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2006-11-08 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vectorizer.h
index 30a7830..b56f7de 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Loop Vectorization
-   Copyright (C) 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com>
 
 This file is part of GCC.
@@ -16,8 +16,8 @@ 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, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
-02111-1307, USA.  */
+Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+02110-1301, USA.  */
 
 #ifndef GCC_TREE_VECTORIZER_H
 #define GCC_TREE_VECTORIZER_H
@@ -39,13 +39,15 @@ Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
 /* Used for naming of new temporaries.  */
 enum vect_var_kind {
   vect_simple_var,
-  vect_pointer_var
+  vect_pointer_var,
+  vect_scalar_var
 };
 
-/* Defines type of operation: unary or binary.  */
+/* Defines type of operation.  */
 enum operation_type {
   unary_op = 1,
-  binary_op
+  binary_op,
+  ternary_op
 };
 
 /* Define type of available alignment support.  */
@@ -56,12 +58,23 @@ enum dr_alignment_support {
   dr_aligned
 };
 
+/* Define type of def-use cross-iteration cycle.  */
+enum vect_def_type {
+  vect_constant_def,
+  vect_invariant_def,
+  vect_loop_def,
+  vect_induction_def,
+  vect_reduction_def,
+  vect_unknown_def_type
+};
+
 /* Define verbosity levels.  */
 enum verbosity_levels {
   REPORT_NONE,
   REPORT_VECTORIZED_LOOPS,
   REPORT_UNVECTORIZED_LOOPS,
   REPORT_ALIGNMENT,
+  REPORT_DR_DETAILS,
   REPORT_BAD_FORM_LOOPS,
   REPORT_OUTER_LOOPS,
   REPORT_DETAILS,
@@ -105,32 +118,38 @@ typedef struct _loop_vec_info {
                  unaligned_dr.  */
   int peeling_for_alignment;
 
-  /* All data references in the loop that are being written to.  */
-  varray_type data_ref_writes;
+  /* The mask used to check the alignment of pointers or arrays.  */
+  int ptr_mask;
+
+  /* All data references in the loop.  */
+  VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
 
-  /* All data references in the loop that are being read from.  */
-  varray_type data_ref_reads;
+  /* All data dependences in the loop.  */
+  VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
+
+  /* Statements in the loop that have data references that are candidates for a
+     runtime (loop versioning) misalignment check.  */
+  VEC(tree,heap) *may_misalign_stmts;
 
   /* The loop location in the source.  */
   LOC loop_line_number;
 } *loop_vec_info;
 
 /* Access Functions.  */
-#define LOOP_VINFO_LOOP(L)           (L)->loop
-#define LOOP_VINFO_BBS(L)            (L)->bbs
-#define LOOP_VINFO_EXIT_COND(L)      (L)->exit_cond
-#define LOOP_VINFO_NITERS(L)         (L)->num_iters
-#define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L) (L)->vectorizable
-#define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)    (L)->vectorization_factor
-#define LOOP_VINFO_DATAREF_WRITES(L) (L)->data_ref_writes
-#define LOOP_VINFO_DATAREF_READS(L)  (L)->data_ref_reads
-#define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L) (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
+#define LOOP_VINFO_LOOP(L)            (L)->loop
+#define LOOP_VINFO_BBS(L)             (L)->bbs
+#define LOOP_VINFO_EXIT_COND(L)       (L)->exit_cond
+#define LOOP_VINFO_NITERS(L)          (L)->num_iters
+#define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L)  (L)->vectorizable
+#define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)     (L)->vectorization_factor
+#define LOOP_VINFO_PTR_MASK(L)        (L)->ptr_mask
+#define LOOP_VINFO_DATAREFS(L)        (L)->datarefs
+#define LOOP_VINFO_DDRS(L)            (L)->ddrs
+#define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L)      (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
 #define LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L) (L)->peeling_for_alignment
-#define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L) (L)->unaligned_dr
-#define LOOP_VINFO_LOC(L)          (L)->loop_line_number
-
-#define LOOP_LOC(L)    LOOP_VINFO_LOC(L)
-
+#define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L)    (L)->unaligned_dr
+#define LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS(L) (L)->may_misalign_stmts
+#define LOOP_VINFO_LOC(L)             (L)->loop_line_number
 
 #define LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P(L)                     \
 (host_integerp ((L)->num_iters,0)                        \
@@ -145,9 +164,23 @@ enum stmt_vec_info_type {
   store_vec_info_type,
   op_vec_info_type,
   assignment_vec_info_type,
-  condition_vec_info_type
+  condition_vec_info_type,
+  reduc_vec_info_type,
+  type_promotion_vec_info_type,
+  type_demotion_vec_info_type
 };
 
+/* Indicates whether/how a variable is used in the loop.  */
+enum vect_relevant {
+  vect_unused_in_loop = 0,
+  vect_used_by_reduction,
+  vect_used_in_loop  
+};
+
+typedef struct data_reference *dr_p;
+DEF_VEC_P(dr_p);
+DEF_VEC_ALLOC_P(dr_p,heap);
+
 typedef struct _stmt_vec_info {
 
   enum stmt_vec_info_type type;
@@ -158,10 +191,14 @@ typedef struct _stmt_vec_info {
   /* The loop_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
   loop_vec_info loop_vinfo;
 
-  /* Not all stmts in the loop need to be vectorized. e.g, the incrementation
+  /* Not all stmts in the loop need to be vectorized. e.g, the increment
      of the loop induction variable and computation of array indexes. relevant
      indicates whether the stmt needs to be vectorized.  */
-  bool relevant;
+  enum vect_relevant relevant;
+
+  /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
+     used outside the loop.  */
+  bool live;
 
   /* The vector type to be used.  */
   tree vectype;
@@ -177,62 +214,44 @@ typedef struct _stmt_vec_info {
   /* Information about the data-ref (access function, etc).  */
   struct data_reference *data_ref_info;
 
-  /* Aliasing information.  This field represents the symbol that
-     should be aliased by a pointer holding the address of this data
-     reference.  If the original data reference was a pointer
-     dereference, then this field contains the memory tag that should
-     be used by the new vector-pointer.  */
-  tree memtag;
-  struct ptr_info_def *ptr_info;
-  subvar_t subvars;
-
-  /** The following fields are used to store the information about 
-      data-reference. {base_address + initial_offset} is the first location 
-      accessed by data-ref in the loop, and step is the stride of data-ref in 
-      the loop in bytes;
-      e.g.:
-    
-                       Example 1                      Example 2
-      data-ref         a[j].b[i][j]                   a + 4B (a is int*)
-      
-      base_address     &a                             a
-      initial_offset   j_0*D_j + i_0*D_i + C          4
-      step             D_j                            4
-
-      data-reference structure info:
-      base_name        a                              NULL
-      access_fn        <access_fns of indexes of b>   (0, +, 1)
-
-  **/
-  /* The above base_address, offset and step.  */
-  tree base_address;
-  tree initial_offset;
-  tree step;
-
-  /* Alignment information. Whether the base of the data-reference is aligned 
-     to vectype.  */
-  bool base_aligned_p;
-  /* Alignment information. The offset of the data-reference from its base 
-     in bytes.  */
-  tree misalignment;
+  /* Stmt is part of some pattern (computation idiom)  */
+  bool in_pattern_p;
+
+  /* Used for various bookkeeping purposes, generally holding a pointer to 
+     some other stmt S that is in some way "related" to this stmt. 
+     Current use of this field is:
+        If this stmt is part of a pattern (i.e. the field 'in_pattern_p' is 
+        true): S is the "pattern stmt" that represents (and replaces) the 
+        sequence of stmts that constitutes the pattern.  Similarly, the 
+        related_stmt of the "pattern stmt" points back to this stmt (which is 
+        the last stmt in the original sequence of stmts that constitutes the 
+        pattern).  */
+  tree related_stmt;
+
+  /* List of datarefs that are known to have the same alignment as the dataref
+     of this stmt.  */
+  VEC(dr_p,heap) *same_align_refs;
+
+  /* Classify the def of this stmt.  */
+  enum vect_def_type def_type;
+
 } *stmt_vec_info;
 
 /* Access Functions.  */
 #define STMT_VINFO_TYPE(S)                (S)->type
 #define STMT_VINFO_STMT(S)                (S)->stmt
 #define STMT_VINFO_LOOP_VINFO(S)          (S)->loop_vinfo
-#define STMT_VINFO_RELEVANT_P(S)          (S)->relevant
+#define STMT_VINFO_RELEVANT(S)            (S)->relevant
+#define STMT_VINFO_LIVE_P(S)              (S)->live
 #define STMT_VINFO_VECTYPE(S)             (S)->vectype
 #define STMT_VINFO_VEC_STMT(S)            (S)->vectorized_stmt
 #define STMT_VINFO_DATA_REF(S)            (S)->data_ref_info
-#define STMT_VINFO_MEMTAG(S)              (S)->memtag
-#define STMT_VINFO_PTR_INFO(S)            (S)->ptr_info
-#define STMT_VINFO_SUBVARS(S)             (S)->subvars
-#define STMT_VINFO_VECT_DR_BASE_ADDRESS(S)(S)->base_address
-#define STMT_VINFO_VECT_INIT_OFFSET(S)    (S)->initial_offset
-#define STMT_VINFO_VECT_STEP(S)           (S)->step
-#define STMT_VINFO_VECT_BASE_ALIGNED_P(S) (S)->base_aligned_p
-#define STMT_VINFO_VECT_MISALIGNMENT(S)   (S)->misalignment
+#define STMT_VINFO_IN_PATTERN_P(S)        (S)->in_pattern_p
+#define STMT_VINFO_RELATED_STMT(S)        (S)->related_stmt
+#define STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS(S)     (S)->same_align_refs
+#define STMT_VINFO_DEF_TYPE(S)            (S)->def_type
+
+#define STMT_VINFO_RELEVANT_P(S)          ((S)->relevant != vect_unused_in_loop)
 
 static inline void set_stmt_info (stmt_ann_t ann, stmt_vec_info stmt_info);
 static inline stmt_vec_info vinfo_for_stmt (tree stmt);
@@ -241,14 +260,14 @@ static inline void
 set_stmt_info (stmt_ann_t ann, stmt_vec_info stmt_info)
 {
   if (ann)
-    ann->aux = (char *) stmt_info;
+    ann->common.aux = (char *) stmt_info;
 }
 
 static inline stmt_vec_info
 vinfo_for_stmt (tree stmt)
 {
   stmt_ann_t ann = stmt_ann (stmt);
-  return ann ? (stmt_vec_info) ann->aux : NULL;
+  return ann ? (stmt_vec_info) ann->common.aux : NULL;
 }
 
 /*-----------------------------------------------------------------*/
@@ -280,6 +299,10 @@ extern enum verbosity_levels vect_verbosity_level;
 
 /* Number of loops, at the beginning of vectorization.  */
 extern unsigned int vect_loops_num;
+
+/* Bitmap of virtual variables to be renamed.  */
+extern bitmap vect_vnames_to_rename;
+
 /*-----------------------------------------------------------------*/
 /* Function prototypes.                                            */
 /*-----------------------------------------------------------------*/
@@ -307,13 +330,17 @@ extern void slpeel_verify_cfg_after_peeling (struct loop *, struct loop *);
   General Vectorization Utilities
  *************************************************************************/
 /** In tree-vectorizer.c **/
-extern tree vect_strip_conversion (tree);
 extern tree get_vectype_for_scalar_type (tree);
-extern bool vect_is_simple_use (tree , loop_vec_info, tree *);
+extern bool vect_is_simple_use (tree, loop_vec_info, tree *, tree *,
+                               enum vect_def_type *);
 extern bool vect_is_simple_iv_evolution (unsigned, tree, tree *, tree *);
+extern tree vect_is_simple_reduction (struct loop *, tree);
 extern bool vect_can_force_dr_alignment_p (tree, unsigned int);
 extern enum dr_alignment_support vect_supportable_dr_alignment
   (struct data_reference *);
+extern bool reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code, enum tree_code *);
+extern bool supportable_widening_operation (enum tree_code, tree, tree,
+  tree *, tree *, enum tree_code *, enum tree_code *);
 /* Creation and deletion of loop and stmt info structs.  */
 extern loop_vec_info new_loop_vec_info (struct loop *loop);
 extern void destroy_loop_vec_info (loop_vec_info);
@@ -321,23 +348,38 @@ extern stmt_vec_info new_stmt_vec_info (tree stmt, loop_vec_info);
 /* Main driver.  */
 extern void vectorize_loops (struct loops *);
 
+
 /** In tree-vect-analyze.c  **/
 /* Driver for analysis stage.  */
 extern loop_vec_info vect_analyze_loop (struct loop *);
 
+
+/** In tree-vect-patterns.c  **/
+/* Pattern recognition functions.
+   Additional pattern recognition functions can (and will) be added
+   in the future.  */
+typedef tree (* vect_recog_func_ptr) (tree, tree *, tree *);
+#define NUM_PATTERNS 3
+void vect_pattern_recog (loop_vec_info);
+
+
 /** In tree-vect-transform.c  **/
 extern bool vectorizable_load (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
 extern bool vectorizable_store (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
 extern bool vectorizable_operation (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_type_promotion (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_type_demotion (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
 extern bool vectorizable_assignment (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
 extern bool vectorizable_condition (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_live_operation (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
+extern bool vectorizable_reduction (tree, block_stmt_iterator *, tree *);
 /* Driver for transformation stage.  */
 extern void vect_transform_loop (loop_vec_info, struct loops *);
 
 /*************************************************************************
   Vectorization Debug Information - in tree-vectorizer.c
  *************************************************************************/
-extern bool vect_print_dump_info (enum verbosity_levels, LOC);
+extern bool vect_print_dump_info (enum verbosity_levels);
 extern void vect_set_verbosity_level (const char *);
 extern LOC find_loop_location (struct loop *);