OSDN Git Service

* config/i386/xmmintrin.h (_mm_prefetch): Added const to first arg.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-loop-manip.c
index d92f6e9..91aac3e 100644 (file)
@@ -1,11 +1,11 @@
 /* High-level loop manipulation functions.
-   Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
    
 This file is part of GCC.
    
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
 under the terms of the GNU General Public License as published by the
-Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
+Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
 later version.
    
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
@@ -14,9 +14,8 @@ FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 for more details.
    
 You should have received a copy of the GNU General Public License
-along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
-Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
-02110-1301, USA.  */
+along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
@@ -37,6 +36,7 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "cfglayout.h"
 #include "tree-scalar-evolution.h"
 #include "params.h"
+#include "tree-inline.h"
 
 /* Creates an induction variable with value BASE + STEP * iteration in LOOP.
    It is expected that neither BASE nor STEP are shared with other expressions
@@ -85,7 +85,9 @@ create_iv (tree base, tree step, tree var, struct loop *loop,
        }
       else
        {
-         if (!tree_expr_nonnegative_p (step)
+         bool ovf;
+
+         if (!tree_expr_nonnegative_warnv_p (step, &ovf)
              && may_negate_without_overflow_p (step))
            {
              incr_op = MINUS_EXPR;
@@ -93,16 +95,22 @@ create_iv (tree base, tree step, tree var, struct loop *loop,
            }
        }
     }
-
+  if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
+    {
+      step = fold_convert (sizetype, step);
+      if (incr_op == MINUS_EXPR)
+       step = fold_build1 (NEGATE_EXPR, sizetype, step);
+      incr_op = POINTER_PLUS_EXPR;
+    }
   /* Gimplify the step if necessary.  We put the computations in front of the
      loop (i.e. the step should be loop invariant).  */
   step = force_gimple_operand (step, &stmts, true, var);
   if (stmts)
     bsi_insert_on_edge_immediate (pe, stmts);
 
-  stmt = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, va,
-                build2 (incr_op, TREE_TYPE (base),
-                        vb, step));
+  stmt = build_gimple_modify_stmt (va,
+                                  build2 (incr_op, TREE_TYPE (base),
+                                          vb, step));
   SSA_NAME_DEF_STMT (va) = stmt;
   if (after)
     bsi_insert_after (incr_pos, stmt, BSI_NEW_STMT);
@@ -241,7 +249,7 @@ find_uses_to_rename_use (basic_block bb, tree use, bitmap *use_blocks,
   def_loop = def_bb->loop_father;
 
   /* If the definition is not inside loop, it is not interesting.  */
-  if (!def_loop->outer)
+  if (!loop_outer (def_loop))
     return;
 
   if (!use_blocks[ver])
@@ -263,7 +271,7 @@ find_uses_to_rename_stmt (tree stmt, bitmap *use_blocks, bitmap need_phis)
   tree var;
   basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
 
-  FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES | SSA_OP_ALL_KILLS)
+  FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
     find_uses_to_rename_use (bb, var, use_blocks, need_phis);
 }
 
@@ -352,10 +360,17 @@ find_uses_to_rename (bitmap changed_bbs, bitmap *use_blocks, bitmap need_phis)
 void
 rewrite_into_loop_closed_ssa (bitmap changed_bbs, unsigned update_flag)
 {
-  bitmap loop_exits = get_loops_exits ();
+  bitmap loop_exits;
   bitmap *use_blocks;
   unsigned i, old_num_ssa_names;
-  bitmap names_to_rename = BITMAP_ALLOC (NULL);
+  bitmap names_to_rename;
+
+  loops_state_set (LOOP_CLOSED_SSA);
+  if (number_of_loops () <= 1)
+    return;
+
+  loop_exits = get_loops_exits ();
+  names_to_rename = BITMAP_ALLOC (NULL);
 
   /* If the pass has caused the SSA form to be out-of-date, update it
      now.  */
@@ -407,7 +422,7 @@ check_loop_closed_ssa_stmt (basic_block bb, tree stmt)
   ssa_op_iter iter;
   tree var;
 
-  FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES | SSA_OP_ALL_KILLS)
+  FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
     check_loop_closed_ssa_use (bb, var);
 }
 
@@ -421,7 +436,7 @@ verify_loop_closed_ssa (void)
   tree phi;
   unsigned i;
 
-  if (current_loops == NULL)
+  if (number_of_loops () <= 1)
     return;
 
   verify_ssa (false);
@@ -439,9 +454,9 @@ verify_loop_closed_ssa (void)
 }
 
 /* Split loop exit edge EXIT.  The things are a bit complicated by a need to
-   preserve the loop closed ssa form.  */
+   preserve the loop closed ssa form.  The newly created block is returned.  */
 
-void
+basic_block
 split_loop_exit_edge (edge exit)
 {
   basic_block dest = exit->dest;
@@ -455,19 +470,21 @@ split_loop_exit_edge (edge exit)
 
       name = USE_FROM_PTR (op_p);
 
-      /* If the argument of the phi node is a constant, we do not need
+      /* If the argument of the PHI node is a constant, we do not need
         to keep it inside loop.  */
       if (TREE_CODE (name) != SSA_NAME)
        continue;
 
       /* Otherwise create an auxiliary phi node that will copy the value
-        of the ssa name out of the loop.  */
+        of the SSA name out of the loop.  */
       new_name = duplicate_ssa_name (name, NULL);
       new_phi = create_phi_node (new_name, bb);
       SSA_NAME_DEF_STMT (new_name) = new_phi;
       add_phi_arg (new_phi, name, exit);
       SET_USE (op_p, new_name);
     }
+
+  return bb;
 }
 
 /* Returns the basic block in that statements should be emitted for induction
@@ -494,7 +511,8 @@ ip_normal_pos (struct loop *loop)
 
   bb = single_pred (loop->latch);
   last = last_stmt (bb);
-  if (TREE_CODE (last) != COND_EXPR)
+  if (!last
+      || TREE_CODE (last) != COND_EXPR)
     return NULL;
 
   exit = EDGE_SUCC (bb, 0);
@@ -563,14 +581,14 @@ copy_phi_node_args (unsigned first_new_block)
 bool
 tree_duplicate_loop_to_header_edge (struct loop *loop, edge e,
                                    unsigned int ndupl, sbitmap wont_exit,
-                                   edge orig, edge *to_remove,
-                                   unsigned int *n_to_remove, int flags)
+                                   edge orig, VEC (edge, heap) **to_remove,
+                                   int flags)
 {
   unsigned first_new_block;
 
-  if (!(current_loops->state & LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES))
+  if (!loops_state_satisfies_p (LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES))
     return false;
-  if (!(current_loops->state & LOOPS_HAVE_PREHEADERS))
+  if (!loops_state_satisfies_p (LOOPS_HAVE_PREHEADERS))
     return false;
 
 #ifdef ENABLE_CHECKING
@@ -579,7 +597,7 @@ tree_duplicate_loop_to_header_edge (struct loop *loop, edge e,
 
   first_new_block = last_basic_block;
   if (!duplicate_loop_to_header_edge (loop, e, ndupl, wont_exit,
-                                     orig, to_remove, n_to_remove, flags))
+                                     orig, to_remove, flags))
     return false;
 
   /* Readd the removed phi args for e.  */
@@ -593,17 +611,6 @@ tree_duplicate_loop_to_header_edge (struct loop *loop, edge e,
   return true;
 }
 
-/* Build if (COND) goto THEN_LABEL; else goto ELSE_LABEL;  */
-
-static tree
-build_if_stmt (tree cond, tree then_label, tree else_label)
-{
-  return build3 (COND_EXPR, void_type_node,
-                cond,
-                build1 (GOTO_EXPR, void_type_node, then_label),
-                build1 (GOTO_EXPR, void_type_node, else_label));
-}
-
 /* Returns true if we can unroll LOOP FACTOR times.  Number
    of iterations of the loop is returned in NITER.  */
 
@@ -641,7 +648,7 @@ can_unroll_loop_p (struct loop *loop, unsigned factor,
     return false;
 
   /* The final loop should be small enough.  */
-  if (tree_num_loop_insns (loop) * factor
+  if (tree_num_loop_insns (loop, &eni_size_weights) * factor
       > (unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_MAX_UNROLLED_INSNS))
     return false;
 
@@ -664,13 +671,17 @@ determine_exit_conditions (struct loop *loop, struct tree_niter_desc *desc,
   tree base = desc->control.base;
   tree step = desc->control.step;
   tree bound = desc->bound;
-  tree type = TREE_TYPE (base);
+  tree type = TREE_TYPE (step);
   tree bigstep, delta;
   tree min = lower_bound_in_type (type, type);
   tree max = upper_bound_in_type (type, type);
   enum tree_code cmp = desc->cmp;
   tree cond = boolean_true_node, assum;
 
+  /* For pointers, do the arithmetics in the type of step (sizetype).  */
+  base = fold_convert (type, base);
+  bound = fold_convert (type, bound);
+
   *enter_cond = boolean_false_node;
   *exit_base = NULL_TREE;
   *exit_step = NULL_TREE;
@@ -707,7 +718,7 @@ determine_exit_conditions (struct loop *loop, struct tree_niter_desc *desc,
        of the loop, i.e., BOUND - step * FACTOR does not overflow.
      3) # of iterations is at least FACTOR  */
 
-  if (!zero_p (desc->may_be_zero))
+  if (!integer_zerop (desc->may_be_zero))
     cond = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
                        invert_truthvalue (desc->may_be_zero),
                        cond);
@@ -756,6 +767,29 @@ determine_exit_conditions (struct loop *loop, struct tree_niter_desc *desc,
   *exit_bound = bound;
 }
 
+/* Scales the frequencies of all basic blocks in LOOP that are strictly
+   dominated by BB by NUM/DEN.  */
+
+static void
+scale_dominated_blocks_in_loop (struct loop *loop, basic_block bb,
+                               int num, int den)
+{
+  basic_block son;
+
+  if (den == 0)
+    return;
+
+  for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
+       son;
+       son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
+    {
+      if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, son))
+       continue;
+      scale_bbs_frequencies_int (&son, 1, num, den);
+      scale_dominated_blocks_in_loop (loop, son, num, den);
+    }
+}
+
 /* Unroll LOOP FACTOR times.  DESC describes number of iterations of LOOP.
    EXIT is the exit of the loop to that DESC corresponds.
 
@@ -804,75 +838,120 @@ determine_exit_conditions (struct loop *loop, struct tree_niter_desc *desc,
        if (st)
          break;
        post;
-     } */
+     }
+   Before the loop is unrolled, TRANSFORM is called for it (only for the
+   unrolled loop, but not for its versioned copy).  DATA is passed to
+   TRANSFORM.  */
+
+/* Probability in % that the unrolled loop is entered.  Just a guess.  */
+#define PROB_UNROLLED_LOOP_ENTERED 90
 
 void
-tree_unroll_loop (struct loop *loop, unsigned factor,
-                 edge exit, struct tree_niter_desc *desc)
+tree_transform_and_unroll_loop (struct loop *loop, unsigned factor,
+                               edge exit, struct tree_niter_desc *desc,
+                               transform_callback transform,
+                               void *data)
 {
-  tree dont_exit, exit_if, ctr_before, ctr_after;
+  tree  exit_if, ctr_before, ctr_after;
   tree enter_main_cond, exit_base, exit_step, exit_bound;
   enum tree_code exit_cmp;
   tree phi_old_loop, phi_new_loop, phi_rest, init, next, new_init, var;
   struct loop *new_loop;
   basic_block rest, exit_bb;
   edge old_entry, new_entry, old_latch, precond_edge, new_exit;
-  edge nonexit, new_nonexit;
+  edge new_nonexit, e;
   block_stmt_iterator bsi;
   use_operand_p op;
   bool ok;
-  unsigned est_niter;
+  unsigned est_niter, prob_entry, scale_unrolled, scale_rest, freq_e, freq_h;
+  unsigned new_est_niter, i, prob;
   unsigned irr = loop_preheader_edge (loop)->flags & EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP;
   sbitmap wont_exit;
+  VEC (edge, heap) *to_remove = NULL;
 
   est_niter = expected_loop_iterations (loop);
   determine_exit_conditions (loop, desc, factor,
                             &enter_main_cond, &exit_base, &exit_step,
                             &exit_cmp, &exit_bound);
 
-  new_loop = loop_version (loop, enter_main_cond, NULL, true);
+  /* Let us assume that the unrolled loop is quite likely to be entered.  */
+  if (integer_nonzerop (enter_main_cond))
+    prob_entry = REG_BR_PROB_BASE;
+  else
+    prob_entry = PROB_UNROLLED_LOOP_ENTERED * REG_BR_PROB_BASE / 100;
+
+  /* The values for scales should keep profile consistent, and somewhat close
+     to correct.
+
+     TODO: The current value of SCALE_REST makes it appear that the loop that
+     is created by splitting the remaining iterations of the unrolled loop is
+     executed the same number of times as the original loop, and with the same
+     frequencies, which is obviously wrong.  This does not appear to cause
+     problems, so we do not bother with fixing it for now.  To make the profile
+     correct, we would need to change the probability of the exit edge of the
+     loop, and recompute the distribution of frequencies in its body because
+     of this change (scale the frequencies of blocks before and after the exit
+     by appropriate factors).  */
+  scale_unrolled = prob_entry;
+  scale_rest = REG_BR_PROB_BASE;
+
+  new_loop = loop_version (loop, enter_main_cond, NULL,
+                          prob_entry, scale_unrolled, scale_rest, true);
   gcc_assert (new_loop != NULL);
   update_ssa (TODO_update_ssa);
 
-  /* Unroll the loop and remove the old exits.  */
-  dont_exit = ((exit->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
-              ? boolean_false_node
-              : boolean_true_node);
-  if (exit == EDGE_SUCC (exit->src, 0))
-    nonexit = EDGE_SUCC (exit->src, 1);
-  else
-    nonexit = EDGE_SUCC (exit->src, 0);
-  nonexit->probability = REG_BR_PROB_BASE;
-  exit->probability = 0;
-  nonexit->count += exit->count;
-  exit->count = 0;
-  exit_if = last_stmt (exit->src);
-  COND_EXPR_COND (exit_if) = dont_exit;
-  update_stmt (exit_if);
-      
-  wont_exit = sbitmap_alloc (factor);
-  sbitmap_ones (wont_exit);
-  ok = tree_duplicate_loop_to_header_edge
-         (loop, loop_latch_edge (loop), factor - 1,
-          wont_exit, NULL, NULL, NULL, DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
-  free (wont_exit);
-  gcc_assert (ok);
-  update_ssa (TODO_update_ssa);
+  /* Determine the probability of the exit edge of the unrolled loop.  */
+  new_est_niter = est_niter / factor;
+
+  /* Without profile feedback, loops for that we do not know a better estimate
+     are assumed to roll 10 times.  When we unroll such loop, it appears to
+     roll too little, and it may even seem to be cold.  To avoid this, we
+     ensure that the created loop appears to roll at least 5 times (but at
+     most as many times as before unrolling).  */
+  if (new_est_niter < 5)
+    {
+      if (est_niter < 5)
+       new_est_niter = est_niter;
+      else
+       new_est_niter = 5;
+    }
 
-  /* Prepare the cfg and update the phi nodes.  */
+  /* Prepare the cfg and update the phi nodes.  Move the loop exit to the
+     loop latch (and make its condition dummy, for the moment).  */
   rest = loop_preheader_edge (new_loop)->src;
   precond_edge = single_pred_edge (rest);
   split_edge (loop_latch_edge (loop));
   exit_bb = single_pred (loop->latch);
 
+  /* Since the exit edge will be removed, the frequency of all the blocks
+     in the loop that are dominated by it must be scaled by
+     1 / (1 - exit->probability).  */
+  scale_dominated_blocks_in_loop (loop, exit->src,
+                                 REG_BR_PROB_BASE,
+                                 REG_BR_PROB_BASE - exit->probability);
+
+  bsi = bsi_last (exit_bb);
+  exit_if = build3 (COND_EXPR, void_type_node, boolean_true_node,
+                   NULL_TREE, NULL_TREE);
+
+  bsi_insert_after (&bsi, exit_if, BSI_NEW_STMT);
   new_exit = make_edge (exit_bb, rest, EDGE_FALSE_VALUE | irr);
-  new_exit->count = loop_preheader_edge (loop)->count;
-  est_niter = est_niter / factor + 1;
-  new_exit->probability = REG_BR_PROB_BASE / est_niter;
+  rescan_loop_exit (new_exit, true, false);
 
+  /* Set the probability of new exit to the same of the old one.  Fix
+     the frequency of the latch block, by scaling it back by
+     1 - exit->probability.  */
+  new_exit->count = exit->count;
+  new_exit->probability = exit->probability;
   new_nonexit = single_pred_edge (loop->latch);
+  new_nonexit->probability = REG_BR_PROB_BASE - exit->probability;
   new_nonexit->flags = EDGE_TRUE_VALUE;
-  new_nonexit->probability = REG_BR_PROB_BASE - new_exit->probability;
+  new_nonexit->count -= exit->count;
+  if (new_nonexit->count < 0)
+    new_nonexit->count = 0;
+  scale_bbs_frequencies_int (&loop->latch, 1, new_nonexit->probability,
+                            REG_BR_PROB_BASE);
 
   old_entry = loop_preheader_edge (loop);
   new_entry = loop_preheader_edge (new_loop);
@@ -910,16 +989,67 @@ tree_unroll_loop (struct loop *loop, unsigned factor,
       SET_USE (op, new_init);
     }
 
+  remove_path (exit);
+
+  /* Transform the loop.  */
+  if (transform)
+    (*transform) (loop, data);
+
+  /* Unroll the loop and remove the exits in all iterations except for the
+     last one.  */
+  wont_exit = sbitmap_alloc (factor);
+  sbitmap_ones (wont_exit);
+  RESET_BIT (wont_exit, factor - 1);
+
+  ok = tree_duplicate_loop_to_header_edge
+         (loop, loop_latch_edge (loop), factor - 1,
+          wont_exit, new_exit, &to_remove, DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ);
+  free (wont_exit);
+  gcc_assert (ok);
+
+  for (i = 0; VEC_iterate (edge, to_remove, i, e); i++)
+    {
+      ok = remove_path (e);
+      gcc_assert (ok);
+    }
+  VEC_free (edge, heap, to_remove);
+  update_ssa (TODO_update_ssa);
+
+  /* Ensure that the frequencies in the loop match the new estimated
+     number of iterations, and change the probability of the new
+     exit edge.  */
+  freq_h = loop->header->frequency;
+  freq_e = EDGE_FREQUENCY (loop_preheader_edge (loop));
+  if (freq_h != 0)
+    scale_loop_frequencies (loop, freq_e * (new_est_niter + 1), freq_h);
+
+  exit_bb = single_pred (loop->latch);
+  new_exit = find_edge (exit_bb, rest);
+  new_exit->count = loop_preheader_edge (loop)->count;
+  new_exit->probability = REG_BR_PROB_BASE / (new_est_niter + 1);
+
+  rest->count += new_exit->count;
+  rest->frequency += EDGE_FREQUENCY (new_exit);
+
+  new_nonexit = single_pred_edge (loop->latch);
+  prob = new_nonexit->probability;
+  new_nonexit->probability = REG_BR_PROB_BASE - new_exit->probability;
+  new_nonexit->count = exit_bb->count - new_exit->count;
+  if (new_nonexit->count < 0)
+    new_nonexit->count = 0;
+  if (prob > 0)
+    scale_bbs_frequencies_int (&loop->latch, 1, new_nonexit->probability,
+                              prob);
+
   /* Finally create the new counter for number of iterations and add the new
      exit instruction.  */
   bsi = bsi_last (exit_bb);
+  exit_if = bsi_stmt (bsi);
   create_iv (exit_base, exit_step, NULL_TREE, loop,
-            &bsi, true, &ctr_before, &ctr_after);
-  exit_if = build_if_stmt (build2 (exit_cmp, boolean_type_node, ctr_after,
-                                  exit_bound),
-                          tree_block_label (loop->latch),
-                          tree_block_label (rest));
-  bsi_insert_after (&bsi, exit_if, BSI_NEW_STMT);
+            &bsi, false, &ctr_before, &ctr_after);
+  COND_EXPR_COND (exit_if) = build2 (exit_cmp, boolean_type_node, ctr_after,
+                                    exit_bound);
+  update_stmt (exit_if);
 
 #ifdef ENABLE_CHECKING
   verify_flow_info ();
@@ -928,3 +1058,15 @@ tree_unroll_loop (struct loop *loop, unsigned factor,
   verify_loop_closed_ssa ();
 #endif
 }
+
+/* Wrapper over tree_transform_and_unroll_loop for case we do not
+   want to transform the loop before unrolling.  The meaning
+   of the arguments is the same as for tree_transform_and_unroll_loop.  */
+
+void
+tree_unroll_loop (struct loop *loop, unsigned factor,
+                 edge exit, struct tree_niter_desc *desc)
+{
+  tree_transform_and_unroll_loop (loop, factor, exit, desc,
+                                 NULL, NULL);
+}