   n->val = val;
4256   n->expr = expr;
4257   n->next = NULL;
4258
4259   if (last_loc)
4260     last_loc->next = n;
4261   else
4262     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4263
4264   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4265 }
4266
4267 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4268    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4269    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4270
4271    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4272
4273    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4274
4275 static bool
4276 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4277                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4278                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4279                                          tree *val_p)
4280 {
4281   enum tree_code comp_code;
4282   tree val;
4283
4284   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4285      or VAL COMP NAME.  */
4286   if (name == cond_op1)
4287     {
4288       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4289          COMP around because we need to register NAME as the
4290          first operand in the predicate.  */
4291       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4292       val = cond_op0;
4293     }
4294   else
4295     {
4296       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4297          comparison code remains unchanged.  */
4298       comp_code = cond_code;
4299       val = cond_op1;
4300     }
4301
4302   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4303   if (invert)
4304     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4305
4306   /* VRP does not handle float types.  */
4307   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4308     return false;
4309
4310   /* Do not register always-false predicates.
4311      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4312      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4313      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4314   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4315       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4316     {
4317       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4318       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4319
4320       if (comp_code == GT_EXPR
4321           && (!max
4322               || compare_values (val, max) == 0))
4323         return false;
4324
4325       if (comp_code == LT_EXPR
4326           && (!min
4327               || compare_values (val, min) == 0))
4328         return false;
4329     }
4330   *code_p = comp_code;
4331   *val_p = val;
4332   return true;
4333 }
4334
4335 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4336    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4337    Invert the condition COND if INVERT is true.
4338    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4339
4340 static bool
4341 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4342                             enum tree_code cond_code,
4343                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4344 {
4345   tree val;
4346   enum tree_code comp_code;
4347   bool retval = false;
4348
4349   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4350                                                 cond_op0,
4351                                                 cond_op1,
4352                                                 invert, &comp_code, &val))
4353     return false;
4354
4355   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4356      reachable from E.  */
4357   if (live_on_edge (e, name)
4358       && !has_single_use (name))
4359     {
4360       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4361       retval = true;
4362     }
4363
4364   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4365      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4366      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4367      This catches range and anti-range tests.  */
4368   if ((comp_code == LE_EXPR
4369        || comp_code == GT_EXPR)
4370       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4371       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4372     {
4373       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4374       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4375
4376       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4377       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4378           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4379         {
4380           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4381           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4382           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4383               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4384             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4385         }
4386
4387       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4388       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4389         {
4390           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4391               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4392               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4393                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4394             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4395         }
4396
4397       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4398       if (name3 != NULL_TREE
4399           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4400           && (cst2 == NULL_TREE
4401               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4402           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4403           && live_on_edge (e, name3)
4404           && !has_single_use (name3))
4405         {
4406           tree tmp;
4407
4408           /* Build an expression for the range test.  */
4409           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4410           if (cst2 != NULL_TREE)
4411             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4412
4413           if (dump_file)
4414             {
4415               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4416               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4417               fprintf (dump_file, " from ");
4418               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4419               fprintf (dump_file, "\n");
4420             }
4421
4422           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4423
4424           retval = true;
4425         }
4426
4427       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4428       if (name2 != NULL_TREE
4429           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4430           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4431           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4432           && live_on_edge (e, name2)
4433           && !has_single_use (name2))
4434         {
4435           tree tmp;
4436
4437           /* Build an expression for the range test.  */
4438           tmp = name2;
4439           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4440             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4441           if (cst2 != NULL_TREE)
4442             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4443
4444           if (dump_file)
4445             {
4446               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4447               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4448               fprintf (dump_file, " from ");
4449               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4450               fprintf (dump_file, "\n");
4451             }
4452
4453           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4454
4455           retval = true;
4456         }
4457     }
4458
4459   return retval;
4460 }
4461
4462 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4463    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4464    operands in OP's defining statement.
4465
4466    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4467    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4468
4469 static bool
4470 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4471                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4472 {
4473   bool retval = false;
4474   gimple op_def;
4475   tree val;
4476   enum tree_code rhs_code;
4477
4478   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4479   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4480     return false;
4481
4482   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4483      more than once go ahead and register an assert for OP.
4484
4485      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4486      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4487      the subgraph).  */
4488   if (!has_single_use (op))
4489     {
4490       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4491       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4492       retval = true;
4493     }
4494
4495   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4496      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4497      to register information about the operands of that assignment.  */
4498   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4499   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4500     return retval;
4501
4502   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4503
4504   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4505     {
4506       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4507       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4508       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4509
4510       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4511         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4512                                               invert);
4513       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4514         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4515                                               invert);
4516     }
4517   else if ((code == NE_EXPR
4518             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4519            || (code == EQ_EXPR
4520                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4521     {
4522       /* Recurse on each operand.  */
4523       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4524                                             code, e, bsi);
4525       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4526                                             code, e, bsi);
4527     }
4528   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_NOT_EXPR)
4529     {
4530       /* Recurse, flipping CODE.  */
4531       code = invert_tree_comparison (code, false);
4532       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4533                                             code, e, bsi);
4534     }
4535   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4536     {
4537       /* Recurse through the copy.  */
4538       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4539                                             code, e, bsi);
4540     }
4541   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4542     {
4543       /* Recurse through the type conversion.  */
4544       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4545                                             code, e, bsi);
4546     }
4547
4548   return retval;
4549 }
4550
4551 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4552    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4553    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4554
4555 static bool
4556 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4557                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4558                           tree cond_op1)
4559 {
4560   tree val;
4561   enum tree_code comp_code;
4562   bool retval = false;
4563   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4564
4565   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4566      abnormal edges.  */
4567   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4568     return false;
4569
4570   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4571                                                 cond_op0, cond_op1,
4572                                                 is_else_edge,
4573                                                 &comp_code, &val))
4574     return false;
4575
4576   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4577   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4578                                         cond_op1, is_else_edge);
4579
4580
4581   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4582      the value zero or one, then we may be able to assert values
4583      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4584
4585   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4586      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4587      have nonzero value.  */
4588   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4589        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4590     {
4591       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4592
4593       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4594           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4595         {
4596           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4597           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4598           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4599           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4600         }
4601     }
4602
4603   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4604      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4605      have zero value.  */
4606   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4607        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4608     {
4609       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4610
4611       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4612          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4613       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4614           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4615               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4616                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4617         {
4618           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4619           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4620           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4621           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4622         }
4623     }
4624
4625   return retval;
4626 }
4627
4628
4629 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4630    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4631    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4632
4633    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4634    the predicate operands, an assert location node is added to the
4635    list of assertions for the corresponding operands.  */
4636
4637 static bool
4638 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4639 {
4640   bool need_assert;
4641   gimple_stmt_iterator bsi;
4642   tree op;
4643   edge_iterator ei;
4644   edge e;
4645   ssa_op_iter iter;
4646
4647   need_assert = false;
4648   bsi = gsi_for_stmt (last);
4649
4650   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4651      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4652      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4653      insert.  */
4654   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4655     {
4656       if (e->dest == bb)
4657         continue;
4658
4659       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4660          conditional predicate.  */
4661       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4662         {
4663           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4664                                                    gimple_cond_code (last),
4665                                                    gimple_cond_lhs (last),
4666                                                    gimple_cond_rhs (last));
4667         }
4668     }
4669
4670   return need_assert;
4671 }
4672
4673 struct case_info
4674 {
4675   tree expr;
4676   basic_block bb;
4677 };
4678
4679 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4680    and then by the case value.  */
4681
4682 static int
4683 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4684 {
4685   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4686   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4687   int idx1 = ci1->bb->index;
4688   int idx2 = ci2->bb->index;
4689
4690   if (idx1 < idx2)
4691     return -1;
4692   else if (idx1 == idx2)
4693     {
4694       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4695       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4696         return -1;
4697       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4698         return 1;
4699       else
4700         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4701                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4702     }
4703   else
4704     return 1;
4705 }
4706
4707 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4708    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4709    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4710
4711    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4712    the predicate operands, an assert location node is added to the
4713    list of assertions for the corresponding operands.  */
4714
4715 static bool
4716 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4717 {
4718   bool need_assert;
4719   gimple_stmt_iterator bsi;
4720   tree op;
4721   edge e;
4722   struct case_info *ci;
4723   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4724 #if GCC_VERSION >= 4000
4725   unsigned int idx;
4726 #else
4727   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4728   volatile unsigned int idx;
4729 #endif
4730
4731   need_assert = false;
4732   bsi = gsi_for_stmt (last);
4733   op = gimple_switch_index (last);
4734   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4735     return false;
4736
4737   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4738   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4739   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4740     {
4741       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4742       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4743     }
4744   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4745
4746   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4747     {
4748       tree min, max;
4749       tree cl = ci[idx].expr;
4750       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4751
4752       min = CASE_LOW (cl);
4753       max = CASE_HIGH (cl);
4754
4755       /* If there are multiple case labels with the same destination
4756          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4757       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4758         {
4759           /* Skip labels until the last of the group.  */
4760           do {
4761             ++idx;
4762           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4763           --idx;
4764
4765           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4766           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4767             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4768           else
4769             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4770         }
4771
4772       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4773          can register anti-ranges.  */
4774       if (min == NULL_TREE)
4775         continue;
4776
4777       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4778       e = find_edge (bb, cbb);
4779
4780       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4781          SWITCH_EXPR.  */
4782       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4783                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4784                                                op,
4785                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4786                                                              min));
4787       if (max)
4788         {
4789           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4790                                                    op,
4791                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4792                                                                  max));
4793         }
4794     }
4795
4796   XDELETEVEC (ci);
4797   return need_assert;
4798 }
4799
4800
4801 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4802    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4803    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4804    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4805    determine if A is actually needed.
4806
4807    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4808    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4809    new location for A is recorded instead.
4810
4811    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4812       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4813
4814    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4815       value range for N, then if N was not already generated by an
4816       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4817       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4818       assume that N is not NULL.
4819
4820    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4821       information from the predicate but need to insert different
4822       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4823       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4824       expression of the form 'X op Y', then
4825
4826       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4827
4828       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4829          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4830          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4831          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4832
4833       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4834
4835       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4836
4837       For instance,
4838
4839             if (a == 9)
4840               b = a;
4841             else
4842               b = c + 1;
4843
4844       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4845       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4846       on the ELSE clause would be unnecessary.
4847
4848    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4849       into BB's dominator children.
4850
4851    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4852    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4853    location for name N is found, it is registered by calling
4854    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4855    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4856    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4857    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4858    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4859
4860    If this function returns true, then it means that there are names
4861    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4862    inserted by process_assert_insertions.  */
4863
4864 static bool
4865 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4866 {
4867   gimple_stmt_iterator si;
4868   gimple last;
4869   gimple phi;
4870   bool need_assert;
4871
4872   need_assert = false;
4873   last = last_stmt (bb);
4874
4875   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4876      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4877   if (last
4878       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4879       && !fp_predicate (last)
4880       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4881     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4882
4883   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4884      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4885   if (last
4886       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4887       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4888     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4889
4890   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4891      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4892   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4893     {
4894       gimple stmt;
4895       tree op;
4896       ssa_op_iter i;
4897
4898       stmt = gsi_stmt (si);
4899
4900       if (is_gimple_debug (stmt))
4901         continue;
4902
4903       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4904       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4905         {
4906           tree value;
4907           enum tree_code comp_code;
4908
4909           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4910           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4911
4912           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4913              range for it, and we don't find a previous assertion for
4914              it, create a new assertion location node for OP.  */
4915           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4916             {
4917               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4918                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4919                  was set via a typecast.
4920
4921                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4922                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4923               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4924                 {
4925                   tree t = op;
4926                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4927
4928                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4929                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4930                          && TREE_CODE
4931                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4932                          && POINTER_TYPE_P
4933                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4934                     {
4935                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4936                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4937
4938                       /* Note we want to register the assert for the
4939                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4940                          conversion.  */
4941                       if (! has_single_use (t))
4942                         {
4943                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4944                                                    bb, NULL, si);
4945                           need_assert = true;
4946                         }
4947                     }
4948                 }
4949
4950               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4951                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4952                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4953               if (!has_single_use (op))
4954                 {
4955                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4956                                            bb, NULL, si);
4957                   need_assert = true;
4958                 }
4959             }
4960         }
4961     }
4962
4963   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4964   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4965     {
4966       use_operand_p arg_p;
4967       ssa_op_iter i;
4968       phi = gsi_stmt (si);
4969
4970       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4971         {
4972           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4973           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4974             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4975         }
4976     }
4977
4978   return need_assert;
4979 }
4980
4981 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4982    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4983    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4984
4985 static bool
4986 find_assert_locations (void)
4987 {
4988   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4989   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4990   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4991   int rpo_cnt, i;
4992   bool need_asserts;
4993
4994   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4995   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
4996   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
4997     bb_rpo[rpo[i]] = i;
4998
4999   need_asserts = false;
5000   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
5001     {
5002       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
5003       edge e;
5004       edge_iterator ei;
5005
5006       if (!live[rpo[i]])
5007         {
5008           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5009           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5010         }
5011
5012       /* Process BB and update the live information with uses in
5013          this block.  */
5014       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5015
5016       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5017       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5018         {
5019           int pred_rpo = i;
5020           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5021             {
5022               int pred = e->src->index;
5023               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5024                 continue;
5025
5026               if (!live[pred])
5027                 {
5028                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5029                   sbitmap_zero (live[pred]);
5030                 }
5031               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5032
5033               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5034                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5035             }
5036
5037           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5038              live information from this block.  */
5039           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5040         }
5041       else
5042         {
5043           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5044           live[rpo[i]] = NULL;
5045         }
5046
5047       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5048          predecessors have been visited already.  */
5049       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5050         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5051             && live[e->dest->index])
5052           {
5053             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5054             live[e->dest->index] = NULL;
5055           }
5056     }
5057
5058   XDELETEVEC (rpo);
5059   XDELETEVEC (bb_rpo);
5060   XDELETEVEC (last_rpo);
5061   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5062     if (live[i])
5063       sbitmap_free (live[i]);
5064   XDELETEVEC (live);
5065
5066   return need_asserts;
5067 }
5068
5069 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5070    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5071
5072 static bool
5073 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5074 {
5075   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5076   gimple stmt;
5077   tree cond;
5078   gimple assert_stmt;
5079   edge_iterator ei;
5080   edge e;
5081
5082   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5083   if (loc->expr == loc->val)
5084     return false;
5085
5086   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5087   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5088   if (loc->e)
5089     {
5090       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5091          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5092       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5093                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5094                                == GIMPLE_SWITCH));
5095
5096       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5097       return true;
5098     }
5099
5100   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5101      statement must not be the last statement in the block.  */
5102   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5103   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5104     {
5105       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5106       return false;
5107     }
5108
5109   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5110      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5111      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5112      out of BB.  */
5113   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5114     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5115       {
5116         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5117         return true;
5118       }
5119
5120   gcc_unreachable ();
5121 }
5122
5123
5124 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5125    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5126    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5127
5128 static void
5129 process_assert_insertions (void)
5130 {
5131   unsigned i;
5132   bitmap_iterator bi;
5133   bool update_edges_p = false;
5134   int num_asserts = 0;
5135
5136   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5137     dump_all_asserts (dump_file);
5138
5139   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5140     {
5141       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5142       gcc_assert (loc);
5143
5144       while (loc)
5145         {
5146           assert_locus_t next = loc->next;
5147           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5148           free (loc);
5149           loc = next;
5150           num_asserts++;
5151         }
5152     }
5153
5154   if (update_edges_p)
5155     gsi_commit_edge_inserts ();
5156
5157   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5158                             num_asserts);
5159 }
5160
5161
5162 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5163    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5164    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5165    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5166
5167    x = ...
5168    y = ...
5169    if (x < y)
5170      y = x - 2;
5171    else
5172      x = y + 3;
5173
5174    this pass will transform the code into:
5175
5176    x = ...
5177    y = ...
5178    if (x < y)
5179     {
5180       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5181       y = x - 2
5182     }
5183    else
5184     {
5185       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5186       x = y + 3
5187     }
5188
5189    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5190    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5191    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5192    definition of 'x'.  */
5193
5194 static void
5195 insert_range_assertions (void)
5196 {
5197   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5198   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5199
5200   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5201
5202   if (find_assert_locations ())
5203     {
5204       process_assert_insertions ();
5205       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5206     }
5207
5208   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5209     {
5210       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5211       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5212     }
5213
5214   free (asserts_for);
5215   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5216 }
5217
5218 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5219    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5220    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5221    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5222    non-overlapping with valid range.
5223    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5224
5225 static void
5226 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5227 {
5228   value_range_t* vr = NULL;
5229   tree low_sub, up_sub;
5230   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5231   tree base;
5232
5233   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5234     return;
5235
5236   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5237   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5238
5239   /* Can not check flexible arrays.  */
5240   if (!up_bound
5241       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5242     return;
5243
5244   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5245      beyond the types array bounds.  */
5246   base = get_base_address (ref);
5247   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5248     {
5249       tree cref, next = NULL_TREE;
5250
5251       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5252         return;
5253
5254       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5255       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5256         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5257              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5258              next = DECL_CHAIN (next))
5259           ;
5260
5261       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5262          union type do not warn.  */
5263       if (!next)
5264         return;
5265     }
5266
5267   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5268   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5269
5270   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5271     {
5272       vr = get_value_range (low_sub);
5273       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5274         {
5275           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5276           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5277         }
5278     }
5279
5280   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5281     {
5282       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5283           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5284           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5285           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5286         {
5287           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5288                       "array subscript is outside array bounds");
5289           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5290         }
5291     }
5292   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5293            && (ignore_off_by_one
5294                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5295                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5296                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5297                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5298     {
5299       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5300                   "array subscript is above array bounds");
5301       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5302     }
5303   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5304            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5305     {
5306       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5307                   "array subscript is below array bounds");
5308       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5309     }
5310 }
5311
5312 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5313    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5314
5315 static void
5316 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5317 {
5318   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5319     {
5320       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5321
5322       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5323         return;
5324
5325       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5326           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5327         return;
5328
5329       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5330     }
5331
5332
5333   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5334   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5335     return;
5336
5337   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5338   do
5339     {
5340       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5341         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5342
5343       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5344     }
5345   while (handled_component_p (t));
5346
5347   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5348       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5349       && !TREE_NO_WARNING (t))
5350     {
5351       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5352       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5353       double_int idx;
5354       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5355           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5356           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5357         return;
5358
5359       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5360       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5361       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5362       if (!low_bound
5363           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5364           || !up_bound
5365           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5366           || !el_sz
5367           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5368         return;
5369
5370       idx = mem_ref_offset (t);
5371       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5372       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5373         {
5374           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5375                       "array subscript is below array bounds");
5376           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5377         }
5378       else if (double_int_scmp (idx,
5379                                 double_int_add
5380                                   (double_int_add
5381                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5382                                      double_int_neg
5383                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5384                                     double_int_one)) > 0)
5385         {
5386           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5387                       "array subscript is above array bounds");
5388           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5389         }
5390     }
5391 }
5392
5393 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5394    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5395    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5396    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5397    passed in DATA.  */
5398
5399 static tree
5400 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5401 {
5402   tree t = *tp;
5403   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5404   location_t location;
5405
5406   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5407     location = EXPR_LOCATION (t);
5408   else
5409     {
5410       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5411       location = *locp;
5412     }
5413
5414   *walk_subtree = TRUE;
5415
5416   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5417     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5418
5419   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5420       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5421     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5422
5423   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5424     *walk_subtree = FALSE;
5425
5426   return NULL_TREE;
5427 }
5428
5429 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5430    on them.  */
5431
5432 static void
5433 check_all_array_refs (void)
5434 {
5435   basic_block bb;
5436   gimple_stmt_iterator si;
5437
5438   FOR_EACH_BB (bb)
5439     {
5440       edge_iterator ei;
5441       edge e;
5442       bool executable = false;
5443
5444       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5445       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5446         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5447       if (!executable)
5448         continue;
5449
5450       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5451         {
5452           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5453           struct walk_stmt_info wi;
5454           if (!gimple_has_location (stmt))
5455             continue;
5456
5457           if (is_gimple_call (stmt))
5458             {
5459               size_t i;
5460               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5461               for (i = 0; i < n; i++)
5462                 {
5463                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5464                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5465                 }
5466             }
5467           else
5468             {
5469               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5470               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5471                                     gimple_location_ptr (stmt));
5472
5473               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5474                               check_array_bounds,
5475                               &wi);
5476             }
5477         }
5478     }
5479 }
5480
5481 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5482    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5483    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5484    VRP.
5485
5486    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5487    names that had useful range information attached to them.  For
5488    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5489    then N_i will have the range [3, +INF].
5490
5491    However, by converting the assertion into the implied copy
5492    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5493    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5494    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5495    things like jump threading.
5496
5497    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5498    VRP need to handle them appropriately.
5499
5500    Another approach would be to make the range information a first
5501    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5502    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5503    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5504
5505 static void
5506 remove_range_assertions (void)
5507 {
5508   basic_block bb;
5509   gimple_stmt_iterator si;
5510
5511   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5512      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5513      referenced by the current BSI.  */
5514   FOR_EACH_BB (bb)
5515     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5516       {
5517         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5518         gimple use_stmt;
5519
5520         if (is_gimple_assign (stmt)
5521             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5522           {
5523             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5524             tree var;
5525             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5526             use_operand_p use_p;
5527             imm_use_iterator iter;
5528
5529             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5530
5531             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5532             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5533             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5534                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5535               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5536                 {
5537                   SET_USE (use_p, var);
5538                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5539                 }
5540
5541             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5542             gsi_remove (&si, true);
5543             release_defs (stmt);
5544           }
5545         else
5546           gsi_next (&si);
5547       }
5548 }
5549
5550
5551 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5552
5553 static bool
5554 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5555 {
5556   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5557       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5558       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5559           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5560     return true;
5561   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5562     {
5563       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5564
5565       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5566          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5567          builtin functions.  */
5568       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5569           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5570               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5571           && ((is_gimple_call (stmt)
5572                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5573                && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5574               || !gimple_vuse (stmt)))
5575         return true;
5576     }
5577   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5578            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5579     return true;
5580
5581   return false;
5582 }
5583
5584
5585 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5586
5587 static void
5588 vrp_initialize (void)
5589 {
5590   basic_block bb;
5591
5592   values_propagated = false;
5593   num_vr_values = num_ssa_names;
5594   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5595   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5596
5597   FOR_EACH_BB (bb)
5598     {
5599       gimple_stmt_iterator si;
5600
5601       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5602         {
5603           gimple phi = gsi_stmt (si);
5604           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5605             {
5606               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5607               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5608               prop_set_simulate_again (phi, false);
5609             }
5610           else
5611             prop_set_simulate_again (phi, true);
5612         }
5613
5614       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5615         {
5616           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5617
5618           /* If the statement is a control insn, then we do not
5619              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5620              to do so means that those edges will never get added.  */
5621           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5622             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5623           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5624             {
5625               ssa_op_iter i;
5626               tree def;
5627               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5628                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5629               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5630             }
5631           else
5632             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5633         }
5634     }
5635 }
5636
5637 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5638
5639 static inline tree
5640 vrp_valueize (tree name)
5641 {
5642   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5643     {
5644       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5645       if (vr->type == VR_RANGE
5646           && (vr->min == vr->max
5647               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5648         return vr->min;
5649     }
5650   return name;
5651 }
5652
5653 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5654    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5655
5656 static enum ssa_prop_result
5657 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5658 {
5659   tree def, lhs;
5660   ssa_op_iter iter;
5661   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5662   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5663
5664   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5665   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5666       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5667            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5668               build_range_type.  */
5669            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5670            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5671           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5672     {
5673       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5674
5675       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5676       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5677       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5678         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5679       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5680       else if (code == GIMPLE_CALL)
5681         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5682       else
5683         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5684
5685       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5686         {
5687           *output_p = lhs;
5688
5689           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5690             {
5691               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5692               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5693               fprintf (dump_file, ": ");
5694               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5695               fprintf (dump_file, "\n\n");
5696             }
5697
5698           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5699             return SSA_PROP_VARYING;
5700
5701           return SSA_PROP_INTERESTING;
5702         }
5703
5704       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5705     }
5706
5707   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5708   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5709     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5710
5711   return SSA_PROP_VARYING;
5712 }
5713
5714 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5715    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5716    is varying or undefined.  */
5717
5718 static inline value_range_t
5719 get_vr_for_comparison (int i)
5720 {
5721   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5722
5723   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5724      range.  This allows us to compare against names that may
5725      have N_i in their ranges.  */
5726   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5727     {
5728       vr.type = VR_RANGE;
5729       vr.min = ssa_name (i);
5730       vr.max = ssa_name (i);
5731     }
5732
5733   return vr;
5734 }
5735
5736 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5737    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5738    compare_range_with_value, including the setting of
5739    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5740
5741 static tree
5742 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5743                          bool *strict_overflow_p)
5744 {
5745   bitmap_iterator bi;
5746   unsigned i;
5747   bitmap e;
5748   tree retval, t;
5749   int used_strict_overflow;
5750   bool sop;
5751   value_range_t equiv_vr;
5752
5753   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5754   e = get_value_range (var)->equiv;
5755
5756   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5757      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5758   used_strict_overflow = -1;
5759
5760   /* Compare vars' value range with val.  */
5761   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5762   sop = false;
5763   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5764   if (retval)
5765     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5766
5767   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5768   if (e == NULL)
5769     {
5770       if (retval
5771           && used_strict_overflow > 0)
5772         *strict_overflow_p = true;
5773       return retval;
5774     }
5775
5776   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5777     {
5778       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5779       sop = false;
5780       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5781       if (t)
5782         {
5783           /* If we get different answers from different members
5784              of the equivalence set this check must be in a dead
5785              code region.  Folding it to a trap representation
5786              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5787           if (retval != NULL
5788               && t != retval)
5789             {
5790               retval = NULL_TREE;
5791               break;
5792             }
5793           retval = t;
5794
5795           if (!sop)
5796             used_strict_overflow = 0;
5797           else if (used_strict_overflow < 0)
5798             used_strict_overflow = 1;
5799         }
5800     }
5801
5802   if (retval
5803       && used_strict_overflow > 0)
5804     *strict_overflow_p = true;
5805
5806   return retval;
5807 }
5808
5809
5810 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5811    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5812    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5813    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5814    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5815
5816
5817 static tree
5818 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5819                bool *strict_overflow_p)
5820 {
5821   tree t, retval;
5822   bitmap e1, e2;
5823   bitmap_iterator bi1, bi2;
5824   unsigned i1, i2;
5825   int used_strict_overflow;
5826   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5827   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5828
5829   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5830      ranges of every name equivalent to N2.  */
5831   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5832   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5833
5834   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5835   if (s_obstack == NULL)
5836     {
5837       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5838       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5839       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5840       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5841     }
5842   if (e1 == NULL)
5843     e1 = s_e1;
5844   if (e2 == NULL)
5845     e2 = s_e2;
5846
5847   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5848      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5849      ranges.  */
5850   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5851   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5852
5853   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5854      names can be compared without checking their ranges.  */
5855   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5856     {
5857       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5858       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5859
5860       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5861              ? boolean_true_node
5862              : boolean_false_node;
5863     }
5864
5865   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5866      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5867   used_strict_overflow = -1;
5868
5869   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5870      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5871      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5872   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5873     {
5874       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5875
5876       t = retval = NULL_TREE;
5877       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5878         {
5879           bool sop = false;
5880
5881           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5882
5883           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5884           if (t)
5885             {
5886               /* If we get different answers from different members
5887                  of the equivalence set this check must be in a dead
5888                  code region.  Folding it to a trap representation
5889                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5890               if (retval != NULL
5891                   && t != retval)
5892                 {
5893                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5894                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5895                   return NULL_TREE;
5896                 }
5897               retval = t;
5898
5899               if (!sop)
5900                 used_strict_overflow = 0;
5901               else if (used_strict_overflow < 0)
5902                 used_strict_overflow = 1;
5903             }
5904         }
5905
5906       if (retval)
5907         {
5908           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5909           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5910           if (used_strict_overflow > 0)
5911             *strict_overflow_p = true;
5912           return retval;
5913         }
5914     }
5915
5916   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5917      comparison.  */
5918   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5919   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5920   return NULL_TREE;
5921 }
5922
5923 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5924
5925 static tree
5926 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5927                                                       tree op0, tree op1,
5928                                                       bool * strict_overflow_p)
5929 {
5930   value_range_t *vr0, *vr1;
5931
5932   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5933   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5934
5935   if (vr0 && vr1)
5936     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5937   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5938     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5939   else if (vr0 == NULL && vr1)
5940     return (compare_range_with_value
5941             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5942   return NULL;
5943 }
5944
5945 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5946
5947 static tree
5948 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5949                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5950                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5951 {
5952   tree ret;
5953   if (only_ranges)
5954     *only_ranges = true;
5955
5956   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5957   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5958       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5959     return NULL_TREE;
5960
5961   if (use_equiv_p)
5962     {
5963       if (only_ranges
5964           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5965                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5966         return ret;
5967       *only_ranges = false;
5968       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5969         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5970       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5971         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5972       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5973         return (compare_name_with_value
5974                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5975     }
5976   else
5977     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5978                                                                  strict_overflow_p);
5979   return NULL_TREE;
5980 }
5981
5982 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5983    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5984    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5985    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5986    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5987    appropriate.  */
5988
5989 static tree
5990 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5991 {
5992   bool sop;
5993   tree ret;
5994   bool only_ranges;
5995
5996   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
5997      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
5998   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
5999        && TREE_OVERFLOW (op0))
6000       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
6001           && TREE_OVERFLOW (op1)))
6002     return NULL_TREE;
6003
6004   sop = false;
6005   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
6006                                                  &only_ranges);
6007
6008   if (ret && sop)
6009     {
6010       enum warn_strict_overflow_code wc;
6011       const char* warnmsg;
6012
6013       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6014         {
6015           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6016           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6017                        "simplifying conditional to constant");
6018         }
6019       else
6020         {
6021           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6022           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6023                        "simplifying conditional");
6024         }
6025
6026       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6027         {
6028           location_t location;
6029
6030           if (!gimple_has_location (stmt))
6031             location = input_location;
6032           else
6033             location = gimple_location (stmt);
6034           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6035         }
6036     }
6037
6038   if (warn_type_limits
6039       && ret && only_ranges
6040       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6041       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6042     {
6043       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6044          is being compared against a constant value that is outside of
6045          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6046          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6047          was specified, emit a warning.  */
6048       tree type = TREE_TYPE (op0);
6049       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6050
6051       if (vr0->type != VR_VARYING
6052           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6053           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6054           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6055           && is_gimple_min_invariant (op1))
6056         {
6057           location_t location;
6058
6059           if (!gimple_has_location (stmt))
6060             location = input_location;
6061           else
6062             location = gimple_location (stmt);
6063
6064           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6065                       integer_zerop (ret)
6066                       ? G_("comparison always false "
6067                            "due to limited range of data type")
6068                       : G_("comparison always true "
6069                            "due to limited range of data type"));
6070         }
6071     }
6072
6073   return ret;
6074 }
6075
6076
6077 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6078    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6079    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6080    SSA_PROP_VARYING.  */
6081
6082 static enum ssa_prop_result
6083 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6084 {
6085   tree val;
6086   bool sop;
6087
6088   *taken_edge_p = NULL;
6089
6090   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6091     {
6092       tree use;
6093       ssa_op_iter i;
6094
6095       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6096       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6097       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6098
6099       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6100         {
6101           fprintf (dump_file, "\t");
6102           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6103           fprintf (dump_file, ": ");
6104           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6105         }
6106
6107       fprintf (dump_file, "\n");
6108     }
6109
6110   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6111      ranges of each of its operands.
6112
6113      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6114      because those ranges may not yet be final and with the current
6115      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6116      of the names in the equivalence set have changed.
6117
6118      For instance, given the following code fragment
6119
6120         i_5 = PHI <8, i_13>
6121         ...
6122         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6123         if (i_14 == 1)
6124           ...
6125
6126      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6127      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6128      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6129      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6130      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6131      determine that the predicate is always false.
6132
6133      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6134      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6135      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6136      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6137      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6138      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6139      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6140      is not visited again, which stops propagation from visiting
6141      statements in the THEN clause of that if().
6142
6143      To properly fix this we would need to keep the previous range
6144      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6145      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6146      range [8, 8] to VR_VARYING.
6147
6148      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6149      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6150      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6151      4 more predicates folded in SPEC.  */
6152   sop = false;
6153
6154   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6155                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6156                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6157                                                  false, &sop, NULL);
6158   if (val)
6159     {
6160       if (!sop)
6161         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6162       else
6163         {
6164           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6165             fprintf (dump_file,
6166                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6167                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6168           val = NULL_TREE;
6169         }
6170     }
6171
6172   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6173     {
6174       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6175       if (val == NULL_TREE)
6176         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6177       else
6178         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6179     }
6180
6181   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6182 }
6183
6184 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6185    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6186    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6187
6188    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6189    returned.
6190
6191    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6192    it is placed in IDX and false is returned.
6193
6194    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6195    returned. */
6196
6197 static bool
6198 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6199 {
6200   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6201   size_t low, high;
6202
6203   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6204      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6205
6206   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6207     {
6208       tree t;
6209       int cmp;
6210       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6211       size_t i = (high + low) / 2;
6212       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6213
6214       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6215       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6216
6217       if (cmp == 0)
6218         {
6219           /* Ranges cannot be empty. */
6220           *idx = i;
6221           return true;
6222         }
6223       else if (cmp > 0)
6224         high = i;
6225       else
6226         {
6227           low = i + 1;
6228           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6229               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6230             {
6231               *idx = i;
6232               return true;
6233             }
6234         }
6235     }
6236
6237   *idx = high;
6238   return false;
6239 }
6240
6241 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6242    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6243    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6244    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6245    Returns true if the default label is not needed. */
6246
6247 static bool
6248 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6249                        size_t *max_idx)
6250 {
6251   size_t i, j;
6252   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6253   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6254
6255   if (i == j
6256       && min_take_default
6257       && max_take_default)
6258     {
6259       /* Only the default case label reached.
6260          Return an empty range. */
6261       *min_idx = 1;
6262       *max_idx = 0;
6263       return false;
6264     }
6265   else
6266     {
6267       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6268       tree low, high;
6269       size_t k;
6270
6271       if (max_take_default)
6272         j--;
6273
6274       /* If the case label range is continuous, we do not need
6275          the default case label.  Verify that.  */
6276       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6277       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6278         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6279       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6280         {
6281           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6282           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6283             {
6284               take_default = true;
6285               break;
6286             }
6287           high = low;
6288           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6289             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6290         }
6291
6292       *min_idx = i;
6293       *max_idx = j;
6294       return !take_default;
6295     }
6296 }
6297
6298 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6299    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6300    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6301    SSA_PROP_VARYING.  */
6302
6303 static enum ssa_prop_result
6304 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6305 {
6306   tree op, val;
6307   value_range_t *vr;
6308   size_t i = 0, j = 0;
6309   bool take_default;
6310
6311   *taken_edge_p = NULL;
6312   op = gimple_switch_index (stmt);
6313   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6314     return SSA_PROP_VARYING;
6315
6316   vr = get_value_range (op);
6317   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6318     {
6319       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6320       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6321       fprintf (dump_file, " with known range ");
6322       dump_value_range (dump_file, vr);
6323       fprintf (dump_file, "\n");
6324     }
6325
6326   if (vr->type != VR_RANGE
6327       || symbolic_range_p (vr))
6328     return SSA_PROP_VARYING;
6329
6330   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6331   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6332
6333   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6334      label */
6335   if (j < i)
6336     {
6337       gcc_assert (take_default);
6338       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6339     }
6340   else
6341     {
6342       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6343          are all reaching the same label.  */
6344
6345       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6346       if (take_default
6347           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6348           != CASE_LABEL (val))
6349         {
6350           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6351             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6352                      "range\n");
6353           return SSA_PROP_VARYING;
6354         }
6355       for (++i; i <= j; ++i)
6356         {
6357           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6358             {
6359               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6360                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6361                          "range\n");
6362               return SSA_PROP_VARYING;
6363             }
6364         }
6365     }
6366
6367   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6368                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6369
6370   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6371     {
6372       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6373       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6374     }
6375
6376   return SSA_PROP_INTERESTING;
6377 }
6378
6379
6380 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6381    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6382    interesting range into *OUTPUT_P.
6383
6384    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6385    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6386
6387    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6388
6389 static enum ssa_prop_result
6390 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6391 {
6392   tree def;
6393   ssa_op_iter iter;
6394
6395   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6396     {
6397       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6398       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6399       fprintf (dump_file, "\n");
6400     }
6401
6402   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6403     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6404   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6405     {
6406       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6407          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6408          builtin functions.  */
6409       if ((is_gimple_call (stmt)
6410            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6411            && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6412           || !gimple_vuse (stmt))
6413         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6414     }
6415   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6416     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6417   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6418     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6419
6420   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6421      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6422   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6423     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6424
6425   return SSA_PROP_VARYING;
6426 }
6427
6428
6429 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6430    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6431    may not be the smallest possible such range.  */
6432
6433 static void
6434 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6435 {
6436   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6437     {
6438       copy_value_range (vr0, vr1);
6439       return;
6440     }
6441
6442   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6443     {
6444       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6445       return;
6446     }
6447
6448   if (vr0->type == VR_VARYING)
6449     {
6450       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6451       return;
6452     }
6453
6454   if (vr1->type == VR_VARYING)
6455     {
6456       set_value_range_to_varying (vr0);
6457       return;
6458     }
6459
6460   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6461     {
6462       int cmp;
6463       tree min, max;
6464
6465       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6466          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6467          cannot be compared, then give up.  */
6468       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6469       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6470         min = vr1->min;
6471       else if (cmp == -1)
6472         min = vr0->min;
6473       else
6474         goto give_up;
6475
6476       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6477          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6478          give up.  */
6479       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6480       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6481         max = vr1->max;
6482       else if (cmp == 1)
6483         max = vr0->max;
6484       else
6485         goto give_up;
6486
6487       /* Check for useless ranges.  */
6488       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6489           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6490               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6491         goto give_up;
6492
6493       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6494          the two sets.  */
6495       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6496         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6497       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6498         bitmap_clear (vr0->equiv);
6499
6500       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6501     }
6502   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6503     {
6504       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6505          Only handle the case of identical ranges.  */
6506       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6507           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6508           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6509         {
6510           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6511              the two sets.  */
6512           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6513             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6514           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6515             bitmap_clear (vr0->equiv);
6516         }
6517       else
6518         goto give_up;
6519     }
6520   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6521     {
6522       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6523          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6524          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6525       if (!symbolic_range_p (vr0)
6526           && !symbolic_range_p (vr1)
6527           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6528         {
6529           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6530              set.  We need to compute the intersection of the two
6531              equivalence sets.  */
6532           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6533             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6534
6535           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6536              the two sets.  */
6537           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6538             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6539           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6540             bitmap_clear (vr0->equiv);
6541         }
6542       else
6543         goto give_up;
6544     }
6545   else
6546     gcc_unreachable ();
6547
6548   return;
6549
6550 give_up:
6551   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6552      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6553      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6554      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6555      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6556   if (!symbolic_range_p (vr0)
6557       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6558           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6559       && !symbolic_range_p (vr1)
6560       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6561           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6562     {
6563       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6564
6565       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6566          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6567       if (vr0->equiv)
6568         bitmap_clear (vr0->equiv);
6569     }
6570   else
6571     set_value_range_to_varying (vr0);
6572 }
6573
6574
6575 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6576    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6577    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6578
6579 static enum ssa_prop_result
6580 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6581 {
6582   size_t i;
6583   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6584   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6585   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6586   int edges, old_edges;
6587   struct loop *l;
6588
6589   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6590     {
6591       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6592       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6593     }
6594
6595   edges = 0;
6596   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6597     {
6598       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6599
6600       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6601         {
6602           fprintf (dump_file,
6603               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6604               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6605               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6606         }
6607
6608       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6609         {
6610           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6611           value_range_t vr_arg;
6612
6613           ++edges;
6614
6615           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6616             {
6617               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6618             }
6619           else
6620             {
6621               if (is_overflow_infinity (arg))
6622                 {
6623                   arg = copy_node (arg);
6624                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6625                 }
6626
6627               vr_arg.type = VR_RANGE;
6628               vr_arg.min = arg;
6629               vr_arg.max = arg;
6630               vr_arg.equiv = NULL;
6631             }
6632
6633           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6634             {
6635               fprintf (dump_file, "\t");
6636               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6637               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6638               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6639               fprintf (dump_file, "\n");
6640             }
6641
6642           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6643
6644           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6645             break;
6646         }
6647     }
6648
6649   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6650     goto varying;
6651
6652   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6653   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6654
6655   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6656      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6657      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6658      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6659      which are not in a loop.  */
6660   if (edges > 0
6661       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6662       && edges == old_edges)
6663     {
6664       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6665       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6666
6667       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6668          the range changed.  */
6669       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6670            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6671           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6672         goto varying;
6673
6674       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6675          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6676          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6677          other case to avoid infinite bouncing between different
6678          minimums.  */
6679       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6680         {
6681           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6682               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6683             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6684           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6685             vr_result.min =
6686                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6687         }
6688
6689       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6690          the previous one, go all the way to +INF.  */
6691       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6692         {
6693           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6694               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6695             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6696           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6697             vr_result.max =
6698                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6699         }
6700
6701       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6702          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6703       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6704            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6705           && current_loops
6706           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6707           && l->header == gimple_bb (phi))
6708         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6709
6710       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6711          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6712          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6713       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6714            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6715           || compare_values (vr_result.min,
6716                              vr_result.max) > 0)
6717         goto varying;
6718     }
6719
6720   /* If the new range is different than the previous value, keep
6721      iterating.  */
6722   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6723     {
6724       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6725         {
6726           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6727           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6728           fprintf (dump_file, ": ");
6729           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6730           fprintf (dump_file, "\n\n");
6731         }
6732
6733       return SSA_PROP_INTERESTING;
6734     }
6735
6736   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6737   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6738
6739   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6740 varying:
6741   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6742   return SSA_PROP_VARYING;
6743 }
6744
6745 /* Simplify boolean operations if the source is known
6746    to be already a boolean.  */
6747 static bool
6748 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6749 {
6750   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6751   tree val = NULL;
6752   tree op0, op1;
6753   value_range_t *vr;
6754   bool sop = false;
6755   bool need_conversion;
6756
6757   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6758   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) != 1)
6759     {
6760       if (TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
6761         return false;
6762       vr = get_value_range (op0);
6763
6764       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6765       if (!val || !integer_onep (val))
6766         return false;
6767
6768       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6769       if (!val || !integer_onep (val))
6770         return false;
6771     }
6772
6773   if (rhs_code == TRUTH_NOT_EXPR)
6774     {
6775       rhs_code = NE_EXPR;
6776       op1 = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6777     }
6778   else
6779     {
6780       op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6781
6782       /* Reduce number of cases to handle.  */
6783       if (is_gimple_min_invariant (op1))
6784         {
6785           /* Exclude anything that should have been already folded.  */
6786           if (rhs_code != EQ_EXPR
6787               && rhs_code != NE_EXPR)
6788             return false;
6789
6790           if (!integer_zerop (op1)
6791               && !integer_onep (op1)
6792               && !integer_all_onesp (op1))
6793             return false;
6794
6795           /* Limit the number of cases we have to consider.  */
6796           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6797             {
6798               rhs_code = NE_EXPR;
6799               op1 = fold_unary (TRUTH_NOT_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
6800             }
6801         }
6802       else
6803         {
6804           /* Punt on A == B as there is no BIT_XNOR_EXPR.  */
6805           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6806             return false;
6807
6808           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op1)) != 1)
6809             {
6810               vr = get_value_range (op1);
6811               val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6812               if (!val || !integer_onep (val))
6813                 return false;
6814
6815               val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6816               if (!val || !integer_onep (val))
6817                 return false;
6818             }
6819         }
6820     }
6821
6822   if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6823     {
6824       location_t location;
6825
6826       if (!gimple_has_location (stmt))
6827         location = input_location;
6828       else
6829         location = gimple_location (stmt);
6830
6831       warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6832                   _("assuming signed overflow does not occur when "
6833                     "simplifying ==, != or ! to identity or ^"));
6834     }
6835
6836   need_conversion =
6837     !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)),
6838                                 TREE_TYPE (op0));
6839
6840   /* Make sure to not sign-extend -1 as a boolean value.  */
6841   if (need_conversion
6842       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6843       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1)
6844     return false;
6845
6846   switch (rhs_code)
6847     {
6848     case NE_EXPR:
6849       if (integer_zerop (op1))
6850         {
6851           gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6852                                           need_conversion ? NOP_EXPR : SSA_NAME,
6853                                           op0, NULL);
6854           update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6855           return true;
6856         }
6857
6858       rhs_code = BIT_XOR_EXPR;
6859       break;
6860     default:
6861       gcc_unreachable ();
6862     }
6863
6864   if (need_conversion)
6865     return false;
6866
6867   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, rhs_code, op0, op1);
6868   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6869   return true;
6870 }
6871
6872 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6873    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6874    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6875
6876 static bool
6877 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6878 {
6879   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6880   tree val = NULL;
6881   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6882   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6883   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6884
6885   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6886     {
6887       val = integer_one_node;
6888     }
6889   else
6890     {
6891       bool sop = false;
6892
6893       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6894
6895       if (val
6896           && sop
6897           && integer_onep (val)
6898           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6899         {
6900           location_t location;
6901
6902           if (!gimple_has_location (stmt))
6903             location = input_location;
6904           else
6905             location = gimple_location (stmt);
6906           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6907                       "assuming signed overflow does not occur when "
6908                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6909         }
6910     }
6911
6912   if (val && integer_onep (val))
6913     {
6914       tree t;
6915
6916       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6917         {
6918           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6919           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6920           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6921           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6922         }
6923       else
6924         {
6925           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6926           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6927           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6928
6929           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6930           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6931           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6932         }
6933
6934       update_stmt (stmt);
6935       return true;
6936     }
6937
6938   return false;
6939 }
6940
6941 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6942    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6943    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6944
6945 static bool
6946 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6947 {
6948   tree val = NULL;
6949   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6950   tree type = TREE_TYPE (op);
6951   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6952
6953   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6954     {
6955       val = integer_zero_node;
6956     }
6957   else if (vr)
6958     {
6959       bool sop = false;
6960
6961       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6962       if (!val)
6963         {
6964           sop = false;
6965           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6966                                           &sop);
6967
6968           if (val)
6969             {
6970               if (integer_zerop (val))
6971                 val = integer_one_node;
6972               else if (integer_onep (val))
6973                 val = integer_zero_node;
6974             }
6975         }
6976
6977       if (val
6978           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6979         {
6980           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6981             {
6982               location_t location;
6983
6984               if (!gimple_has_location (stmt))
6985                 location = input_location;
6986               else
6987                 location = gimple_location (stmt);
6988               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6989                           "assuming signed overflow does not occur when "
6990                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6991             }
6992
6993           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6994           if (integer_onep (val))
6995             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6996           else
6997             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6998           update_stmt (stmt);
6999           return true;
7000         }
7001     }
7002
7003   return false;
7004 }
7005
7006 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
7007    If all the bits that are being cleared by & are already
7008    known to be zero from VR, or all the bits that are being
7009    set by | are already known to be one from VR, the bit
7010    operation is redundant.  */
7011
7012 static bool
7013 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7014 {
7015   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7016   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
7017   tree op = NULL_TREE;
7018   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
7019   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
7020   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
7021   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
7022   double_int mask;
7023
7024   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7025     vr0 = *(get_value_range (op0));
7026   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
7027     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
7028   else
7029     return false;
7030
7031   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7032     vr1 = *(get_value_range (op1));
7033   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
7034     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
7035   else
7036     return false;
7037
7038   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
7039     return false;
7040   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
7041     return false;
7042
7043   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
7044     {
7045     case BIT_AND_EXPR:
7046       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7047       if (double_int_zero_p (mask))
7048         {
7049           op = op0;
7050           break;
7051         }
7052       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7053       if (double_int_zero_p (mask))
7054         {
7055           op = op1;
7056           break;
7057         }
7058       break;
7059     case BIT_IOR_EXPR:
7060       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7061       if (double_int_zero_p (mask))
7062         {
7063           op = op1;
7064           break;
7065         }
7066       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7067       if (double_int_zero_p (mask))
7068         {
7069           op = op0;
7070           break;
7071         }
7072       break;
7073     default:
7074       gcc_unreachable ();
7075     }
7076
7077   if (op == NULL_TREE)
7078     return false;
7079
7080   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7081   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7082   return true;
7083 }
7084
7085 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7086    a known value range VR.
7087
7088    If there is one and only one value which will satisfy the
7089    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7090
7091 static tree
7092 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7093                       tree op1, value_range_t *vr)
7094 {
7095   tree min = NULL;
7096   tree max = NULL;
7097
7098   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7099      the conditional as it was written.  */
7100   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7101     {
7102       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7103          here.  */
7104       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7105
7106       max = op1;
7107       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7108         {
7109           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7110           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7111           if (EXPR_P (max))
7112             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7113         }
7114     }
7115   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7116     {
7117       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7118          here.  */
7119       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7120
7121       min = op1;
7122       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7123         {
7124           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7125           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7126           if (EXPR_P (min))
7127             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7128         }
7129     }
7130
7131   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7132      value range information we have for op0.  */
7133   if (min && max)
7134     {
7135       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7136         min = vr->min;
7137       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7138         max = vr->max;
7139
7140       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7141          then there is only one value which can satisfy the condition,
7142          return that value.  */
7143       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7144         return min;
7145     }
7146   return NULL;
7147 }
7148
7149 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7150    test if the range information indicates only one value can satisfy
7151    the original conditional.  */
7152
7153 static bool
7154 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7155 {
7156   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7157   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7158   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7159
7160   if (cond_code != NE_EXPR
7161       && cond_code != EQ_EXPR
7162       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7163       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7164       && is_gimple_min_invariant (op1))
7165     {
7166       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7167
7168       /* If we have range information for OP0, then we might be
7169          able to simplify this conditional. */
7170       if (vr->type == VR_RANGE)
7171         {
7172           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7173
7174           if (new_tree)
7175             {
7176               if (dump_file)
7177                 {
7178                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7179                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7180                   fprintf (dump_file, " into ");
7181                 }
7182
7183               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7184               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7185               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7186
7187               update_stmt (stmt);
7188
7189               if (dump_file)
7190                 {
7191                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7192                   fprintf (dump_file, "\n");
7193                 }
7194
7195               return true;
7196             }
7197
7198           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7199              with integral types here, so no need to worry about
7200              issues with inverting FP comparisons.  */
7201           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7202           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7203
7204           if (new_tree)
7205             {
7206               if (dump_file)
7207                 {
7208                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7209                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7210                   fprintf (dump_file, " into ");
7211                 }
7212
7213               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7214               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7215               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7216
7217               update_stmt (stmt);
7218
7219               if (dump_file)
7220                 {
7221                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7222                   fprintf (dump_file, "\n");
7223                 }
7224
7225               return true;
7226             }
7227         }
7228     }
7229
7230   return false;
7231 }
7232
7233 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7234    argument.  */
7235
7236 static bool
7237 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7238 {
7239   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7240   value_range_t *vr;
7241   bool take_default;
7242   edge e;
7243   edge_iterator ei;
7244   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7245   tree vec2;
7246   switch_update su;
7247
7248   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7249     {
7250       vr = get_value_range (op);
7251
7252       /* We can only handle integer ranges.  */
7253       if (vr->type != VR_RANGE
7254           || symbolic_range_p (vr))
7255         return false;
7256
7257       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7258       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7259     }
7260   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7261     {
7262       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7263       if (take_default)
7264         {
7265           i = 1;
7266           j = 0;
7267         }
7268       else
7269         {
7270           j = i;
7271         }
7272     }
7273   else
7274     return false;
7275
7276   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7277
7278   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7279   if (i == 1
7280       && j == n - 1
7281       && take_default)
7282     return false;
7283
7284   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7285   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7286   n2 = 0;
7287
7288   /* Add the default edge, if necessary.  */
7289   if (take_default)
7290     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7291
7292   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7293     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7294
7295   /* Mark needed edges.  */
7296   for (i = 0; i < n2; ++i)
7297     {
7298       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7299                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7300       e->aux = (void *)-1;
7301     }
7302
7303   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7304   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7305     {
7306       if (e->aux == (void *)-1)
7307         {
7308           e->aux = NULL;
7309           continue;
7310         }
7311
7312       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7313         {
7314           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7315         }
7316       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7317       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7318     }
7319
7320   /* And queue an update for the stmt.  */
7321   su.stmt = stmt;
7322   su.vec = vec2;
7323   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7324   return false;
7325 }
7326
7327 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7328
7329 static bool
7330 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7331 {
7332   tree innerop, middleop, finaltype;
7333   gimple def_stmt;
7334   value_range_t *innervr;
7335   double_int innermin, innermax, middlemin, middlemax;
7336
7337   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7338   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7339     return false;
7340   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7341   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7342   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7343       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7344     return false;
7345   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7346   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7347     return false;
7348
7349   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7350   innervr = get_value_range (innerop);
7351   if (innervr->type != VR_RANGE
7352       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7353       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7354     return false;
7355
7356   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7357      the middle conversion is removed.  */
7358   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7359   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7360   middlemin = double_int_ext (innermin, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7361                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7362   middlemax = double_int_ext (innermax, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7363                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7364   /* If the middle values do not represent a proper range fail.  */
7365   if (double_int_cmp (middlemin, middlemax,
7366                       TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop))) > 0)
7367     return false;
7368   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7369                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7370                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7371                            double_int_ext (innermin,
7372                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7373                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)))
7374       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7375                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7376                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7377                               double_int_ext (innermax,
7378                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7379                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype))))
7380     return false;
7381
7382   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7383   update_stmt (stmt);
7384   return true;
7385 }
7386
7387 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7388    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7389
7390 static bool
7391 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7392 {
7393   tree src_type;
7394   unsigned src_precision;
7395   double_int tem;
7396
7397   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7398   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7399   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7400       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7401     return false;
7402
7403   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7404   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7405   if (src_precision < precision
7406       || (src_precision == precision
7407           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7408     return true;
7409
7410   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7411   if (vr->type != VR_RANGE
7412       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7413       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7414     return false;
7415
7416   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7417      has to be clear.  */
7418   if (src_precision == precision
7419       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7420     return false;
7421
7422   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7423      the result for equality.  */
7424   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7425   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7426     return false;
7427   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7428   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7429     return false;
7430
7431   return true;
7432 }
7433
7434 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7435
7436 static bool
7437 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7438 {
7439   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7440   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7441   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7442   enum machine_mode mode;
7443   tree tem;
7444   gimple conv;
7445
7446   /* We can only handle constant ranges.  */
7447   if (vr->type != VR_RANGE
7448       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7449       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7450     return false;
7451
7452   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7453   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7454       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7455           != CODE_FOR_nothing)
7456       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7457                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7458     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7459   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7460   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7461                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7462     return false;
7463   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7464      integer mode available.  */
7465   else
7466     {
7467       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7468       do
7469         {
7470           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7471              or if the value-range does not fit in the signed type
7472              try with a wider mode.  */
7473           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7474               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7475             break;
7476
7477           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7478           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7479              optabs expansion code.  */
7480           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7481             return false;
7482         }
7483       while (mode != VOIDmode);
7484       if (mode == VOIDmode)
7485         return false;
7486     }
7487
7488   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7489      float conversion.  */
7490   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7491                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7492   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7493   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7494   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7495   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7496   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7497   update_stmt (stmt);
7498
7499   return true;
7500 }
7501
7502 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7503
7504 static bool
7505 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7506 {
7507   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7508   if (is_gimple_assign (stmt))
7509     {
7510       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7511       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7512
7513       switch (rhs_code)
7514         {
7515         case EQ_EXPR:
7516         case NE_EXPR:
7517         case TRUTH_NOT_EXPR:
7518           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR, TRUTH_NOT_EXPR into BIT_XOR_EXPR
7519              or identity if the RHS is zero or one, and the LHS are known
7520              to be boolean values.  Transform all TRUTH_*_EXPR into
7521              BIT_*_EXPR if both arguments are known to be boolean values.  */
7522           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7523             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7524           break;
7525
7526       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7527          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7528          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7529         case TRUNC_DIV_EXPR:
7530         case TRUNC_MOD_EXPR:
7531           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7532               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7533             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7534           break;
7535
7536       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7537         case ABS_EXPR:
7538           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7539               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7540             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7541           break;
7542
7543         case BIT_AND_EXPR:
7544         case BIT_IOR_EXPR:
7545           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7546              if all the bits being cleared are already cleared or
7547              all the bits being set are already set.  */
7548           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7549             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7550           break;
7551
7552         CASE_CONVERT:
7553           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7554               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7555             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7556           break;
7557
7558         case FLOAT_EXPR:
7559           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7560               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7561             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7562           break;
7563
7564         default:
7565           break;
7566         }
7567     }
7568   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7569     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7570   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7571     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7572
7573   return false;
7574 }
7575
7576 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7577    computed using the value range information computed by VRP, compute
7578    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7579
7580 static bool
7581 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7582 {
7583   bool assignment_p = false;
7584   tree val;
7585   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7586
7587   if (is_gimple_assign (stmt)
7588       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7589     {
7590       assignment_p = true;
7591       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7592                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7593                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7594                                       stmt);
7595     }
7596   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7597     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7598                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7599                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7600                                     stmt);
7601   else
7602     return false;
7603
7604   if (val)
7605     {
7606       if (assignment_p)
7607         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7608
7609       if (dump_file)
7610         {
7611           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7612           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7613           fprintf (dump_file, " to ");
7614           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7615           fprintf (dump_file, "\n");
7616         }
7617
7618       if (is_gimple_assign (stmt))
7619         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7620       else
7621         {
7622           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7623           if (integer_zerop (val))
7624             gimple_cond_make_false (stmt);
7625           else if (integer_onep (val))
7626             gimple_cond_make_true (stmt);
7627           else
7628             gcc_unreachable ();
7629         }
7630
7631       return true;
7632     }
7633
7634   return false;
7635 }
7636
7637 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7638
7639 static bool
7640 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7641 {
7642   if (fold_predicate_in (si))
7643     return true;
7644
7645   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7646 }
7647
7648 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7649    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7650
7651    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7652    restored.  */
7653 static VEC(tree,heap) *stack;
7654
7655 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7656    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7657    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7658    for any overflow warnings.  */
7659
7660 static tree
7661 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7662 {
7663   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7664      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7665      worth the compile time cost.  */
7666   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7667     return NULL;
7668
7669   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7670                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7671                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7672 }
7673
7674 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7675    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7676    when the block is reached from a specific predecessor, we
7677    may be able to determine which of the outgoing edges will
7678    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7679    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7680    optimization opportunities.
7681
7682    This routine is effectively a driver for the generic jump
7683    threading code.  It basically just presents the generic code
7684    with edges that may be suitable for jump threading.
7685
7686    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7687    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7688    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7689    to expose those opportunities would be significant.
7690
7691    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7692    for later realization.  */
7693
7694 static void
7695 identify_jump_threads (void)
7696 {
7697   basic_block bb;
7698   gimple dummy;
7699   int i;
7700   edge e;
7701
7702   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7703      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7704      information as we need it within the jump threading code.  */
7705   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7706
7707   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7708      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7709      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7710      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7711      recompute it.  */
7712   mark_dfs_back_edges ();
7713
7714   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7715      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7716   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7717     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7718
7719   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7720      that might be recorded.  */
7721   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7722
7723   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7724      conditional and just modify it in-place when attempting to
7725      thread jumps.  */
7726   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7727                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7728                              NULL, NULL);
7729
7730   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7731      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7732      as a dominator walker and record data during the walk, but
7733      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7734      threading opportunities we are trying to identify at this
7735      point in compilation.  */
7736   FOR_EACH_BB (bb)
7737     {
7738       gimple last;
7739
7740       /* If the generic jump threading code does not find this block
7741          interesting, then there is nothing to do.  */
7742       if (! potentially_threadable_block (bb))
7743         continue;
7744
7745       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7746          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7747          terribly important.  */
7748       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7749
7750       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7751          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7752          argument will be the same as the first argument, so no need to
7753          check it explicitly.  */
7754       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7755           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7756               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7757               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7758                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7759               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7760                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7761         {
7762           edge_iterator ei;
7763
7764           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7765              successors which also ends in a suitable conditional or
7766              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7767              it to a specific successor.  */
7768           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7769             {
7770               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7771                  in the CFG.  */
7772               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7773                 continue;
7774
7775               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7776                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7777             }
7778         }
7779     }
7780
7781   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7782      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7783      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7784 }
7785
7786 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7787    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7788    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7789
7790    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7791    processing by the pass manager.  */
7792 static void
7793 finalize_jump_threads (void)
7794 {
7795   thread_through_all_blocks (false);
7796   VEC_free (tree, heap, stack);
7797 }
7798
7799
7800 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7801
7802 static void
7803 vrp_finalize (void)
7804 {
7805   size_t i;
7806
7807   values_propagated = true;
7808
7809   if (dump_file)
7810     {
7811       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7812       dump_all_value_ranges (dump_file);
7813       fprintf (dump_file, "\n");
7814     }
7815
7816   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7817                        vrp_fold_stmt, false);
7818
7819   if (warn_array_bounds)
7820     check_all_array_refs ();
7821
7822   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7823      the datastructures built by VRP.  */
7824   identify_jump_threads ();
7825
7826   /* Free allocated memory.  */
7827   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7828     if (vr_value[i])
7829       {
7830         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7831         free (vr_value[i]);
7832       }
7833
7834   free (vr_value);
7835   free (vr_phi_edge_counts);
7836
7837   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7838      and not available.  */
7839   vr_value = NULL;
7840   vr_phi_edge_counts = NULL;
7841 }
7842
7843
7844 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7845    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7846    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7847    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7848    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7849
7850    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7851    instead of constants.
7852
7853    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7854    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7855
7856      1  x_9 = p_3->a;
7857      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7858      3  if (p_4 == q_2)
7859      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7860      5  endif
7861      6  if (q_2)
7862
7863    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7864    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7865    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7866
7867    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7868    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7869    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7870    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7871
7872    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7873    between names so that we can take advantage of information from
7874    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7875    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7876
7877    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7878    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7879    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7880
7881    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7882    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7883    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7884    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7885    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7886    probabilities to aid branch prediction.  */
7887
7888 static unsigned int
7889 execute_vrp (void)
7890 {
7891   int i;
7892   edge e;
7893   switch_update *su;
7894
7895   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7896   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7897   scev_initialize ();
7898
7899   insert_range_assertions ();
7900
7901   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7902      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7903      this using undefined behavior.  */
7904   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7905   estimate_numbers_of_iterations (false);
7906
7907   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7908   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7909   threadedge_initialize_values ();
7910
7911   vrp_initialize ();
7912   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7913   vrp_finalize ();
7914
7915   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7916
7917   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7918      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7919      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7920   remove_range_assertions ();
7921
7922   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7923      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7924      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7925      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7926      duplication and CFG manipulation.  */
7927   update_ssa (TODO_update_ssa);
7928
7929   finalize_jump_threads ();
7930
7931   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7932      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7933   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7934     remove_edge (e);
7935   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7936   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7937     {
7938       size_t j;
7939       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7940       tree label;
7941       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7942       for (j = 0; j < n; j++)
7943         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7944       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7945          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7946          optimal expansion.  */
7947       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7948       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7949       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7950     }
7951
7952   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7953     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7954
7955   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7956   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7957   threadedge_finalize_values ();
7958
7959   scev_finalize ();
7960   loop_optimizer_finalize ();
7961   return 0;
7962 }
7963
7964 static bool
7965 gate_vrp (void)
7966 {
7967   return flag_tree_vrp != 0;
7968 }
7969
7970 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7971 {
7972  {
7973   GIMPLE_PASS,
7974   "vrp",                                /* name */
7975   gate_vrp,                             /* gate */
7976   execute_vrp,                          /* execute */
7977   NULL,                                 /* sub */
7978   NULL,                                 /* next */
7979   0,                                    /* static_pass_number */
7980   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7981   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7982   0,                                    /* properties_provided */
7983   0,                                    /* properties_destroyed */
7984   0,                                    /* todo_flags_start */
7985   TODO_cleanup_cfg
7986     | TODO_update_ssa
7987     | TODO_verify_ssa
7988     | TODO_verify_flow
7989     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7990  }
7991 };