OSDN Git Service

2011-07-25 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition, 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       && code != TRUTH_AND_EXPR
2192       && code != TRUTH_OR_EXPR)
2193     {
2194       /* We can still do constant propagation here.  */
2195       tree const_op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0);
2196       tree const_op1 = op_with_constant_singleton_value_range (op1);
2197       if (const_op0 || const_op1)
2198         {
2199           tree tem = fold_binary (code, expr_type,
2200                                   const_op0 ? const_op0 : op0,
2201                                   const_op1 ? const_op1 : op1);
2202           if (tem
2203               && is_gimple_min_invariant (tem)
2204               && !is_overflow_infinity (tem))
2205             {
2206               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2207               return;
2208             }
2209         }
2210       set_value_range_to_varying (vr);
2211       return;
2212     }
2213
2214   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2215      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2216   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2217     vr0 = *(get_value_range (op0));
2218   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2219     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2220   else
2221     set_value_range_to_varying (&vr0);
2222
2223   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2224     vr1 = *(get_value_range (op1));
2225   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2226     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2227   else
2228     set_value_range_to_varying (&vr1);
2229
2230   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
2231   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
2232     {
2233       set_value_range_to_undefined (vr);
2234       return;
2235     }
2236
2237   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2238   type = vr0.type;
2239
2240   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2241      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2242      because we may be able to derive a useful range even if one of
2243      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2244      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2245      some cases.  */
2246   if (code != BIT_AND_EXPR
2247       && code != TRUTH_AND_EXPR
2248       && code != TRUTH_OR_EXPR
2249       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2250       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2251       && code != CEIL_DIV_EXPR
2252       && code != EXACT_DIV_EXPR
2253       && code != ROUND_DIV_EXPR
2254       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2255       && (vr0.type == VR_VARYING
2256           || vr1.type == VR_VARYING
2257           || vr0.type != vr1.type
2258           || symbolic_range_p (&vr0)
2259           || symbolic_range_p (&vr1)))
2260     {
2261       set_value_range_to_varying (vr);
2262       return;
2263     }
2264
2265   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2266   if (POINTER_TYPE_P (expr_type)
2267       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2268       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
2269     {
2270       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2271         {
2272           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2273              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2274              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2275              are varying.  */
2276           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2277             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2278           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2279             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2280           else
2281             set_value_range_to_varying (vr);
2282
2283           return;
2284         }
2285       if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2286         {
2287           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2288              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2289           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2290             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2291           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2292             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2293           else
2294             set_value_range_to_varying (vr);
2295         }
2296       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2297         {
2298           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2299              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2300           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2301             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2302           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2303             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2304           else
2305             set_value_range_to_varying (vr);
2306         }
2307       else
2308         gcc_unreachable ();
2309
2310       return;
2311     }
2312
2313   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2314      range and see what we end up with.  */
2315   if (code == TRUTH_AND_EXPR
2316       || code == TRUTH_OR_EXPR)
2317     {
2318       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
2319          expression evaluates zero.  */
2320       if (code == TRUTH_AND_EXPR
2321           && ((vr0.type == VR_RANGE
2322                && integer_zerop (vr0.min)
2323                && integer_zerop (vr0.max))
2324               || (vr1.type == VR_RANGE
2325                   && integer_zerop (vr1.min)
2326                   && integer_zerop (vr1.max))))
2327         {
2328           type = VR_RANGE;
2329           min = max = build_int_cst (expr_type, 0);
2330         }
2331       /* If one of the operands is one, we know that the whole
2332          expression evaluates one.  */
2333       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
2334                && ((vr0.type == VR_RANGE
2335                     && integer_onep (vr0.min)
2336                     && integer_onep (vr0.max))
2337                    || (vr1.type == VR_RANGE
2338                        && integer_onep (vr1.min)
2339                        && integer_onep (vr1.max))))
2340         {
2341           type = VR_RANGE;
2342           min = max = build_int_cst (expr_type, 1);
2343         }
2344       else if (vr0.type != VR_VARYING
2345                && vr1.type != VR_VARYING
2346                && vr0.type == vr1.type
2347                && !symbolic_range_p (&vr0)
2348                && !overflow_infinity_range_p (&vr0)
2349                && !symbolic_range_p (&vr1)
2350                && !overflow_infinity_range_p (&vr1))
2351         {
2352           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
2353           min = fold_binary (code, expr_type, vr0.min, vr1.min);
2354           max = fold_binary (code, expr_type, vr0.max, vr1.max);
2355         }
2356       else
2357         {
2358           /* The result of a TRUTH_*_EXPR is always true or false.  */
2359           set_value_range_to_truthvalue (vr, expr_type);
2360           return;
2361         }
2362     }
2363   else if (code == PLUS_EXPR
2364            || code == MIN_EXPR
2365            || code == MAX_EXPR)
2366     {
2367       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2368          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2369          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2370          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2371          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2372          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2373          this point.  */
2374       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2375         {
2376           if (code == PLUS_EXPR)
2377             {
2378               set_value_range_to_varying (vr);
2379               return;
2380             }
2381           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2382              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2383              of the two ranges.  */
2384           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2385           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2386         }
2387       else
2388         {
2389           /* For operations that make the resulting range directly
2390              proportional to the original ranges, apply the operation to
2391              the same end of each range.  */
2392           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2393           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2394         }
2395
2396       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2397          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2398          arithmetic.
2399          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2400       if (code == PLUS_EXPR
2401           && (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2402           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2403         {
2404           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2405                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2406                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2407           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2408                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2409                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2410         }
2411     }
2412   else if (code == MULT_EXPR
2413            || 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            || code == RSHIFT_EXPR)
2419     {
2420       tree val[4];
2421       size_t i;
2422       bool sop;
2423
2424       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2425          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2426          precise range for such a case.  For example, if we have
2427          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2428          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2429          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2430          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2431          point.  */
2432       if (code == MULT_EXPR
2433           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2434           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
2435         {
2436           set_value_range_to_varying (vr);
2437           return;
2438         }
2439
2440       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2441          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2442          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2443          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2444          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2445       if (code == RSHIFT_EXPR)
2446         {
2447           if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2448               || !vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop)
2449               || (operand_less_p
2450                   (build_int_cst (TREE_TYPE (vr1.max),
2451                                   TYPE_PRECISION (expr_type) - 1),
2452                    vr1.max) != 0))
2453             {
2454               set_value_range_to_varying (vr);
2455               return;
2456             }
2457         }
2458
2459       else if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2460                 || code == FLOOR_DIV_EXPR
2461                 || code == CEIL_DIV_EXPR
2462                 || code == EXACT_DIV_EXPR
2463                 || code == ROUND_DIV_EXPR)
2464                && (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0)))
2465         {
2466           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2467              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2468              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2469           if (vr1.type == VR_RANGE
2470               && !symbolic_range_p (&vr1)
2471               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2472             {
2473               vr0.type = type = VR_RANGE;
2474               vr0.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op0));
2475               vr0.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op1));
2476             }
2477           else
2478             {
2479               set_value_range_to_varying (vr);
2480               return;
2481             }
2482         }
2483
2484       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2485          not eliminate a division by zero.  */
2486       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2487            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2488            || code == CEIL_DIV_EXPR
2489            || code == EXACT_DIV_EXPR
2490            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2491           && cfun->can_throw_non_call_exceptions
2492           && (vr1.type != VR_RANGE
2493               || symbolic_range_p (&vr1)
2494               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2495         {
2496           set_value_range_to_varying (vr);
2497           return;
2498         }
2499
2500       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2501          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2502          include 0.  */
2503       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2504            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2505            || code == CEIL_DIV_EXPR
2506            || code == EXACT_DIV_EXPR
2507            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2508           && vr0.type == VR_RANGE
2509           && (vr1.type != VR_RANGE
2510               || symbolic_range_p (&vr1)
2511               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2512         {
2513           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2514           int cmp;
2515
2516           sop = false;
2517           min = NULL_TREE;
2518           max = NULL_TREE;
2519           if (vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop) && !sop)
2520             {
2521               /* For unsigned division or when divisor is known
2522                  to be non-negative, the range has to cover
2523                  all numbers from 0 to max for positive max
2524                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2525               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2526               if (cmp == -1)
2527                 max = zero;
2528               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2529                 max = vr0.max;
2530               else
2531                 type = VR_VARYING;
2532               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2533               if (cmp == 1)
2534                 min = zero;
2535               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2536                 min = vr0.min;
2537               else
2538                 type = VR_VARYING;
2539             }
2540           else
2541             {
2542               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2543                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2544                  as the division can change the sign.  */
2545               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2546               return;
2547             }
2548           if (type == VR_VARYING)
2549             {
2550               set_value_range_to_varying (vr);
2551               return;
2552             }
2553         }
2554
2555       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
2556          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2557          need to operate on different values to get the minimum and
2558          maximum values for the new range.  One approach is to figure
2559          out all the variations of range combinations and do the
2560          operations.
2561
2562          However, this involves several calls to compare_values and it
2563          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2564          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2565          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2566          the new range.  */
2567       else
2568         {
2569           gcc_assert ((vr0.type == VR_RANGE
2570                        || (code == MULT_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE))
2571                       && vr0.type == vr1.type);
2572
2573           /* Compute the 4 cross operations.  */
2574           sop = false;
2575           val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2576           if (val[0] == NULL_TREE)
2577             sop = true;
2578
2579           if (vr1.max == vr1.min)
2580             val[1] = NULL_TREE;
2581           else
2582             {
2583               val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2584               if (val[1] == NULL_TREE)
2585                 sop = true;
2586             }
2587
2588           if (vr0.max == vr0.min)
2589             val[2] = NULL_TREE;
2590           else
2591             {
2592               val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2593               if (val[2] == NULL_TREE)
2594                 sop = true;
2595             }
2596
2597           if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
2598             val[3] = NULL_TREE;
2599           else
2600             {
2601               val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2602               if (val[3] == NULL_TREE)
2603                 sop = true;
2604             }
2605
2606           if (sop)
2607             {
2608               set_value_range_to_varying (vr);
2609               return;
2610             }
2611
2612           /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2613              of VAL[i].  */
2614           min = val[0];
2615           max = val[0];
2616           for (i = 1; i < 4; i++)
2617             {
2618               if (!is_gimple_min_invariant (min)
2619                   || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2620                   || !is_gimple_min_invariant (max)
2621                   || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2622                 break;
2623
2624               if (val[i])
2625                 {
2626                   if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2627                       || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2628                           && !is_overflow_infinity (val[i])))
2629                     {
2630                       /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2631                          to it so that we set the resulting range to
2632                          VARYING.  */
2633                       min = max = val[i];
2634                       break;
2635                     }
2636
2637                   if (compare_values (val[i], min) == -1)
2638                     min = val[i];
2639
2640                   if (compare_values (val[i], max) == 1)
2641                     max = val[i];
2642                 }
2643             }
2644         }
2645     }
2646   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2647     {
2648       bool sop = false;
2649       if (vr1.type != VR_RANGE
2650           || symbolic_range_p (&vr1)
2651           || range_includes_zero_p (&vr1)
2652           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2653         {
2654           set_value_range_to_varying (vr);
2655           return;
2656         }
2657       type = VR_RANGE;
2658       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2659       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, TREE_TYPE (vr1.min), vr1.min);
2660       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2661         max = vr1.max;
2662       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2663       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2664          non-negative as well.  */
2665       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max))
2666           || (vrp_expr_computes_nonnegative (op0, &sop) && !sop))
2667         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2668       else
2669         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
2670     }
2671   else if (code == MINUS_EXPR)
2672     {
2673       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2674          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2675          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2676          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2677          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2678          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2679          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2680       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2681         {
2682           set_value_range_to_varying (vr);
2683           return;
2684         }
2685
2686       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2687          each range.  */
2688       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2689       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2690     }
2691   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR)
2692     {
2693       bool vr0_int_cst_singleton_p, vr1_int_cst_singleton_p;
2694       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2695       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2696       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2697
2698       vr0_int_cst_singleton_p = range_int_cst_singleton_p (&vr0);
2699       vr1_int_cst_singleton_p = range_int_cst_singleton_p (&vr1);
2700       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2701                                                   &must_be_nonzero0);
2702       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2703                                                   &must_be_nonzero1);
2704
2705       type = VR_RANGE;
2706       if (vr0_int_cst_singleton_p && vr1_int_cst_singleton_p)
2707         min = max = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2708       else if (!int_cst_range0 && !int_cst_range1)
2709         {
2710           set_value_range_to_varying (vr);
2711           return;
2712         }
2713       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2714         {
2715           min = double_int_to_tree (expr_type,
2716                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2717                                                     must_be_nonzero1));
2718           max = double_int_to_tree (expr_type,
2719                                     double_int_and (may_be_nonzero0,
2720                                                     may_be_nonzero1));
2721           if (TREE_OVERFLOW (min) || tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2722             min = NULL_TREE;
2723           if (TREE_OVERFLOW (max) || tree_int_cst_sgn (max) < 0)
2724             max = NULL_TREE;
2725           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2726             {
2727               if (min == NULL_TREE)
2728                 min = build_int_cst (expr_type, 0);
2729               if (max == NULL_TREE || tree_int_cst_lt (vr0.max, max))
2730                 max = vr0.max;
2731             }
2732           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2733             {
2734               if (min == NULL_TREE)
2735                 min = build_int_cst (expr_type, 0);
2736               if (max == NULL_TREE || tree_int_cst_lt (vr1.max, max))
2737                 max = vr1.max;
2738             }
2739         }
2740       else if (!int_cst_range0
2741                || !int_cst_range1
2742                || tree_int_cst_sgn (vr0.min) < 0
2743                || tree_int_cst_sgn (vr1.min) < 0)
2744         {
2745           set_value_range_to_varying (vr);
2746           return;
2747         }
2748       else
2749         {
2750           min = double_int_to_tree (expr_type,
2751                                     double_int_ior (must_be_nonzero0,
2752                                                     must_be_nonzero1));
2753           max = double_int_to_tree (expr_type,
2754                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2755                                                     may_be_nonzero1));
2756           if (TREE_OVERFLOW (min) || tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2757             min = vr0.min;
2758           else
2759             min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, min, vr0.min);
2760           if (TREE_OVERFLOW (max) || tree_int_cst_sgn (max) < 0)
2761             max = NULL_TREE;
2762           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, min, vr1.min);
2763         }
2764     }
2765   else
2766     gcc_unreachable ();
2767
2768   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2769      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2770      representation.  */
2771   if (min == NULL_TREE
2772       || !is_gimple_min_invariant (min)
2773       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2774       || max == NULL_TREE
2775       || !is_gimple_min_invariant (max)
2776       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2777     {
2778       set_value_range_to_varying (vr);
2779       return;
2780     }
2781
2782   /* We punt if:
2783      1) [-INF, +INF]
2784      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2785      3) [+-INF(OVF), +INF]
2786      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2787      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2788      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2789      overflow.  */
2790   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2791       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2792     {
2793       set_value_range_to_varying (vr);
2794       return;
2795     }
2796
2797   cmp = compare_values (min, max);
2798   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2799     {
2800       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2801          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2802          the new range VARYING.  */
2803       set_value_range_to_varying (vr);
2804     }
2805   else
2806     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2807 }
2808
2809
2810 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
2811    the range of its operand and the expression code.  */
2812
2813 static void
2814 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
2815                                tree type, tree op0)
2816 {
2817   tree min, max;
2818   int cmp;
2819   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2820
2821   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2822      cannot easily determine a resulting range.  */
2823   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2824       || code == FLOAT_EXPR
2825       || code == BIT_NOT_EXPR
2826       || code == CONJ_EXPR)
2827     {
2828       /* We can still do constant propagation here.  */
2829       if ((op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0)) != NULL_TREE)
2830         {
2831           tree tem = fold_unary (code, type, op0);
2832           if (tem
2833               && is_gimple_min_invariant (tem)
2834               && !is_overflow_infinity (tem))
2835             {
2836               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2837               return;
2838             }
2839         }
2840       set_value_range_to_varying (vr);
2841       return;
2842     }
2843
2844   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2845      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2846   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2847     vr0 = *(get_value_range (op0));
2848   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2849     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2850   else
2851     set_value_range_to_varying (&vr0);
2852
2853   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2854   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2855     {
2856       set_value_range_to_undefined (vr);
2857       return;
2858     }
2859
2860   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2861      a pointer or integral type.  */
2862   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2863        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2864       || (vr0.type != VR_VARYING
2865           && symbolic_range_p (&vr0)))
2866     {
2867       set_value_range_to_varying (vr);
2868       return;
2869     }
2870
2871   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2872      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2873   if (POINTER_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2874     {
2875       bool sop;
2876
2877       sop = false;
2878       if (range_is_nonnull (&vr0)
2879           || (tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, op0, &sop)
2880               && !sop))
2881         set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2882       else if (range_is_null (&vr0))
2883         set_value_range_to_null (vr, type);
2884       else
2885         set_value_range_to_varying (vr);
2886
2887       return;
2888     }
2889
2890   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2891   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2892       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2893       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2894     {
2895       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2896       tree outer_type = type;
2897
2898       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2899          a full range for the following transformation.  */
2900       if (vr0.type == VR_VARYING
2901           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2902         {
2903           vr0.type = VR_RANGE;
2904           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2905           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2906         }
2907
2908       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2909          not truncating we can convert the min and max values and
2910          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2911          conversion if the size of the range is less than what the
2912          precision of the target type can represent and the range is
2913          not an anti-range.  */
2914       if ((vr0.type == VR_RANGE
2915            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2916           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2917           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2918           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2919               || (vr0.type == VR_RANGE
2920                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2921                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2922                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2923           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2924               || (vr0.type == VR_RANGE
2925                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2926                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2927                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2928           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2929               || (vr0.type == VR_RANGE
2930                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2931                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2932                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2933         {
2934           tree new_min, new_max;
2935           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2936                                            tree_to_double_int (vr0.min),
2937                                            0, false);
2938           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2939                                            tree_to_double_int (vr0.max),
2940                                            0, false);
2941           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2942             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2943           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2944             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2945           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2946                                             new_min, new_max, NULL);
2947           return;
2948         }
2949
2950       set_value_range_to_varying (vr);
2951       return;
2952     }
2953
2954   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2955      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2956      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2957      operand that is VR_VARYING.  */
2958   if (vr0.type == VR_VARYING)
2959     {
2960       set_value_range_to_varying (vr);
2961       return;
2962     }
2963
2964   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2965      up with.  */
2966   if (code == NEGATE_EXPR
2967       && !TYPE_UNSIGNED (type))
2968     {
2969       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2970          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2971       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2972         min = negative_overflow_infinity (type);
2973       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2974         min = positive_overflow_infinity (type);
2975       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2976         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2977       else if (needs_overflow_infinity (type))
2978         {
2979           if (supports_overflow_infinity (type)
2980               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2981               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2982             min = positive_overflow_infinity (type);
2983           else
2984             {
2985               set_value_range_to_varying (vr);
2986               return;
2987             }
2988         }
2989       else
2990         min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2991
2992       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2993         max = negative_overflow_infinity (type);
2994       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2995         max = positive_overflow_infinity (type);
2996       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2997         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2998       else if (needs_overflow_infinity (type))
2999         {
3000           if (supports_overflow_infinity (type))
3001             max = positive_overflow_infinity (type);
3002           else
3003             {
3004               set_value_range_to_varying (vr);
3005               return;
3006             }
3007         }
3008       else
3009         max = TYPE_MIN_VALUE (type);
3010     }
3011   else if (code == NEGATE_EXPR
3012            && TYPE_UNSIGNED (type))
3013     {
3014       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
3015         {
3016           max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3017           min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3018         }
3019       else
3020         {
3021           if (range_is_null (&vr0))
3022             set_value_range_to_null (vr, type);
3023           else
3024             set_value_range_to_varying (vr);
3025           return;
3026         }
3027     }
3028   else if (code == ABS_EXPR
3029            && !TYPE_UNSIGNED (type))
3030     {
3031       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3032          useful range.  */
3033       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3034           && ((vr0.type == VR_RANGE
3035                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3036               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3037                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
3038                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
3039         {
3040           set_value_range_to_varying (vr);
3041           return;
3042         }
3043
3044       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3045          included negative values.  */
3046       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3047         min = positive_overflow_infinity (type);
3048       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3049         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3050       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3051         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3052       else if (supports_overflow_infinity (type))
3053         min = positive_overflow_infinity (type);
3054       else
3055         {
3056           set_value_range_to_varying (vr);
3057           return;
3058         }
3059
3060       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3061         max = positive_overflow_infinity (type);
3062       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3063         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3064       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3065         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3066       else if (supports_overflow_infinity (type)
3067                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3068                   doesn't like this and ICEs.  */
3069                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3070         max = positive_overflow_infinity (type);
3071       else
3072         {
3073           set_value_range_to_varying (vr);
3074           return;
3075         }
3076
3077       cmp = compare_values (min, max);
3078
3079       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3080          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3081       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3082         {
3083           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3084             {
3085               /* Take the lower of the two values.  */
3086               if (cmp != 1)
3087                 max = min;
3088
3089               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3090                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3091                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3092                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3093               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3094                 {
3095                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3096
3097                   min = (vr0.min != type_min_value
3098                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3099                                             integer_one_node)
3100                          : type_min_value);
3101                 }
3102               else
3103                 {
3104                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3105                     min = negative_overflow_infinity (type);
3106                   else
3107                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3108                 }
3109             }
3110           else
3111             {
3112               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3113                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3114                  anti-range.  */
3115               vr0.type = VR_RANGE;
3116               min = build_int_cst (type, 0);
3117               if (needs_overflow_infinity (type))
3118                 {
3119                   if (supports_overflow_infinity (type))
3120                     max = positive_overflow_infinity (type);
3121                   else
3122                     {
3123                       set_value_range_to_varying (vr);
3124                       return;
3125                     }
3126                 }
3127               else
3128                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3129             }
3130         }
3131
3132       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3133          range will be zero.  */
3134       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3135         {
3136           if (cmp == 1)
3137             max = min;
3138           min = build_int_cst (type, 0);
3139         }
3140       else
3141         {
3142           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3143           if (cmp == 1)
3144             {
3145               tree t = min;
3146               min = max;
3147               max = t;
3148             }
3149         }
3150     }
3151   else
3152     {
3153       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
3154       min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3155       max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3156
3157       if (needs_overflow_infinity (type))
3158         {
3159           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
3160
3161           /* If both sides have overflowed, we don't know
3162              anything.  */
3163           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
3164                || TREE_OVERFLOW (min))
3165               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
3166                   || TREE_OVERFLOW (max)))
3167             {
3168               set_value_range_to_varying (vr);
3169               return;
3170             }
3171
3172           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3173             min = vr0.min;
3174           else if (TREE_OVERFLOW (min))
3175             {
3176               if (supports_overflow_infinity (type))
3177                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
3178                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
3179                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
3180               else
3181                 {
3182                   set_value_range_to_varying (vr);
3183                   return;
3184                 }
3185             }
3186
3187           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3188             max = vr0.max;
3189           else if (TREE_OVERFLOW (max))
3190             {
3191               if (supports_overflow_infinity (type))
3192                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
3193                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
3194                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
3195               else
3196                 {
3197                   set_value_range_to_varying (vr);
3198                   return;
3199                 }
3200             }
3201         }
3202     }
3203
3204   cmp = compare_values (min, max);
3205   if (cmp == -2 || cmp == 1)
3206     {
3207       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3208          then the operation caused one of them to wrap around, mark
3209          the new range VARYING.  */
3210       set_value_range_to_varying (vr);
3211     }
3212   else
3213     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3214 }
3215
3216
3217 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
3218    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3219
3220 static void
3221 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
3222 {
3223   tree op0, op1;
3224   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3225   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3226
3227   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3228      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3229   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
3230   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3231     vr0 = *(get_value_range (op0));
3232   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3233     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3234   else
3235     set_value_range_to_varying (&vr0);
3236
3237   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
3238   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3239     vr1 = *(get_value_range (op1));
3240   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3241     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3242   else
3243     set_value_range_to_varying (&vr1);
3244
3245   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3246   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3247   copy_value_range (vr, &vr0);
3248 }
3249
3250
3251 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3252    on the range of its operand and the expression code.  */
3253
3254 static void
3255 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3256                                tree type, tree op0, tree op1)
3257 {
3258   bool sop = false;
3259   tree val;
3260
3261   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3262                                                  NULL);
3263
3264   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3265      representation is that we lose the ability to record overflow
3266      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3267      which relies on overflow.  */
3268
3269   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3270     {
3271       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3272          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3273          type.  */
3274       val = fold_convert (type, val);
3275       if (is_gimple_min_invariant (val))
3276         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3277       else
3278         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3279     }
3280   else
3281     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3282     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3283 }
3284
3285 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3286    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3287    Store the result in *VR */
3288
3289 static void
3290 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3291 {
3292   bool sop = false;
3293   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3294
3295   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3296       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3297     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3298                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3299   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3300            && !sop)
3301     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3302   else
3303     set_value_range_to_varying (vr);
3304 }
3305
3306
3307 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3308    in *VR.  */
3309
3310 static void
3311 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3312 {
3313   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3314
3315   if (code == ASSERT_EXPR)
3316     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3317   else if (code == SSA_NAME)
3318     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3319   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
3320            || code == TRUTH_AND_EXPR
3321            || code == TRUTH_OR_EXPR
3322            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
3323     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3324                                     gimple_expr_type (stmt),
3325                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3326                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3327   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3328     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3329                                    gimple_expr_type (stmt),
3330                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3331   else if (code == COND_EXPR)
3332     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3333   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3334     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3335                                    gimple_expr_type (stmt),
3336                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3337                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3338   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3339            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3340     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3341   else
3342     set_value_range_to_varying (vr);
3343
3344   if (vr->type == VR_VARYING)
3345     extract_range_basic (vr, stmt);
3346 }
3347
3348 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3349    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3350    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3351
3352 static void
3353 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3354                         gimple stmt, tree var)
3355 {
3356   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3357   enum ev_direction dir;
3358
3359   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3360      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3361   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3362     return;
3363
3364   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3365
3366   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3367   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3368     {
3369       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3370       return;
3371     }
3372
3373   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3374     return;
3375
3376   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3377   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3378   if (tem)
3379     init = tem;
3380   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3381   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3382   if (tem)
3383     step = tem;
3384
3385   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3386      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3387      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3388      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3389   if (step == NULL_TREE
3390       || !is_gimple_min_invariant (step)
3391       || !valid_value_p (init))
3392     return;
3393
3394   dir = scev_direction (chrec);
3395   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3396          or decreases,  ... */
3397       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3398       /* ... or if it may wrap.  */
3399       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3400                                 true))
3401     return;
3402
3403   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3404      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3405      because we have concluded that the loop probably does not
3406      wrap.  */
3407
3408   type = TREE_TYPE (var);
3409   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3410     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3411   else
3412     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3413   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3414     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3415   else
3416     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3417
3418   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3419      final value in the evolution.  */
3420   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3421       && is_gimple_val (init)
3422       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3423           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3424     {
3425       double_int nit;
3426
3427       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3428         {
3429           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3430           double_int dtmp;
3431           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3432           int overflow = 0;
3433
3434           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3435                                            unsigned_p, &overflow);
3436           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3437              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3438              of the induction variable.  For a signed type we have to
3439              check whether the result has the expected signedness which
3440              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3441           if (!overflow
3442               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3443               && (unsigned_p
3444                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3445             {
3446               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3447               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3448                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3449               /* Likewise if the addition did.  */
3450               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3451                 {
3452                   tmin = maxvr.min;
3453                   tmax = maxvr.max;
3454                 }
3455             }
3456         }
3457     }
3458
3459   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3460     {
3461       min = tmin;
3462       max = tmax;
3463
3464       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3465          from scalar evolutions should be better.  */
3466
3467       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3468         max = init;
3469       else
3470         min = init;
3471
3472       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3473          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3474          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3475          parts of code, or for invalid programs.  */
3476       if (compare_values (min, max) == 1)
3477         return;
3478
3479       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3480     }
3481   else if (vr->type == VR_RANGE)
3482     {
3483       min = vr->min;
3484       max = vr->max;
3485
3486       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3487         {
3488           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3489              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3490           if (compare_values (init, max) == -1)
3491             max = init;
3492
3493           /* According to the loop information, the variable does not
3494              overflow.  If we think it does, probably because of an
3495              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3496              reset now.  */
3497           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3498               || compare_values (min, tmin) == -1)
3499             min = tmin;
3500
3501         }
3502       else
3503         {
3504           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3505           if (compare_values (init, min) == 1)
3506             min = init;
3507
3508           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3509               || compare_values (tmax, max) == -1)
3510             max = tmax;
3511         }
3512
3513       /* If we just created an invalid range with the minimum
3514          greater than the maximum, we fail conservatively.
3515          This should happen only in unreachable
3516          parts of code, or for invalid programs.  */
3517       if (compare_values (min, max) == 1)
3518         return;
3519
3520       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3521     }
3522 }
3523
3524 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3525    loop information to see if we can determine that VAR does not
3526    overflow.  */
3527
3528 static bool
3529 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3530 {
3531   struct loop *l;
3532   tree chrec, init, step;
3533
3534   if (current_loops == NULL)
3535     return true;
3536
3537   l = loop_containing_stmt (stmt);
3538   if (l == NULL
3539       || !loop_outer (l))
3540     return true;
3541
3542   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3543   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3544     return true;
3545
3546   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3547   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3548
3549   if (step == NULL_TREE
3550       || !is_gimple_min_invariant (step)
3551       || !valid_value_p (init))
3552     return true;
3553
3554   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3555      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3556
3557   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3558                              true))
3559     return true;
3560
3561   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3562     {
3563       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3564       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3565     }
3566
3567   return false;
3568 }
3569
3570
3571 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3572
3573    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3574      all the values in the ranges.
3575
3576    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3577
3578    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3579      value of the comparison.
3580
3581    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3582    overflow infinity was used in the test.  */
3583
3584
3585 static tree
3586 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3587                 bool *strict_overflow_p)
3588 {
3589   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3590   if (vr0->type == VR_VARYING
3591       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3592       || vr1->type == VR_VARYING
3593       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3594     return NULL_TREE;
3595
3596   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3597   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3598     {
3599       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3600          comparison.  */
3601       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3602         return NULL_TREE;
3603
3604       /* These comparisons are never statically computable.  */
3605       if (comp == GT_EXPR
3606           || comp == GE_EXPR
3607           || comp == LT_EXPR
3608           || comp == LE_EXPR)
3609         return NULL_TREE;
3610
3611       /* Equality can be computed only between a range and an
3612          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3613       if (vr0->type == VR_RANGE)
3614         {
3615           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3616           value_range_t *tmp = vr0;
3617           vr0 = vr1;
3618           vr1 = tmp;
3619         }
3620
3621       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3622
3623       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3624           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3625         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3626
3627       return NULL_TREE;
3628     }
3629
3630   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3631       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3632     return NULL_TREE;
3633
3634   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3635      operands around and change the comparison code.  */
3636   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3637     {
3638       value_range_t *tmp;
3639       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3640       tmp = vr0;
3641       vr0 = vr1;
3642       vr1 = tmp;
3643     }
3644
3645   if (comp == EQ_EXPR)
3646     {
3647       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3648          exactly one value.  */
3649       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3650           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3651         {
3652           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3653                                               strict_overflow_p);
3654           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3655                                               strict_overflow_p);
3656           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3657             return boolean_true_node;
3658           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3659             return boolean_false_node;
3660         }
3661       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3662       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3663                                      strict_overflow_p) == 1
3664                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3665                                         strict_overflow_p) == 1)
3666         return boolean_false_node;
3667
3668       return NULL_TREE;
3669     }
3670   else if (comp == NE_EXPR)
3671     {
3672       int cmp1, cmp2;
3673
3674       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3675          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3676          make sure that both comparisons yield similar results to
3677          avoid comparing values that cannot be compared at
3678          compile-time.  */
3679       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3680       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3681       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3682         return boolean_true_node;
3683
3684       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3685          return false.  */
3686       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3687                                      strict_overflow_p) == 0
3688                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3689                                         strict_overflow_p) == 0
3690                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3691                                         strict_overflow_p) == 0
3692                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3693                                         strict_overflow_p) == 0)
3694         return boolean_false_node;
3695
3696       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3697       else
3698         return NULL_TREE;
3699     }
3700   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3701     {
3702       int tst;
3703
3704       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3705       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3706       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3707           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3708         {
3709           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3710               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3711             *strict_overflow_p = true;
3712           return boolean_true_node;
3713         }
3714
3715       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3716       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3717       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3718           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3719         {
3720           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3721               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3722             *strict_overflow_p = true;
3723           return boolean_false_node;
3724         }
3725
3726       /* Otherwise, we don't know.  */
3727       return NULL_TREE;
3728     }
3729
3730   gcc_unreachable ();
3731 }
3732
3733
3734 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3735    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3736    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3737    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3738    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3739    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3740    infinity was used in the test.  */
3741
3742 static tree
3743 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3744                           bool *strict_overflow_p)
3745 {
3746   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3747     return NULL_TREE;
3748
3749   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3750   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3751     {
3752       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3753          compile time are equality and inequality.  */
3754       if (comp == GT_EXPR
3755           || comp == GE_EXPR
3756           || comp == LT_EXPR
3757           || comp == LE_EXPR)
3758         return NULL_TREE;
3759
3760       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3761       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3762         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3763
3764       return NULL_TREE;
3765     }
3766
3767   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3768     return NULL_TREE;
3769
3770   if (comp == EQ_EXPR)
3771     {
3772       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3773          one value.  */
3774       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3775         {
3776           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3777           if (cmp == 0)
3778             return boolean_true_node;
3779           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3780             return boolean_false_node;
3781         }
3782       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3783                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3784         return boolean_false_node;
3785
3786       return NULL_TREE;
3787     }
3788   else if (comp == NE_EXPR)
3789     {
3790       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3791       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3792           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3793         return boolean_true_node;
3794
3795       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3796          false.  */
3797       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3798           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3799         return boolean_false_node;
3800
3801       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3802       return NULL_TREE;
3803     }
3804   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3805     {
3806       int tst;
3807
3808       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3809       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3810       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3811           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3812         {
3813           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3814             *strict_overflow_p = true;
3815           return boolean_true_node;
3816         }
3817
3818       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3819       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3820       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3821           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3822         {
3823           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3824             *strict_overflow_p = true;
3825           return boolean_false_node;
3826         }
3827
3828       /* Otherwise, we don't know.  */
3829       return NULL_TREE;
3830     }
3831   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3832     {
3833       int tst;
3834
3835       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3836       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3837       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3838           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3839         {
3840           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3841             *strict_overflow_p = true;
3842           return boolean_true_node;
3843         }
3844
3845       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3846       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3847       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3848           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3849         {
3850           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3851             *strict_overflow_p = true;
3852           return boolean_false_node;
3853         }
3854
3855       /* Otherwise, we don't know.  */
3856       return NULL_TREE;
3857     }
3858
3859   gcc_unreachable ();
3860 }
3861
3862
3863 /* Debugging dumps.  */
3864
3865 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3866 void debug_value_range (value_range_t *);
3867 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3868 void debug_all_value_ranges (void);
3869 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3870 void debug_vr_equiv (bitmap);
3871
3872
3873 /* Dump value range VR to FILE.  */
3874
3875 void
3876 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3877 {
3878   if (vr == NULL)
3879     fprintf (file, "[]");
3880   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3881     fprintf (file, "UNDEFINED");
3882   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3883     {
3884       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3885
3886       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3887
3888       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3889         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3890       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3891                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3892                && vrp_val_is_min (vr->min))
3893         fprintf (file, "-INF");
3894       else
3895         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3896
3897       fprintf (file, ", ");
3898
3899       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3900         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3901       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3902                && vrp_val_is_max (vr->max))
3903         fprintf (file, "+INF");
3904       else
3905         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3906
3907       fprintf (file, "]");
3908
3909       if (vr->equiv)
3910         {
3911           bitmap_iterator bi;
3912           unsigned i, c = 0;
3913
3914           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3915
3916           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3917             {
3918               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3919               fprintf (file, " ");
3920               c++;
3921             }
3922
3923           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3924         }
3925     }
3926   else if (vr->type == VR_VARYING)
3927     fprintf (file, "VARYING");
3928   else
3929     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3930 }
3931
3932
3933 /* Dump value range VR to stderr.  */
3934
3935 DEBUG_FUNCTION void
3936 debug_value_range (value_range_t *vr)
3937 {
3938   dump_value_range (stderr, vr);
3939   fprintf (stderr, "\n");
3940 }
3941
3942
3943 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3944
3945 void
3946 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3947 {
3948   size_t i;
3949
3950   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3951     {
3952       if (vr_value[i])
3953         {
3954           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3955           fprintf (file, ": ");
3956           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3957           fprintf (file, "\n");
3958         }
3959     }
3960
3961   fprintf (file, "\n");
3962 }
3963
3964
3965 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3966
3967 DEBUG_FUNCTION void
3968 debug_all_value_ranges (void)
3969 {
3970   dump_all_value_ranges (stderr);
3971 }
3972
3973
3974 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3975    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3976    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3977
3978 static gimple
3979 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3980 {
3981   tree n;
3982   gimple assertion;
3983
3984   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3985   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3986
3987   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3988     {
3989       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3990       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3991     }
3992   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
3993     {
3994       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
3995       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3996       gcc_assert (op0 == v);
3997       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_false_node);
3998     }
3999   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
4000     {
4001       /* Given V, build the assignment N = true.  */
4002       gcc_assert (v == cond);
4003       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
4004     }
4005   else
4006     gcc_unreachable ();
4007
4008   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
4009
4010   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
4011      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
4012      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
4013      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4014   register_new_name_mapping (n, v);
4015
4016   return assertion;
4017 }
4018
4019
4020 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4021    point values.  */
4022
4023 static inline bool
4024 fp_predicate (gimple stmt)
4025 {
4026   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4027
4028   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4029 }
4030
4031
4032 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4033    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4034    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4035    inferred.  */
4036
4037 static bool
4038 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4039 {
4040   *val_p = NULL_TREE;
4041   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4042
4043   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4044      abnormal edges.  */
4045   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4046     return false;
4047
4048   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4049      exceptions.  */
4050   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4051     return false;
4052
4053   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4054      successors, there is no point inferring anything about any of its
4055      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4056      for the assertion, anyway.  */
4057   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4058     return false;
4059
4060   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4061      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4062   if (flag_delete_null_pointer_checks
4063       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4064       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4065     {
4066       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4067
4068       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4069       if (num_loads + num_stores > 0)
4070         {
4071           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4072           *comp_code_p = NE_EXPR;
4073           return true;
4074         }
4075     }
4076
4077   return false;
4078 }
4079
4080
4081 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4082 void debug_asserts_for (tree);
4083 void dump_all_asserts (FILE *);
4084 void debug_all_asserts (void);
4085
4086 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4087
4088 void
4089 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4090 {
4091   assert_locus_t loc;
4092
4093   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4094   print_generic_expr (file, name, 0);
4095   fprintf (file, "\n");
4096
4097   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4098   while (loc)
4099     {
4100       fprintf (file, "\t");
4101       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4102       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4103       if (loc->e)
4104         {
4105           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4106                    loc->e->dest->index);
4107           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4108         }
4109       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4110       print_generic_expr (file, name, 0);
4111       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4112       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4113       fprintf (file, "\n\n");
4114       loc = loc->next;
4115     }
4116
4117   fprintf (file, "\n");
4118 }
4119
4120
4121 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4122
4123 DEBUG_FUNCTION void
4124 debug_asserts_for (tree name)
4125 {
4126   dump_asserts_for (stderr, name);
4127 }
4128
4129
4130 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4131
4132 void
4133 dump_all_asserts (FILE *file)
4134 {
4135   unsigned i;
4136   bitmap_iterator bi;
4137
4138   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4139   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4140     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4141   fprintf (file, "\n");
4142 }
4143
4144
4145 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4146
4147 DEBUG_FUNCTION void
4148 debug_all_asserts (void)
4149 {
4150   dump_all_asserts (stderr);
4151 }
4152
4153
4154 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4155    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4156    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4157    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4158
4159    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4160    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4161    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4162    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4163    must not be NULL.  */
4164
4165 static void
4166 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4167                          enum tree_code comp_code,
4168                          tree val,
4169                          basic_block bb,
4170                          edge e,
4171                          gimple_stmt_iterator si)
4172 {
4173   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4174   basic_block dest_bb;
4175
4176   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4177
4178   if (e == NULL)
4179     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4180                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4181
4182   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4183      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4184      machinery.  */
4185   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4186       && TREE_OVERFLOW (val))
4187     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4188                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4189
4190   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4191      determine if the new location is dominated by a previously
4192      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4193      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4194      necessarily true.
4195
4196      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4197      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4198      E->DEST dominates.
4199
4200      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4201      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4202      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4203      the new location to move another assertion previously registered
4204      at a block dominated by E->DEST.  */
4205   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4206
4207   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4208      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4209      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4210      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4211      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4212      move the assertion up in the dominance tree).
4213
4214      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4215      should not be more than a handful of assertions registered per
4216      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4217      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4218   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4219   last_loc = loc;
4220   while (loc)
4221     {
4222       if (loc->comp_code == comp_code
4223           && (loc->val == val
4224               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4225           && (loc->expr == expr
4226               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4227         {
4228           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4229              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4230              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4231              that we don't check strict dominance here to avoid
4232              replicating the same assertion inside the same basic
4233              block more than once (e.g., when a pointer is
4234              dereferenced several times inside a block).
4235
4236              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4237              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4238              dominate all the other insertions that we may want to
4239              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4240              insertion, don't do this dominance check.  */
4241           if (e == NULL
4242               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4243             return;
4244
4245           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4246              dominates the existing location for the assertion, move
4247              the assertion up in the dominance tree by updating its
4248              location information.  */
4249           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4250               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4251             {
4252               loc->bb = dest_bb;
4253               loc->e = e;
4254               loc->si = si;
4255               return;
4256             }
4257         }
4258
4259       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4260       last_loc = loc;
4261       loc = loc->next;
4262     }
4263
4264   /* If we didn't find an assertion already registered for
4265      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4266      assertions associated with NAME.  */
4267   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4268   n->bb = dest_bb;
4269   n->e = e;
4270   n->si = si;
4271   n->comp_code = comp_code;
4272   n->val = val;
4273   n->expr = expr;
4274   n->next = NULL;
4275
4276   if (last_loc)
4277     last_loc->next = n;
4278   else
4279     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4280
4281   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4282 }
4283
4284 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4285    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4286    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4287
4288    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4289
4290    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4291
4292 static bool
4293 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4294                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4295                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4296                                          tree *val_p)
4297 {
4298   enum tree_code comp_code;
4299   tree val;
4300
4301   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4302      or VAL COMP NAME.  */
4303   if (name == cond_op1)
4304     {
4305       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4306          COMP around because we need to register NAME as the
4307          first operand in the predicate.  */
4308       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4309       val = cond_op0;
4310     }
4311   else
4312     {
4313       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4314          comparison code remains unchanged.  */
4315       comp_code = cond_code;
4316       val = cond_op1;
4317     }
4318
4319   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4320   if (invert)
4321     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4322
4323   /* VRP does not handle float types.  */
4324   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4325     return false;
4326
4327   /* Do not register always-false predicates.
4328      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4329      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4330      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4331   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4332       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4333     {
4334       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4335       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4336
4337       if (comp_code == GT_EXPR
4338           && (!max
4339               || compare_values (val, max) == 0))
4340         return false;
4341
4342       if (comp_code == LT_EXPR
4343           && (!min
4344               || compare_values (val, min) == 0))
4345         return false;
4346     }
4347   *code_p = comp_code;
4348   *val_p = val;
4349   return true;
4350 }
4351
4352 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4353    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4354    Invert the condition COND if INVERT is true.
4355    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4356
4357 static bool
4358 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4359                             enum tree_code cond_code,
4360                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4361 {
4362   tree val;
4363   enum tree_code comp_code;
4364   bool retval = false;
4365
4366   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4367                                                 cond_op0,
4368                                                 cond_op1,
4369                                                 invert, &comp_code, &val))
4370     return false;
4371
4372   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4373      reachable from E.  */
4374   if (live_on_edge (e, name)
4375       && !has_single_use (name))
4376     {
4377       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4378       retval = true;
4379     }
4380
4381   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4382      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4383      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4384      This catches range and anti-range tests.  */
4385   if ((comp_code == LE_EXPR
4386        || comp_code == GT_EXPR)
4387       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4388       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4389     {
4390       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4391       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4392
4393       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4394       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4395           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4396         {
4397           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4398           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4399           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4400               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4401             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4402         }
4403
4404       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4405       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4406         {
4407           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4408               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4409               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4410                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4411             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4412         }
4413
4414       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4415       if (name3 != NULL_TREE
4416           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4417           && (cst2 == NULL_TREE
4418               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4419           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4420           && live_on_edge (e, name3)
4421           && !has_single_use (name3))
4422         {
4423           tree tmp;
4424
4425           /* Build an expression for the range test.  */
4426           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4427           if (cst2 != NULL_TREE)
4428             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4429
4430           if (dump_file)
4431             {
4432               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4433               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4434               fprintf (dump_file, " from ");
4435               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4436               fprintf (dump_file, "\n");
4437             }
4438
4439           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4440
4441           retval = true;
4442         }
4443
4444       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4445       if (name2 != NULL_TREE
4446           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4447           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4448           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4449           && live_on_edge (e, name2)
4450           && !has_single_use (name2))
4451         {
4452           tree tmp;
4453
4454           /* Build an expression for the range test.  */
4455           tmp = name2;
4456           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4457             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4458           if (cst2 != NULL_TREE)
4459             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4460
4461           if (dump_file)
4462             {
4463               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4464               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4465               fprintf (dump_file, " from ");
4466               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4467               fprintf (dump_file, "\n");
4468             }
4469
4470           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4471
4472           retval = true;
4473         }
4474     }
4475
4476   return retval;
4477 }
4478
4479 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4480    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4481    operands in OP's defining statement.
4482
4483    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4484    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4485
4486 static bool
4487 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4488                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4489 {
4490   bool retval = false;
4491   gimple op_def;
4492   tree val;
4493   enum tree_code rhs_code;
4494
4495   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4496   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4497     return false;
4498
4499   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4500      more than once go ahead and register an assert for OP.
4501
4502      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4503      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4504      the subgraph).  */
4505   if (!has_single_use (op))
4506     {
4507       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4508       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4509       retval = true;
4510     }
4511
4512   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4513      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4514      to register information about the operands of that assignment.  */
4515   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4516   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4517     return retval;
4518
4519   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4520
4521   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4522     {
4523       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4524       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4525       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4526
4527       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4528         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4529                                               invert);
4530       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4531         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4532                                               invert);
4533     }
4534   else if ((code == NE_EXPR
4535             && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_AND_EXPR
4536                 || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR))
4537            || (code == EQ_EXPR
4538                && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_OR_EXPR
4539                    || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR)))
4540     {
4541       /* Recurse on each operand.  */
4542       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4543                                             code, e, bsi);
4544       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4545                                             code, e, bsi);
4546     }
4547   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_NOT_EXPR)
4548     {
4549       /* Recurse, flipping CODE.  */
4550       code = invert_tree_comparison (code, false);
4551       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4552                                             code, e, bsi);
4553     }
4554   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4555     {
4556       /* Recurse through the copy.  */
4557       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4558                                             code, e, bsi);
4559     }
4560   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4561     {
4562       /* Recurse through the type conversion.  */
4563       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4564                                             code, e, bsi);
4565     }
4566
4567   return retval;
4568 }
4569
4570 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4571    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4572    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4573
4574 static bool
4575 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4576                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4577                           tree cond_op1)
4578 {
4579   tree val;
4580   enum tree_code comp_code;
4581   bool retval = false;
4582   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4583
4584   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4585      abnormal edges.  */
4586   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4587     return false;
4588
4589   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4590                                                 cond_op0, cond_op1,
4591                                                 is_else_edge,
4592                                                 &comp_code, &val))
4593     return false;
4594
4595   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4596   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4597                                         cond_op1, is_else_edge);
4598
4599
4600   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4601      the value zero or one, then we may be able to assert values
4602      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4603
4604   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for TRUTH_AND_EXPR defining
4605      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_AND_EXPR
4606      have nonzero value.  */
4607   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4608        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4609     {
4610       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4611
4612       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4613           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_AND_EXPR
4614               || gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR))
4615         {
4616           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4617           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4618           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4619           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4620         }
4621     }
4622
4623   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for TRUTH_OR_EXPR defining
4624      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_OR_EXPR
4625      have zero value.  */
4626   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4627        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4628     {
4629       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4630
4631       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4632           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_OR_EXPR
4633               /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4634                  necessarily zero value.  */
4635               || (comp_code == EQ_EXPR
4636                   && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR))))
4637         {
4638           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4639           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4640           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4641           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4642         }
4643     }
4644
4645   return retval;
4646 }
4647
4648
4649 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4650    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4651    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4652
4653    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4654    the predicate operands, an assert location node is added to the
4655    list of assertions for the corresponding operands.  */
4656
4657 static bool
4658 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4659 {
4660   bool need_assert;
4661   gimple_stmt_iterator bsi;
4662   tree op;
4663   edge_iterator ei;
4664   edge e;
4665   ssa_op_iter iter;
4666
4667   need_assert = false;
4668   bsi = gsi_for_stmt (last);
4669
4670   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4671      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4672      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4673      insert.  */
4674   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4675     {
4676       if (e->dest == bb)
4677         continue;
4678
4679       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4680          conditional predicate.  */
4681       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4682         {
4683           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4684                                                    gimple_cond_code (last),
4685                                                    gimple_cond_lhs (last),
4686                                                    gimple_cond_rhs (last));
4687         }
4688     }
4689
4690   return need_assert;
4691 }
4692
4693 struct case_info
4694 {
4695   tree expr;
4696   basic_block bb;
4697 };
4698
4699 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4700    and then by the case value.  */
4701
4702 static int
4703 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4704 {
4705   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4706   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4707   int idx1 = ci1->bb->index;
4708   int idx2 = ci2->bb->index;
4709
4710   if (idx1 < idx2)
4711     return -1;
4712   else if (idx1 == idx2)
4713     {
4714       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4715       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4716         return -1;
4717       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4718         return 1;
4719       else
4720         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4721                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4722     }
4723   else
4724     return 1;
4725 }
4726
4727 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4728    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4729    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4730
4731    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4732    the predicate operands, an assert location node is added to the
4733    list of assertions for the corresponding operands.  */
4734
4735 static bool
4736 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4737 {
4738   bool need_assert;
4739   gimple_stmt_iterator bsi;
4740   tree op;
4741   edge e;
4742   struct case_info *ci;
4743   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4744 #if GCC_VERSION >= 4000
4745   unsigned int idx;
4746 #else
4747   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4748   volatile unsigned int idx;
4749 #endif
4750
4751   need_assert = false;
4752   bsi = gsi_for_stmt (last);
4753   op = gimple_switch_index (last);
4754   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4755     return false;
4756
4757   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4758   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4759   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4760     {
4761       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4762       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4763     }
4764   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4765
4766   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4767     {
4768       tree min, max;
4769       tree cl = ci[idx].expr;
4770       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4771
4772       min = CASE_LOW (cl);
4773       max = CASE_HIGH (cl);
4774
4775       /* If there are multiple case labels with the same destination
4776          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4777       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4778         {
4779           /* Skip labels until the last of the group.  */
4780           do {
4781             ++idx;
4782           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4783           --idx;
4784
4785           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4786           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4787             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4788           else
4789             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4790         }
4791
4792       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4793          can register anti-ranges.  */
4794       if (min == NULL_TREE)
4795         continue;
4796
4797       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4798       e = find_edge (bb, cbb);
4799
4800       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4801          SWITCH_EXPR.  */
4802       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4803                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4804                                                op,
4805                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4806                                                              min));
4807       if (max)
4808         {
4809           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4810                                                    op,
4811                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4812                                                                  max));
4813         }
4814     }
4815
4816   XDELETEVEC (ci);
4817   return need_assert;
4818 }
4819
4820
4821 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4822    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4823    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4824    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4825    determine if A is actually needed.
4826
4827    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4828    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4829    new location for A is recorded instead.
4830
4831    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4832       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4833
4834    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4835       value range for N, then if N was not already generated by an
4836       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4837       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4838       assume that N is not NULL.
4839
4840    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4841       information from the predicate but need to insert different
4842       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4843       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4844       expression of the form 'X op Y', then
4845
4846       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4847
4848       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4849          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4850          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4851          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4852
4853       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4854
4855       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4856
4857       For instance,
4858
4859             if (a == 9)
4860               b = a;
4861             else
4862               b = c + 1;
4863
4864       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4865       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4866       on the ELSE clause would be unnecessary.
4867
4868    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4869       into BB's dominator children.
4870
4871    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4872    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4873    location for name N is found, it is registered by calling
4874    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4875    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4876    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4877    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4878    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4879
4880    If this function returns true, then it means that there are names
4881    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4882    inserted by process_assert_insertions.  */
4883
4884 static bool
4885 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4886 {
4887   gimple_stmt_iterator si;
4888   gimple last;
4889   gimple phi;
4890   bool need_assert;
4891
4892   need_assert = false;
4893   last = last_stmt (bb);
4894
4895   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4896      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4897   if (last
4898       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4899       && !fp_predicate (last)
4900       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4901     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4902
4903   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4904      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4905   if (last
4906       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4907       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4908     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4909
4910   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4911      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4912   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4913     {
4914       gimple stmt;
4915       tree op;
4916       ssa_op_iter i;
4917
4918       stmt = gsi_stmt (si);
4919
4920       if (is_gimple_debug (stmt))
4921         continue;
4922
4923       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4924       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4925         {
4926           tree value;
4927           enum tree_code comp_code;
4928
4929           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4930           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4931
4932           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4933              range for it, and we don't find a previous assertion for
4934              it, create a new assertion location node for OP.  */
4935           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4936             {
4937               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4938                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4939                  was set via a typecast.
4940
4941                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4942                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4943               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4944                 {
4945                   tree t = op;
4946                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4947
4948                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4949                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4950                          && TREE_CODE
4951                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4952                          && POINTER_TYPE_P
4953                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4954                     {
4955                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4956                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4957
4958                       /* Note we want to register the assert for the
4959                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4960                          conversion.  */
4961                       if (! has_single_use (t))
4962                         {
4963                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4964                                                    bb, NULL, si);
4965                           need_assert = true;
4966                         }
4967                     }
4968                 }
4969
4970               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4971                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4972                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4973               if (!has_single_use (op))
4974                 {
4975                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4976                                            bb, NULL, si);
4977                   need_assert = true;
4978                 }
4979             }
4980         }
4981     }
4982
4983   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4984   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4985     {
4986       use_operand_p arg_p;
4987       ssa_op_iter i;
4988       phi = gsi_stmt (si);
4989
4990       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4991         {
4992           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4993           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4994             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4995         }
4996     }
4997
4998   return need_assert;
4999 }
5000
5001 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
5002    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
5003    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
5004
5005 static bool
5006 find_assert_locations (void)
5007 {
5008   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5009   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5010   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5011   int rpo_cnt, i;
5012   bool need_asserts;
5013
5014   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5015   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
5016   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
5017     bb_rpo[rpo[i]] = i;
5018
5019   need_asserts = false;
5020   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
5021     {
5022       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
5023       edge e;
5024       edge_iterator ei;
5025
5026       if (!live[rpo[i]])
5027         {
5028           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5029           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5030         }
5031
5032       /* Process BB and update the live information with uses in
5033          this block.  */
5034       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5035
5036       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5037       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5038         {
5039           int pred_rpo = i;
5040           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5041             {
5042               int pred = e->src->index;
5043               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5044                 continue;
5045
5046               if (!live[pred])
5047                 {
5048                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5049                   sbitmap_zero (live[pred]);
5050                 }
5051               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5052
5053               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5054                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5055             }
5056
5057           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5058              live information from this block.  */
5059           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5060         }
5061       else
5062         {
5063           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5064           live[rpo[i]] = NULL;
5065         }
5066
5067       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5068          predecessors have been visited already.  */
5069       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5070         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5071             && live[e->dest->index])
5072           {
5073             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5074             live[e->dest->index] = NULL;
5075           }
5076     }
5077
5078   XDELETEVEC (rpo);
5079   XDELETEVEC (bb_rpo);
5080   XDELETEVEC (last_rpo);
5081   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5082     if (live[i])
5083       sbitmap_free (live[i]);
5084   XDELETEVEC (live);
5085
5086   return need_asserts;
5087 }
5088
5089 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5090    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5091
5092 static bool
5093 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5094 {
5095   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5096   gimple stmt;
5097   tree cond;
5098   gimple assert_stmt;
5099   edge_iterator ei;
5100   edge e;
5101
5102   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5103   if (loc->expr == loc->val)
5104     return false;
5105
5106   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5107   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5108   if (loc->e)
5109     {
5110       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5111          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5112       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5113                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5114                                == GIMPLE_SWITCH));
5115
5116       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5117       return true;
5118     }
5119
5120   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5121      statement must not be the last statement in the block.  */
5122   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5123   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5124     {
5125       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5126       return false;
5127     }
5128
5129   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5130      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5131      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5132      out of BB.  */
5133   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5134     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5135       {
5136         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5137         return true;
5138       }
5139
5140   gcc_unreachable ();
5141 }
5142
5143
5144 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5145    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5146    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5147
5148 static void
5149 process_assert_insertions (void)
5150 {
5151   unsigned i;
5152   bitmap_iterator bi;
5153   bool update_edges_p = false;
5154   int num_asserts = 0;
5155
5156   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5157     dump_all_asserts (dump_file);
5158
5159   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5160     {
5161       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5162       gcc_assert (loc);
5163
5164       while (loc)
5165         {
5166           assert_locus_t next = loc->next;
5167           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5168           free (loc);
5169           loc = next;
5170           num_asserts++;
5171         }
5172     }
5173
5174   if (update_edges_p)
5175     gsi_commit_edge_inserts ();
5176
5177   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5178                             num_asserts);
5179 }
5180
5181
5182 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5183    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5184    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5185    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5186
5187    x = ...
5188    y = ...
5189    if (x < y)
5190      y = x - 2;
5191    else
5192      x = y + 3;
5193
5194    this pass will transform the code into:
5195
5196    x = ...
5197    y = ...
5198    if (x < y)
5199     {
5200       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5201       y = x - 2
5202     }
5203    else
5204     {
5205       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5206       x = y + 3
5207     }
5208
5209    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5210    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5211    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5212    definition of 'x'.  */
5213
5214 static void
5215 insert_range_assertions (void)
5216 {
5217   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5218   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5219
5220   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5221
5222   if (find_assert_locations ())
5223     {
5224       process_assert_insertions ();
5225       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5226     }
5227
5228   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5229     {
5230       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5231       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5232     }
5233
5234   free (asserts_for);
5235   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5236 }
5237
5238 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5239    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5240    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5241    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5242    non-overlapping with valid range.
5243    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5244
5245 static void
5246 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5247 {
5248   value_range_t* vr = NULL;
5249   tree low_sub, up_sub;
5250   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5251   tree base;
5252
5253   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5254     return;
5255
5256   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5257   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5258
5259   /* Can not check flexible arrays.  */
5260   if (!up_bound
5261       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5262     return;
5263
5264   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5265      beyond the types array bounds.  */
5266   base = get_base_address (ref);
5267   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5268     {
5269       tree cref, next = NULL_TREE;
5270
5271       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5272         return;
5273
5274       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5275       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5276         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5277              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5278              next = DECL_CHAIN (next))
5279           ;
5280
5281       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5282          union type do not warn.  */
5283       if (!next)
5284         return;
5285     }
5286
5287   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5288   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5289
5290   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5291     {
5292       vr = get_value_range (low_sub);
5293       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5294         {
5295           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5296           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5297         }
5298     }
5299
5300   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5301     {
5302       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5303           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5304           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5305           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5306         {
5307           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5308                       "array subscript is outside array bounds");
5309           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5310         }
5311     }
5312   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5313            && (ignore_off_by_one
5314                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5315                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5316                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5317                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5318     {
5319       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5320                   "array subscript is above array bounds");
5321       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5322     }
5323   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5324            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5325     {
5326       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5327                   "array subscript is below array bounds");
5328       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5329     }
5330 }
5331
5332 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5333    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5334
5335 static void
5336 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5337 {
5338   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5339     {
5340       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5341
5342       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5343         return;
5344
5345       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5346           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5347         return;
5348
5349       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5350     }
5351
5352
5353   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5354   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5355     return;
5356
5357   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5358   do
5359     {
5360       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5361         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5362
5363       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5364     }
5365   while (handled_component_p (t));
5366
5367   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5368       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5369       && !TREE_NO_WARNING (t))
5370     {
5371       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5372       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5373       double_int idx;
5374       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5375           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5376           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5377         return;
5378
5379       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5380       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5381       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5382       if (!low_bound
5383           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5384           || !up_bound
5385           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5386           || !el_sz
5387           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5388         return;
5389
5390       idx = mem_ref_offset (t);
5391       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5392       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5393         {
5394           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5395                       "array subscript is below array bounds");
5396           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5397         }
5398       else if (double_int_scmp (idx,
5399                                 double_int_add
5400                                   (double_int_add
5401                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5402                                      double_int_neg
5403                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5404                                     double_int_one)) > 0)
5405         {
5406           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5407                       "array subscript is above array bounds");
5408           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5409         }
5410     }
5411 }
5412
5413 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5414    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5415    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5416    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5417    passed in DATA.  */
5418
5419 static tree
5420 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5421 {
5422   tree t = *tp;
5423   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5424   location_t location;
5425
5426   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5427     location = EXPR_LOCATION (t);
5428   else
5429     {
5430       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5431       location = *locp;
5432     }
5433
5434   *walk_subtree = TRUE;
5435
5436   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5437     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5438
5439   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5440       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5441     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5442
5443   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5444     *walk_subtree = FALSE;
5445
5446   return NULL_TREE;
5447 }
5448
5449 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5450    on them.  */
5451
5452 static void
5453 check_all_array_refs (void)
5454 {
5455   basic_block bb;
5456   gimple_stmt_iterator si;
5457
5458   FOR_EACH_BB (bb)
5459     {
5460       edge_iterator ei;
5461       edge e;
5462       bool executable = false;
5463
5464       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5465       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5466         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5467       if (!executable)
5468         continue;
5469
5470       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5471         {
5472           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5473           struct walk_stmt_info wi;
5474           if (!gimple_has_location (stmt))
5475             continue;
5476
5477           if (is_gimple_call (stmt))
5478             {
5479               size_t i;
5480               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5481               for (i = 0; i < n; i++)
5482                 {
5483                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5484                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5485                 }
5486             }
5487           else
5488             {
5489               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5490               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5491                                     gimple_location_ptr (stmt));
5492
5493               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5494                               check_array_bounds,
5495                               &wi);
5496             }
5497         }
5498     }
5499 }
5500
5501 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5502    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5503    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5504    VRP.
5505
5506    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5507    names that had useful range information attached to them.  For
5508    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5509    then N_i will have the range [3, +INF].
5510
5511    However, by converting the assertion into the implied copy
5512    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5513    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5514    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5515    things like jump threading.
5516
5517    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5518    VRP need to handle them appropriately.
5519
5520    Another approach would be to make the range information a first
5521    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5522    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5523    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5524
5525 static void
5526 remove_range_assertions (void)
5527 {
5528   basic_block bb;
5529   gimple_stmt_iterator si;
5530
5531   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5532      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5533      referenced by the current BSI.  */
5534   FOR_EACH_BB (bb)
5535     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5536       {
5537         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5538         gimple use_stmt;
5539
5540         if (is_gimple_assign (stmt)
5541             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5542           {
5543             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5544             tree var;
5545             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5546             use_operand_p use_p;
5547             imm_use_iterator iter;
5548
5549             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5550
5551             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5552             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5553             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5554                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5555               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5556                 {
5557                   SET_USE (use_p, var);
5558                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5559                 }
5560
5561             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5562             gsi_remove (&si, true);
5563             release_defs (stmt);
5564           }
5565         else
5566           gsi_next (&si);
5567       }
5568 }
5569
5570
5571 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5572
5573 static bool
5574 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5575 {
5576   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5577       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5578       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5579           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5580     return true;
5581   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5582     {
5583       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5584
5585       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5586          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5587          builtin functions.  */
5588       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5589           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5590               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5591           && ((is_gimple_call (stmt)
5592                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5593                && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5594               || !gimple_vuse (stmt)))
5595         return true;
5596     }
5597   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5598            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5599     return true;
5600
5601   return false;
5602 }
5603
5604
5605 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5606
5607 static void
5608 vrp_initialize (void)
5609 {
5610   basic_block bb;
5611
5612   values_propagated = false;
5613   num_vr_values = num_ssa_names;
5614   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5615   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5616
5617   FOR_EACH_BB (bb)
5618     {
5619       gimple_stmt_iterator si;
5620
5621       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5622         {
5623           gimple phi = gsi_stmt (si);
5624           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5625             {
5626               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5627               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5628               prop_set_simulate_again (phi, false);
5629             }
5630           else
5631             prop_set_simulate_again (phi, true);
5632         }
5633
5634       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5635         {
5636           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5637
5638           /* If the statement is a control insn, then we do not
5639              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5640              to do so means that those edges will never get added.  */
5641           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5642             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5643           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5644             {
5645               ssa_op_iter i;
5646               tree def;
5647               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5648                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5649               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5650             }
5651           else
5652             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5653         }
5654     }
5655 }
5656
5657 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5658
5659 static inline tree
5660 vrp_valueize (tree name)
5661 {
5662   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5663     {
5664       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5665       if (vr->type == VR_RANGE
5666           && (vr->min == vr->max
5667               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5668         return vr->min;
5669     }
5670   return name;
5671 }
5672
5673 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5674    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5675
5676 static enum ssa_prop_result
5677 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5678 {
5679   tree def, lhs;
5680   ssa_op_iter iter;
5681   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5682   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5683
5684   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5685   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5686       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5687            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5688               build_range_type.  */
5689            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5690            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5691           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5692     {
5693       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5694
5695       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5696       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5697       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5698         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5699       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5700       else if (code == GIMPLE_CALL)
5701         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5702       else
5703         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5704
5705       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5706         {
5707           *output_p = lhs;
5708
5709           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5710             {
5711               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5712               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5713               fprintf (dump_file, ": ");
5714               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5715               fprintf (dump_file, "\n\n");
5716             }
5717
5718           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5719             return SSA_PROP_VARYING;
5720
5721           return SSA_PROP_INTERESTING;
5722         }
5723
5724       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5725     }
5726
5727   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5728   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5729     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5730
5731   return SSA_PROP_VARYING;
5732 }
5733
5734 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5735    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5736    is varying or undefined.  */
5737
5738 static inline value_range_t
5739 get_vr_for_comparison (int i)
5740 {
5741   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5742
5743   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5744      range.  This allows us to compare against names that may
5745      have N_i in their ranges.  */
5746   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5747     {
5748       vr.type = VR_RANGE;
5749       vr.min = ssa_name (i);
5750       vr.max = ssa_name (i);
5751     }
5752
5753   return vr;
5754 }
5755
5756 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5757    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5758    compare_range_with_value, including the setting of
5759    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5760
5761 static tree
5762 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5763                          bool *strict_overflow_p)
5764 {
5765   bitmap_iterator bi;
5766   unsigned i;
5767   bitmap e;
5768   tree retval, t;
5769   int used_strict_overflow;
5770   bool sop;
5771   value_range_t equiv_vr;
5772
5773   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5774   e = get_value_range (var)->equiv;
5775
5776   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5777      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5778   used_strict_overflow = -1;
5779
5780   /* Compare vars' value range with val.  */
5781   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5782   sop = false;
5783   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5784   if (retval)
5785     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5786
5787   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5788   if (e == NULL)
5789     {
5790       if (retval
5791           && used_strict_overflow > 0)
5792         *strict_overflow_p = true;
5793       return retval;
5794     }
5795
5796   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5797     {
5798       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5799       sop = false;
5800       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5801       if (t)
5802         {
5803           /* If we get different answers from different members
5804              of the equivalence set this check must be in a dead
5805              code region.  Folding it to a trap representation
5806              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5807           if (retval != NULL
5808               && t != retval)
5809             {
5810               retval = NULL_TREE;
5811               break;
5812             }
5813           retval = t;
5814
5815           if (!sop)
5816             used_strict_overflow = 0;
5817           else if (used_strict_overflow < 0)
5818             used_strict_overflow = 1;
5819         }
5820     }
5821
5822   if (retval
5823       && used_strict_overflow > 0)
5824     *strict_overflow_p = true;
5825
5826   return retval;
5827 }
5828
5829
5830 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5831    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5832    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5833    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5834    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5835
5836
5837 static tree
5838 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5839                bool *strict_overflow_p)
5840 {
5841   tree t, retval;
5842   bitmap e1, e2;
5843   bitmap_iterator bi1, bi2;
5844   unsigned i1, i2;
5845   int used_strict_overflow;
5846   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5847   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5848
5849   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5850      ranges of every name equivalent to N2.  */
5851   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5852   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5853
5854   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5855   if (s_obstack == NULL)
5856     {
5857       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5858       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5859       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5860       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5861     }
5862   if (e1 == NULL)
5863     e1 = s_e1;
5864   if (e2 == NULL)
5865     e2 = s_e2;
5866
5867   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5868      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5869      ranges.  */
5870   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5871   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5872
5873   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5874      names can be compared without checking their ranges.  */
5875   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5876     {
5877       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5878       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5879
5880       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5881              ? boolean_true_node
5882              : boolean_false_node;
5883     }
5884
5885   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5886      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5887   used_strict_overflow = -1;
5888
5889   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5890      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5891      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5892   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5893     {
5894       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5895
5896       t = retval = NULL_TREE;
5897       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5898         {
5899           bool sop = false;
5900
5901           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5902
5903           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5904           if (t)
5905             {
5906               /* If we get different answers from different members
5907                  of the equivalence set this check must be in a dead
5908                  code region.  Folding it to a trap representation
5909                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5910               if (retval != NULL
5911                   && t != retval)
5912                 {
5913                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5914                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5915                   return NULL_TREE;
5916                 }
5917               retval = t;
5918
5919               if (!sop)
5920                 used_strict_overflow = 0;
5921               else if (used_strict_overflow < 0)
5922                 used_strict_overflow = 1;
5923             }
5924         }
5925
5926       if (retval)
5927         {
5928           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5929           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5930           if (used_strict_overflow > 0)
5931             *strict_overflow_p = true;
5932           return retval;
5933         }
5934     }
5935
5936   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5937      comparison.  */
5938   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5939   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5940   return NULL_TREE;
5941 }
5942
5943 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5944
5945 static tree
5946 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5947                                                       tree op0, tree op1,
5948                                                       bool * strict_overflow_p)
5949 {
5950   value_range_t *vr0, *vr1;
5951
5952   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5953   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5954
5955   if (vr0 && vr1)
5956     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5957   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5958     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5959   else if (vr0 == NULL && vr1)
5960     return (compare_range_with_value
5961             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5962   return NULL;
5963 }
5964
5965 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5966
5967 static tree
5968 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5969                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5970                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5971 {
5972   tree ret;
5973   if (only_ranges)
5974     *only_ranges = true;
5975
5976   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5977   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5978       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5979     return NULL_TREE;
5980
5981   if (use_equiv_p)
5982     {
5983       if (only_ranges
5984           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5985                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5986         return ret;
5987       *only_ranges = false;
5988       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5989         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5990       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5991         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5992       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5993         return (compare_name_with_value
5994                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5995     }
5996   else
5997     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5998                                                                  strict_overflow_p);
5999   return NULL_TREE;
6000 }
6001
6002 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
6003    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
6004    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
6005    will be used when trying to compute the value.  If the result is
6006    based on undefined signed overflow, issue a warning if
6007    appropriate.  */
6008
6009 static tree
6010 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
6011 {
6012   bool sop;
6013   tree ret;
6014   bool only_ranges;
6015
6016   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
6017      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
6018   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
6019        && TREE_OVERFLOW (op0))
6020       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
6021           && TREE_OVERFLOW (op1)))
6022     return NULL_TREE;
6023
6024   sop = false;
6025   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
6026                                                  &only_ranges);
6027
6028   if (ret && sop)
6029     {
6030       enum warn_strict_overflow_code wc;
6031       const char* warnmsg;
6032
6033       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6034         {
6035           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6036           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6037                        "simplifying conditional to constant");
6038         }
6039       else
6040         {
6041           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6042           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6043                        "simplifying conditional");
6044         }
6045
6046       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6047         {
6048           location_t location;
6049
6050           if (!gimple_has_location (stmt))
6051             location = input_location;
6052           else
6053             location = gimple_location (stmt);
6054           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6055         }
6056     }
6057
6058   if (warn_type_limits
6059       && ret && only_ranges
6060       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6061       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6062     {
6063       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6064          is being compared against a constant value that is outside of
6065          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6066          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6067          was specified, emit a warning.  */
6068       tree type = TREE_TYPE (op0);
6069       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6070
6071       if (vr0->type != VR_VARYING
6072           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6073           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6074           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6075           && is_gimple_min_invariant (op1))
6076         {
6077           location_t location;
6078
6079           if (!gimple_has_location (stmt))
6080             location = input_location;
6081           else
6082             location = gimple_location (stmt);
6083
6084           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6085                       integer_zerop (ret)
6086                       ? G_("comparison always false "
6087                            "due to limited range of data type")
6088                       : G_("comparison always true "
6089                            "due to limited range of data type"));
6090         }
6091     }
6092
6093   return ret;
6094 }
6095
6096
6097 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6098    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6099    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6100    SSA_PROP_VARYING.  */
6101
6102 static enum ssa_prop_result
6103 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6104 {
6105   tree val;
6106   bool sop;
6107
6108   *taken_edge_p = NULL;
6109
6110   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6111     {
6112       tree use;
6113       ssa_op_iter i;
6114
6115       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6116       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6117       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6118
6119       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6120         {
6121           fprintf (dump_file, "\t");
6122           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6123           fprintf (dump_file, ": ");
6124           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6125         }
6126
6127       fprintf (dump_file, "\n");
6128     }
6129
6130   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6131      ranges of each of its operands.
6132
6133      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6134      because those ranges may not yet be final and with the current
6135      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6136      of the names in the equivalence set have changed.
6137
6138      For instance, given the following code fragment
6139
6140         i_5 = PHI <8, i_13>
6141         ...
6142         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6143         if (i_14 == 1)
6144           ...
6145
6146      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6147      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6148      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6149      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6150      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6151      determine that the predicate is always false.
6152
6153      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6154      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6155      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6156      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6157      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6158      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6159      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6160      is not visited again, which stops propagation from visiting
6161      statements in the THEN clause of that if().
6162
6163      To properly fix this we would need to keep the previous range
6164      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6165      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6166      range [8, 8] to VR_VARYING.
6167
6168      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6169      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6170      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6171      4 more predicates folded in SPEC.  */
6172   sop = false;
6173
6174   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6175                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6176                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6177                                                  false, &sop, NULL);
6178   if (val)
6179     {
6180       if (!sop)
6181         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6182       else
6183         {
6184           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6185             fprintf (dump_file,
6186                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6187                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6188           val = NULL_TREE;
6189         }
6190     }
6191
6192   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6193     {
6194       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6195       if (val == NULL_TREE)
6196         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6197       else
6198         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6199     }
6200
6201   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6202 }
6203
6204 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6205    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6206    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6207
6208    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6209    returned.
6210
6211    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6212    it is placed in IDX and false is returned.
6213
6214    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6215    returned. */
6216
6217 static bool
6218 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6219 {
6220   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6221   size_t low, high;
6222
6223   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6224      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6225
6226   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6227     {
6228       tree t;
6229       int cmp;
6230       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6231       size_t i = (high + low) / 2;
6232       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6233
6234       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6235       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6236
6237       if (cmp == 0)
6238         {
6239           /* Ranges cannot be empty. */
6240           *idx = i;
6241           return true;
6242         }
6243       else if (cmp > 0)
6244         high = i;
6245       else
6246         {
6247           low = i + 1;
6248           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6249               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6250             {
6251               *idx = i;
6252               return true;
6253             }
6254         }
6255     }
6256
6257   *idx = high;
6258   return false;
6259 }
6260
6261 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6262    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6263    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6264    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6265    Returns true if the default label is not needed. */
6266
6267 static bool
6268 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6269                        size_t *max_idx)
6270 {
6271   size_t i, j;
6272   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6273   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6274
6275   if (i == j
6276       && min_take_default
6277       && max_take_default)
6278     {
6279       /* Only the default case label reached.
6280          Return an empty range. */
6281       *min_idx = 1;
6282       *max_idx = 0;
6283       return false;
6284     }
6285   else
6286     {
6287       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6288       tree low, high;
6289       size_t k;
6290
6291       if (max_take_default)
6292         j--;
6293
6294       /* If the case label range is continuous, we do not need
6295          the default case label.  Verify that.  */
6296       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6297       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6298         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6299       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6300         {
6301           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6302           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6303             {
6304               take_default = true;
6305               break;
6306             }
6307           high = low;
6308           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6309             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6310         }
6311
6312       *min_idx = i;
6313       *max_idx = j;
6314       return !take_default;
6315     }
6316 }
6317
6318 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6319    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6320    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6321    SSA_PROP_VARYING.  */
6322
6323 static enum ssa_prop_result
6324 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6325 {
6326   tree op, val;
6327   value_range_t *vr;
6328   size_t i = 0, j = 0;
6329   bool take_default;
6330
6331   *taken_edge_p = NULL;
6332   op = gimple_switch_index (stmt);
6333   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6334     return SSA_PROP_VARYING;
6335
6336   vr = get_value_range (op);
6337   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6338     {
6339       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6340       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6341       fprintf (dump_file, " with known range ");
6342       dump_value_range (dump_file, vr);
6343       fprintf (dump_file, "\n");
6344     }
6345
6346   if (vr->type != VR_RANGE
6347       || symbolic_range_p (vr))
6348     return SSA_PROP_VARYING;
6349
6350   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6351   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6352
6353   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6354      label */
6355   if (j < i)
6356     {
6357       gcc_assert (take_default);
6358       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6359     }
6360   else
6361     {
6362       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6363          are all reaching the same label.  */
6364
6365       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6366       if (take_default
6367           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6368           != CASE_LABEL (val))
6369         {
6370           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6371             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6372                      "range\n");
6373           return SSA_PROP_VARYING;
6374         }
6375       for (++i; i <= j; ++i)
6376         {
6377           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6378             {
6379               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6380                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6381                          "range\n");
6382               return SSA_PROP_VARYING;
6383             }
6384         }
6385     }
6386
6387   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6388                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6389
6390   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6391     {
6392       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6393       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6394     }
6395
6396   return SSA_PROP_INTERESTING;
6397 }
6398
6399
6400 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6401    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6402    interesting range into *OUTPUT_P.
6403
6404    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6405    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6406
6407    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6408
6409 static enum ssa_prop_result
6410 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6411 {
6412   tree def;
6413   ssa_op_iter iter;
6414
6415   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6416     {
6417       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6418       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6419       fprintf (dump_file, "\n");
6420     }
6421
6422   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6423     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6424   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6425     {
6426       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6427          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6428          builtin functions.  */
6429       if ((is_gimple_call (stmt)
6430            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6431            && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6432           || !gimple_vuse (stmt))
6433         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6434     }
6435   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6436     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6437   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6438     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6439
6440   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6441      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6442   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6443     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6444
6445   return SSA_PROP_VARYING;
6446 }
6447
6448
6449 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6450    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6451    may not be the smallest possible such range.  */
6452
6453 static void
6454 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6455 {
6456   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6457     {
6458       copy_value_range (vr0, vr1);
6459       return;
6460     }
6461
6462   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6463     {
6464       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6465       return;
6466     }
6467
6468   if (vr0->type == VR_VARYING)
6469     {
6470       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6471       return;
6472     }
6473
6474   if (vr1->type == VR_VARYING)
6475     {
6476       set_value_range_to_varying (vr0);
6477       return;
6478     }
6479
6480   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6481     {
6482       int cmp;
6483       tree min, max;
6484
6485       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6486          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6487          cannot be compared, then give up.  */
6488       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6489       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6490         min = vr1->min;
6491       else if (cmp == -1)
6492         min = vr0->min;
6493       else
6494         goto give_up;
6495
6496       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6497          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6498          give up.  */
6499       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6500       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6501         max = vr1->max;
6502       else if (cmp == 1)
6503         max = vr0->max;
6504       else
6505         goto give_up;
6506
6507       /* Check for useless ranges.  */
6508       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6509           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6510               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6511         goto give_up;
6512
6513       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6514          the two sets.  */
6515       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6516         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6517       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6518         bitmap_clear (vr0->equiv);
6519
6520       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6521     }
6522   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6523     {
6524       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6525          Only handle the case of identical ranges.  */
6526       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6527           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6528           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6529         {
6530           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6531              the two sets.  */
6532           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6533             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6534           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6535             bitmap_clear (vr0->equiv);
6536         }
6537       else
6538         goto give_up;
6539     }
6540   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6541     {
6542       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6543          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6544          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6545       if (!symbolic_range_p (vr0)
6546           && !symbolic_range_p (vr1)
6547           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6548         {
6549           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6550              set.  We need to compute the intersection of the two
6551              equivalence sets.  */
6552           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6553             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6554
6555           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6556              the two sets.  */
6557           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6558             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6559           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6560             bitmap_clear (vr0->equiv);
6561         }
6562       else
6563         goto give_up;
6564     }
6565   else
6566     gcc_unreachable ();
6567
6568   return;
6569
6570 give_up:
6571   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6572      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6573      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6574      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6575      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6576   if (!symbolic_range_p (vr0)
6577       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6578           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6579       && !symbolic_range_p (vr1)
6580       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6581           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6582     {
6583       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6584
6585       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6586          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6587       if (vr0->equiv)
6588         bitmap_clear (vr0->equiv);
6589     }
6590   else
6591     set_value_range_to_varying (vr0);
6592 }
6593
6594
6595 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6596    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6597    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6598
6599 static enum ssa_prop_result
6600 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6601 {
6602   size_t i;
6603   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6604   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6605   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6606   int edges, old_edges;
6607   struct loop *l;
6608
6609   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6610     {
6611       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6612       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6613     }
6614
6615   edges = 0;
6616   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6617     {
6618       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6619
6620       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6621         {
6622           fprintf (dump_file,
6623               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6624               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6625               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6626         }
6627
6628       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6629         {
6630           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6631           value_range_t vr_arg;
6632
6633           ++edges;
6634
6635           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6636             {
6637               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6638             }
6639           else
6640             {
6641               if (is_overflow_infinity (arg))
6642                 {
6643                   arg = copy_node (arg);
6644                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6645                 }
6646
6647               vr_arg.type = VR_RANGE;
6648               vr_arg.min = arg;
6649               vr_arg.max = arg;
6650               vr_arg.equiv = NULL;
6651             }
6652
6653           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6654             {
6655               fprintf (dump_file, "\t");
6656               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6657               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6658               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6659               fprintf (dump_file, "\n");
6660             }
6661
6662           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6663
6664           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6665             break;
6666         }
6667     }
6668
6669   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6670     goto varying;
6671
6672   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6673   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6674
6675   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6676      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6677      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6678      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6679      which are not in a loop.  */
6680   if (edges > 0
6681       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6682       && edges == old_edges)
6683     {
6684       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6685       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6686
6687       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6688          the range changed.  */
6689       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6690            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6691           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6692         goto varying;
6693
6694       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6695          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6696          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6697          other case to avoid infinite bouncing between different
6698          minimums.  */
6699       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6700         {
6701           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6702               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6703             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6704           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6705             vr_result.min =
6706                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6707         }
6708
6709       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6710          the previous one, go all the way to +INF.  */
6711       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6712         {
6713           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6714               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6715             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6716           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6717             vr_result.max =
6718                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6719         }
6720
6721       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6722          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6723       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6724            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6725           && current_loops
6726           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6727           && l->header == gimple_bb (phi))
6728         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6729
6730       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6731          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6732          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6733       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6734            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6735           || compare_values (vr_result.min,
6736                              vr_result.max) > 0)
6737         goto varying;
6738     }
6739
6740   /* If the new range is different than the previous value, keep
6741      iterating.  */
6742   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6743     {
6744       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6745         {
6746           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6747           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6748           fprintf (dump_file, ": ");
6749           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6750           fprintf (dump_file, "\n\n");
6751         }
6752
6753       return SSA_PROP_INTERESTING;
6754     }
6755
6756   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6757   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6758
6759   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6760 varying:
6761   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6762   return SSA_PROP_VARYING;
6763 }
6764
6765 /* Simplify boolean operations if the source is known
6766    to be already a boolean.  */
6767 static bool
6768 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6769 {
6770   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6771   tree val = NULL;
6772   tree op0, op1;
6773   value_range_t *vr;
6774   bool sop = false;
6775   bool need_conversion;
6776
6777   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6778   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) != 1)
6779     {
6780       if (TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
6781         return false;
6782       vr = get_value_range (op0);
6783
6784       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6785       if (!val || !integer_onep (val))
6786         return false;
6787
6788       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6789       if (!val || !integer_onep (val))
6790         return false;
6791     }
6792
6793   if (rhs_code == TRUTH_NOT_EXPR)
6794     {
6795       rhs_code = NE_EXPR;
6796       op1 = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6797     }
6798   else
6799     {
6800       op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6801
6802       /* Reduce number of cases to handle.  */
6803       if (is_gimple_min_invariant (op1))
6804         {
6805           /* Exclude anything that should have been already folded.  */
6806           if (rhs_code != EQ_EXPR
6807               && rhs_code != NE_EXPR
6808               && rhs_code != TRUTH_XOR_EXPR)
6809             return false;
6810
6811           if (!integer_zerop (op1)
6812               && !integer_onep (op1)
6813               && !integer_all_onesp (op1))
6814             return false;
6815
6816           /* Limit the number of cases we have to consider.  */
6817           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6818             {
6819               rhs_code = NE_EXPR;
6820               op1 = fold_unary (TRUTH_NOT_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
6821             }
6822         }
6823       else
6824         {
6825           /* Punt on A == B as there is no BIT_XNOR_EXPR.  */
6826           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6827             return false;
6828
6829           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op1)) != 1)
6830             {
6831               vr = get_value_range (op1);
6832               val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6833               if (!val || !integer_onep (val))
6834                 return false;
6835
6836               val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6837               if (!val || !integer_onep (val))
6838                 return false;
6839             }
6840         }
6841     }
6842
6843   if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6844     {
6845       location_t location;
6846
6847       if (!gimple_has_location (stmt))
6848         location = input_location;
6849       else
6850         location = gimple_location (stmt);
6851
6852       if (rhs_code == TRUTH_AND_EXPR || rhs_code == TRUTH_OR_EXPR)
6853         warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6854                     _("assuming signed overflow does not occur when "
6855                       "simplifying && or || to & or |"));
6856       else
6857         warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6858                     _("assuming signed overflow does not occur when "
6859                       "simplifying ==, != or ! to identity or ^"));
6860     }
6861
6862   need_conversion =
6863     !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)),
6864                                 TREE_TYPE (op0));
6865
6866   /* Make sure to not sign-extend -1 as a boolean value.  */
6867   if (need_conversion
6868       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6869       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1)
6870     return false;
6871
6872   switch (rhs_code)
6873     {
6874     case TRUTH_AND_EXPR:
6875       rhs_code = BIT_AND_EXPR;
6876       break;
6877     case TRUTH_OR_EXPR:
6878       rhs_code = BIT_IOR_EXPR;
6879       break;
6880     case TRUTH_XOR_EXPR:
6881     case NE_EXPR:
6882       if (integer_zerop (op1))
6883         {
6884           gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6885                                           need_conversion ? NOP_EXPR : SSA_NAME,
6886                                           op0, NULL);
6887           update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6888           return true;
6889         }
6890
6891       rhs_code = BIT_XOR_EXPR;
6892       break;
6893     default:
6894       gcc_unreachable ();
6895     }
6896
6897   if (need_conversion)
6898     return false;
6899
6900   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, rhs_code, op0, op1);
6901   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6902   return true;
6903 }
6904
6905 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6906    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6907    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6908
6909 static bool
6910 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6911 {
6912   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6913   tree val = NULL;
6914   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6915   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6916   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6917
6918   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6919     {
6920       val = integer_one_node;
6921     }
6922   else
6923     {
6924       bool sop = false;
6925
6926       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6927
6928       if (val
6929           && sop
6930           && integer_onep (val)
6931           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6932         {
6933           location_t location;
6934
6935           if (!gimple_has_location (stmt))
6936             location = input_location;
6937           else
6938             location = gimple_location (stmt);
6939           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6940                       "assuming signed overflow does not occur when "
6941                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6942         }
6943     }
6944
6945   if (val && integer_onep (val))
6946     {
6947       tree t;
6948
6949       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6950         {
6951           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6952           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6953           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6954           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6955         }
6956       else
6957         {
6958           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6959           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6960           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6961
6962           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6963           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6964           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6965         }
6966
6967       update_stmt (stmt);
6968       return true;
6969     }
6970
6971   return false;
6972 }
6973
6974 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6975    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6976    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6977
6978 static bool
6979 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6980 {
6981   tree val = NULL;
6982   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6983   tree type = TREE_TYPE (op);
6984   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6985
6986   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6987     {
6988       val = integer_zero_node;
6989     }
6990   else if (vr)
6991     {
6992       bool sop = false;
6993
6994       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6995       if (!val)
6996         {
6997           sop = false;
6998           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6999                                           &sop);
7000
7001           if (val)
7002             {
7003               if (integer_zerop (val))
7004                 val = integer_one_node;
7005               else if (integer_onep (val))
7006                 val = integer_zero_node;
7007             }
7008         }
7009
7010       if (val
7011           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
7012         {
7013           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
7014             {
7015               location_t location;
7016
7017               if (!gimple_has_location (stmt))
7018                 location = input_location;
7019               else
7020                 location = gimple_location (stmt);
7021               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
7022                           "assuming signed overflow does not occur when "
7023                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
7024             }
7025
7026           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
7027           if (integer_onep (val))
7028             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
7029           else
7030             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
7031           update_stmt (stmt);
7032           return true;
7033         }
7034     }
7035
7036   return false;
7037 }
7038
7039 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
7040    If all the bits that are being cleared by & are already
7041    known to be zero from VR, or all the bits that are being
7042    set by | are already known to be one from VR, the bit
7043    operation is redundant.  */
7044
7045 static bool
7046 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7047 {
7048   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7049   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
7050   tree op = NULL_TREE;
7051   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
7052   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
7053   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
7054   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
7055   double_int mask;
7056
7057   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7058     vr0 = *(get_value_range (op0));
7059   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
7060     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
7061   else
7062     return false;
7063
7064   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7065     vr1 = *(get_value_range (op1));
7066   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
7067     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
7068   else
7069     return false;
7070
7071   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
7072     return false;
7073   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
7074     return false;
7075
7076   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
7077     {
7078     case BIT_AND_EXPR:
7079       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7080       if (double_int_zero_p (mask))
7081         {
7082           op = op0;
7083           break;
7084         }
7085       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7086       if (double_int_zero_p (mask))
7087         {
7088           op = op1;
7089           break;
7090         }
7091       break;
7092     case BIT_IOR_EXPR:
7093       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7094       if (double_int_zero_p (mask))
7095         {
7096           op = op1;
7097           break;
7098         }
7099       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7100       if (double_int_zero_p (mask))
7101         {
7102           op = op0;
7103           break;
7104         }
7105       break;
7106     default:
7107       gcc_unreachable ();
7108     }
7109
7110   if (op == NULL_TREE)
7111     return false;
7112
7113   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7114   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7115   return true;
7116 }
7117
7118 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7119    a known value range VR.
7120
7121    If there is one and only one value which will satisfy the
7122    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7123
7124 static tree
7125 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7126                       tree op1, value_range_t *vr)
7127 {
7128   tree min = NULL;
7129   tree max = NULL;
7130
7131   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7132      the conditional as it was written.  */
7133   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7134     {
7135       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7136          here.  */
7137       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7138
7139       max = op1;
7140       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7141         {
7142           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7143           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7144           if (EXPR_P (max))
7145             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7146         }
7147     }
7148   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7149     {
7150       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7151          here.  */
7152       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7153
7154       min = op1;
7155       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7156         {
7157           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7158           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7159           if (EXPR_P (min))
7160             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7161         }
7162     }
7163
7164   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7165      value range information we have for op0.  */
7166   if (min && max)
7167     {
7168       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7169         min = vr->min;
7170       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7171         max = vr->max;
7172
7173       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7174          then there is only one value which can satisfy the condition,
7175          return that value.  */
7176       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7177         return min;
7178     }
7179   return NULL;
7180 }
7181
7182 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7183    test if the range information indicates only one value can satisfy
7184    the original conditional.  */
7185
7186 static bool
7187 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7188 {
7189   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7190   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7191   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7192
7193   if (cond_code != NE_EXPR
7194       && cond_code != EQ_EXPR
7195       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7196       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7197       && is_gimple_min_invariant (op1))
7198     {
7199       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7200
7201       /* If we have range information for OP0, then we might be
7202          able to simplify this conditional. */
7203       if (vr->type == VR_RANGE)
7204         {
7205           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7206
7207           if (new_tree)
7208             {
7209               if (dump_file)
7210                 {
7211                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7212                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7213                   fprintf (dump_file, " into ");
7214                 }
7215
7216               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7217               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7218               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7219
7220               update_stmt (stmt);
7221
7222               if (dump_file)
7223                 {
7224                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7225                   fprintf (dump_file, "\n");
7226                 }
7227
7228               return true;
7229             }
7230
7231           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7232              with integral types here, so no need to worry about
7233              issues with inverting FP comparisons.  */
7234           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7235           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7236
7237           if (new_tree)
7238             {
7239               if (dump_file)
7240                 {
7241                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7242                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7243                   fprintf (dump_file, " into ");
7244                 }
7245
7246               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7247               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7248               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7249
7250               update_stmt (stmt);
7251
7252               if (dump_file)
7253                 {
7254                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7255                   fprintf (dump_file, "\n");
7256                 }
7257
7258               return true;
7259             }
7260         }
7261     }
7262
7263   return false;
7264 }
7265
7266 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7267    argument.  */
7268
7269 static bool
7270 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7271 {
7272   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7273   value_range_t *vr;
7274   bool take_default;
7275   edge e;
7276   edge_iterator ei;
7277   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7278   tree vec2;
7279   switch_update su;
7280
7281   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7282     {
7283       vr = get_value_range (op);
7284
7285       /* We can only handle integer ranges.  */
7286       if (vr->type != VR_RANGE
7287           || symbolic_range_p (vr))
7288         return false;
7289
7290       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7291       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7292     }
7293   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7294     {
7295       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7296       if (take_default)
7297         {
7298           i = 1;
7299           j = 0;
7300         }
7301       else
7302         {
7303           j = i;
7304         }
7305     }
7306   else
7307     return false;
7308
7309   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7310
7311   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7312   if (i == 1
7313       && j == n - 1
7314       && take_default)
7315     return false;
7316
7317   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7318   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7319   n2 = 0;
7320
7321   /* Add the default edge, if necessary.  */
7322   if (take_default)
7323     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7324
7325   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7326     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7327
7328   /* Mark needed edges.  */
7329   for (i = 0; i < n2; ++i)
7330     {
7331       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7332                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7333       e->aux = (void *)-1;
7334     }
7335
7336   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7337   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7338     {
7339       if (e->aux == (void *)-1)
7340         {
7341           e->aux = NULL;
7342           continue;
7343         }
7344
7345       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7346         {
7347           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7348         }
7349       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7350       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7351     }
7352
7353   /* And queue an update for the stmt.  */
7354   su.stmt = stmt;
7355   su.vec = vec2;
7356   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7357   return false;
7358 }
7359
7360 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7361
7362 static bool
7363 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7364 {
7365   tree innerop, middleop, finaltype;
7366   gimple def_stmt;
7367   value_range_t *innervr;
7368   double_int innermin, innermax, middlemin, middlemax;
7369
7370   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7371   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7372     return false;
7373   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7374   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7375   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7376       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7377     return false;
7378   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7379   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7380     return false;
7381
7382   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7383   innervr = get_value_range (innerop);
7384   if (innervr->type != VR_RANGE
7385       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7386       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7387     return false;
7388
7389   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7390      the middle conversion is removed.  */
7391   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7392   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7393   middlemin = double_int_ext (innermin, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7394                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7395   middlemax = double_int_ext (innermax, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7396                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7397   /* If the middle values do not represent a proper range fail.  */
7398   if (double_int_cmp (middlemin, middlemax,
7399                       TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop))) > 0)
7400     return false;
7401   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7402                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7403                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7404                            double_int_ext (innermin,
7405                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7406                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)))
7407       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7408                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7409                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7410                               double_int_ext (innermax,
7411                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7412                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype))))
7413     return false;
7414
7415   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7416   update_stmt (stmt);
7417   return true;
7418 }
7419
7420 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7421    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7422
7423 static bool
7424 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7425 {
7426   double_int tem;
7427
7428   /* We can only handle constant ranges.  */
7429   if (vr->type != VR_RANGE
7430       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7431       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7432     return false;
7433
7434   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7435   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7436     return false;
7437
7438   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7439   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7440     return false;
7441
7442   return true;
7443 }
7444
7445 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7446
7447 static bool
7448 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7449 {
7450   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7451   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7452   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7453   enum machine_mode mode;
7454   tree tem;
7455   gimple conv;
7456
7457   /* We can only handle constant ranges.  */
7458   if (vr->type != VR_RANGE
7459       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7460       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7461     return false;
7462
7463   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7464   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7465       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7466           != CODE_FOR_nothing)
7467       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7468                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7469     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7470   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7471   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7472                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7473     return false;
7474   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7475      integer mode available.  */
7476   else
7477     {
7478       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7479       do
7480         {
7481           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7482              or if the value-range does not fit in the signed type
7483              try with a wider mode.  */
7484           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7485               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7486             break;
7487
7488           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7489           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7490              optabs expansion code.  */
7491           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7492             return false;
7493         }
7494       while (mode != VOIDmode);
7495       if (mode == VOIDmode)
7496         return false;
7497     }
7498
7499   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7500      float conversion.  */
7501   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7502                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7503   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7504   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7505   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7506   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7507   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7508   update_stmt (stmt);
7509
7510   return true;
7511 }
7512
7513 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7514
7515 static bool
7516 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7517 {
7518   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7519   if (is_gimple_assign (stmt))
7520     {
7521       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7522       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7523
7524       switch (rhs_code)
7525         {
7526         case EQ_EXPR:
7527         case NE_EXPR:
7528         case TRUTH_NOT_EXPR:
7529         case TRUTH_AND_EXPR:
7530         case TRUTH_OR_EXPR:
7531         case TRUTH_XOR_EXPR:
7532           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR, TRUTH_NOT_EXPR into BIT_XOR_EXPR
7533              or identity if the RHS is zero or one, and the LHS are known
7534              to be boolean values.  Transform all TRUTH_*_EXPR into
7535              BIT_*_EXPR if both arguments are known to be boolean values.  */
7536           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7537             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7538           break;
7539
7540       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7541          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7542          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7543         case TRUNC_DIV_EXPR:
7544         case TRUNC_MOD_EXPR:
7545           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7546               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7547             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7548           break;
7549
7550       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7551         case ABS_EXPR:
7552           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7553               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7554             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7555           break;
7556
7557         case BIT_AND_EXPR:
7558         case BIT_IOR_EXPR:
7559           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7560              if all the bits being cleared are already cleared or
7561              all the bits being set are already set.  */
7562           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7563             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7564           break;
7565
7566         CASE_CONVERT:
7567           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7568               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7569             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7570           break;
7571
7572         case FLOAT_EXPR:
7573           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7574               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7575             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7576           break;
7577
7578         default:
7579           break;
7580         }
7581     }
7582   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7583     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7584   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7585     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7586
7587   return false;
7588 }
7589
7590 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7591    computed using the value range information computed by VRP, compute
7592    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7593
7594 static bool
7595 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7596 {
7597   bool assignment_p = false;
7598   tree val;
7599   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7600
7601   if (is_gimple_assign (stmt)
7602       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7603     {
7604       assignment_p = true;
7605       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7606                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7607                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7608                                       stmt);
7609     }
7610   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7611     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7612                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7613                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7614                                     stmt);
7615   else
7616     return false;
7617
7618   if (val)
7619     {
7620       if (assignment_p)
7621         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7622
7623       if (dump_file)
7624         {
7625           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7626           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7627           fprintf (dump_file, " to ");
7628           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7629           fprintf (dump_file, "\n");
7630         }
7631
7632       if (is_gimple_assign (stmt))
7633         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7634       else
7635         {
7636           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7637           if (integer_zerop (val))
7638             gimple_cond_make_false (stmt);
7639           else if (integer_onep (val))
7640             gimple_cond_make_true (stmt);
7641           else
7642             gcc_unreachable ();
7643         }
7644
7645       return true;
7646     }
7647
7648   return false;
7649 }
7650
7651 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7652
7653 static bool
7654 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7655 {
7656   if (fold_predicate_in (si))
7657     return true;
7658
7659   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7660 }
7661
7662 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7663    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7664
7665    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7666    restored.  */
7667 static VEC(tree,heap) *stack;
7668
7669 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7670    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7671    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7672    for any overflow warnings.  */
7673
7674 static tree
7675 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7676 {
7677   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7678      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7679      worth the compile time cost.  */
7680   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7681     return NULL;
7682
7683   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7684                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7685                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7686 }
7687
7688 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7689    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7690    when the block is reached from a specific predecessor, we
7691    may be able to determine which of the outgoing edges will
7692    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7693    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7694    optimization opportunities.
7695
7696    This routine is effectively a driver for the generic jump
7697    threading code.  It basically just presents the generic code
7698    with edges that may be suitable for jump threading.
7699
7700    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7701    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7702    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7703    to expose those opportunities would be significant.
7704
7705    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7706    for later realization.  */
7707
7708 static void
7709 identify_jump_threads (void)
7710 {
7711   basic_block bb;
7712   gimple dummy;
7713   int i;
7714   edge e;
7715
7716   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7717      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7718      information as we need it within the jump threading code.  */
7719   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7720
7721   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7722      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7723      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7724      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7725      recompute it.  */
7726   mark_dfs_back_edges ();
7727
7728   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7729      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7730   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7731     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7732
7733   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7734      that might be recorded.  */
7735   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7736
7737   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7738      conditional and just modify it in-place when attempting to
7739      thread jumps.  */
7740   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7741                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7742                              NULL, NULL);
7743
7744   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7745      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7746      as a dominator walker and record data during the walk, but
7747      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7748      threading opportunities we are trying to identify at this
7749      point in compilation.  */
7750   FOR_EACH_BB (bb)
7751     {
7752       gimple last;
7753
7754       /* If the generic jump threading code does not find this block
7755          interesting, then there is nothing to do.  */
7756       if (! potentially_threadable_block (bb))
7757         continue;
7758
7759       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7760          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7761          terribly important.  */
7762       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7763
7764       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7765          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7766          argument will be the same as the first argument, so no need to
7767          check it explicitly.  */
7768       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7769           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7770               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7771               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7772                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7773               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7774                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7775         {
7776           edge_iterator ei;
7777
7778           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7779              successors which also ends in a suitable conditional or
7780              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7781              it to a specific successor.  */
7782           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7783             {
7784               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7785                  in the CFG.  */
7786               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7787                 continue;
7788
7789               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7790                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7791             }
7792         }
7793     }
7794
7795   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7796      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7797      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7798 }
7799
7800 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7801    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7802    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7803
7804    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7805    processing by the pass manager.  */
7806 static void
7807 finalize_jump_threads (void)
7808 {
7809   thread_through_all_blocks (false);
7810   VEC_free (tree, heap, stack);
7811 }
7812
7813
7814 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7815
7816 static void
7817 vrp_finalize (void)
7818 {
7819   size_t i;
7820
7821   values_propagated = true;
7822
7823   if (dump_file)
7824     {
7825       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7826       dump_all_value_ranges (dump_file);
7827       fprintf (dump_file, "\n");
7828     }
7829
7830   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7831                        vrp_fold_stmt, false);
7832
7833   if (warn_array_bounds)
7834     check_all_array_refs ();
7835
7836   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7837      the datastructures built by VRP.  */
7838   identify_jump_threads ();
7839
7840   /* Free allocated memory.  */
7841   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7842     if (vr_value[i])
7843       {
7844         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7845         free (vr_value[i]);
7846       }
7847
7848   free (vr_value);
7849   free (vr_phi_edge_counts);
7850
7851   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7852      and not available.  */
7853   vr_value = NULL;
7854   vr_phi_edge_counts = NULL;
7855 }
7856
7857
7858 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7859    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7860    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7861    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7862    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7863
7864    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7865    instead of constants.
7866
7867    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7868    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7869
7870      1  x_9 = p_3->a;
7871      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7872      3  if (p_4 == q_2)
7873      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7874      5  endif
7875      6  if (q_2)
7876
7877    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7878    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7879    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7880
7881    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7882    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7883    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7884    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7885
7886    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7887    between names so that we can take advantage of information from
7888    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7889    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7890
7891    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7892    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7893    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7894
7895    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7896    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7897    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7898    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7899    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7900    probabilities to aid branch prediction.  */
7901
7902 static unsigned int
7903 execute_vrp (void)
7904 {
7905   int i;
7906   edge e;
7907   switch_update *su;
7908
7909   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7910   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7911   scev_initialize ();
7912
7913   insert_range_assertions ();
7914
7915   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7916      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7917      this using undefined behavior.  */
7918   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7919   estimate_numbers_of_iterations (false);
7920
7921   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7922   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7923   threadedge_initialize_values ();
7924
7925   vrp_initialize ();
7926   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7927   vrp_finalize ();
7928
7929   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7930
7931   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7932      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7933      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7934   remove_range_assertions ();
7935
7936   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7937      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7938      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7939      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7940      duplication and CFG manipulation.  */
7941   update_ssa (TODO_update_ssa);
7942
7943   finalize_jump_threads ();
7944
7945   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7946      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7947   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7948     remove_edge (e);
7949   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7950   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7951     {
7952       size_t j;
7953       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7954       tree label;
7955       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7956       for (j = 0; j < n; j++)
7957         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7958       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7959          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7960          optimal expansion.  */
7961       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7962       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7963       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7964     }
7965
7966   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7967     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7968
7969   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7970   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7971   threadedge_finalize_values ();
7972
7973   scev_finalize ();
7974   loop_optimizer_finalize ();
7975   return 0;
7976 }
7977
7978 static bool
7979 gate_vrp (void)
7980 {
7981   return flag_tree_vrp != 0;
7982 }
7983
7984 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7985 {
7986  {
7987   GIMPLE_PASS,
7988   "vrp",                                /* name */
7989   gate_vrp,                             /* gate */
7990   execute_vrp,                          /* execute */
7991   NULL,                                 /* sub */
7992   NULL,                                 /* next */
7993   0,                                    /* static_pass_number */
7994   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7995   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7996   0,                                    /* properties_provided */
7997   0,                                    /* properties_destroyed */
7998   0,                                    /* todo_flags_start */
7999   TODO_cleanup_cfg
8000     | TODO_update_ssa
8001     | TODO_verify_ssa
8002     | TODO_verify_flow
8003     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
8004  }
8005 };