OSDN Git Service

gcc/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / graphite-sese-to-poly.c
1 /* Conversion of SESE regions to Polyhedra.
2    Copyright (C) 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Sebastian Pop <sebastian.pop@amd.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "basic-block.h"
29 #include "diagnostic.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "toplev.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "cfgloop.h"
35 #include "tree-chrec.h"
36 #include "tree-data-ref.h"
37 #include "tree-scalar-evolution.h"
38 #include "tree-pass.h"
39 #include "domwalk.h"
40 #include "value-prof.h"
41 #include "pointer-set.h"
42 #include "gimple.h"
43 #include "sese.h"
44
45 #ifdef HAVE_cloog
46 #include "ppl_c.h"
47 #include "graphite-ppl.h"
48 #include "graphite.h"
49 #include "graphite-poly.h"
50 #include "graphite-scop-detection.h"
51 #include "graphite-sese-to-poly.h"
52
53 /* Check if VAR is used in a phi node, that is no loop header.  */
54
55 static bool
56 var_used_in_not_loop_header_phi_node (tree var)
57 {
58   imm_use_iterator imm_iter;
59   gimple stmt;
60   bool result = false;
61
62   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, imm_iter, var)
63     {
64       basic_block bb = gimple_bb (stmt);
65
66       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
67           && bb->loop_father->header != bb)
68         result = true;
69     }
70
71   return result;
72 }
73
74 /* Returns the index of the PHI argument defined in the outermost
75    loop.  */
76
77 static size_t
78 phi_arg_in_outermost_loop (gimple phi)
79 {
80   loop_p loop = gimple_bb (phi)->loop_father;
81   size_t i, res = 0;
82
83   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
84     if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_phi_arg_edge (phi, i)->src))
85       {
86         loop = gimple_phi_arg_edge (phi, i)->src->loop_father;
87         res = i;
88       }
89
90   return res;
91 }
92
93 /* Removes a simple copy phi node "RES = phi (INIT, RES)" at position
94    PSI by inserting on the loop ENTRY edge assignment "RES = INIT".  */
95
96 static void
97 remove_simple_copy_phi (gimple_stmt_iterator *psi)
98 {
99   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
100   tree res = gimple_phi_result (phi);
101   size_t entry = phi_arg_in_outermost_loop (phi);
102   tree init = gimple_phi_arg_def (phi, entry);
103   gimple stmt = gimple_build_assign (res, init);
104   edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, entry);
105
106   remove_phi_node (psi, false);
107   gsi_insert_on_edge_immediate (e, stmt);
108   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
109 }
110
111 /* Removes an invariant phi node at position PSI by inserting on the
112    loop ENTRY edge the assignment RES = INIT.  */
113
114 static void
115 remove_invariant_phi (sese region, gimple_stmt_iterator *psi)
116 {
117   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
118   loop_p loop = loop_containing_stmt (phi);
119   tree res = gimple_phi_result (phi);
120   tree scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, res);
121   size_t entry = phi_arg_in_outermost_loop (phi);
122   edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, entry);
123   tree var;
124   gimple stmt;
125   gimple_seq stmts;
126   gimple_stmt_iterator gsi;
127
128   if (tree_contains_chrecs (scev, NULL))
129     scev = gimple_phi_arg_def (phi, entry);
130
131   var = force_gimple_operand (scev, &stmts, true, NULL_TREE);
132   stmt = gimple_build_assign (res, var);
133   remove_phi_node (psi, false);
134
135   if (!stmts)
136     stmts = gimple_seq_alloc ();
137
138   gsi = gsi_last (stmts);
139   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
140   gsi_insert_seq_on_edge (e, stmts);
141   gsi_commit_edge_inserts ();
142   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
143 }
144
145 /* Returns true when the phi node at PSI is of the form "a = phi (a, x)".  */
146
147 static inline bool
148 simple_copy_phi_p (gimple phi)
149 {
150   tree res;
151
152   if (gimple_phi_num_args (phi) != 2)
153     return false;
154
155   res = gimple_phi_result (phi);
156   return (res == gimple_phi_arg_def (phi, 0)
157           || res == gimple_phi_arg_def (phi, 1));
158 }
159
160 /* Returns true when the phi node at position PSI is a reduction phi
161    node in REGION.  Otherwise moves the pointer PSI to the next phi to
162    be considered.  */
163
164 static bool
165 reduction_phi_p (sese region, gimple_stmt_iterator *psi)
166 {
167   loop_p loop;
168   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
169   tree res = gimple_phi_result (phi);
170
171   loop = loop_containing_stmt (phi);
172
173   if (simple_copy_phi_p (phi))
174     {
175       /* PRE introduces phi nodes like these, for an example,
176          see id-5.f in the fortran graphite testsuite:
177
178          # prephitmp.85_265 = PHI <prephitmp.85_258(33), prephitmp.85_265(18)>
179       */
180       remove_simple_copy_phi (psi);
181       return false;
182     }
183
184   if (scev_analyzable_p (res, region))
185     {
186       tree scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, res);
187
188       if (evolution_function_is_invariant_p (scev, loop->num))
189         remove_invariant_phi (region, psi);
190       else
191         gsi_next (psi);
192
193       return false;
194     }
195
196   /* All the other cases are considered reductions.  */
197   return true;
198 }
199
200 /* Returns true when BB will be represented in graphite.  Return false
201    for the basic blocks that contain code eliminated in the code
202    generation pass: i.e. induction variables and exit conditions.  */
203
204 static bool
205 graphite_stmt_p (sese region, basic_block bb,
206                  VEC (data_reference_p, heap) *drs)
207 {
208   gimple_stmt_iterator gsi;
209   loop_p loop = bb->loop_father;
210
211   if (VEC_length (data_reference_p, drs) > 0)
212     return true;
213
214   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
215     {
216       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
217
218       switch (gimple_code (stmt))
219         {
220         case GIMPLE_DEBUG:
221           /* Control flow expressions can be ignored, as they are
222              represented in the iteration domains and will be
223              regenerated by graphite.  */
224         case GIMPLE_COND:
225         case GIMPLE_GOTO:
226         case GIMPLE_SWITCH:
227           break;
228
229         case GIMPLE_ASSIGN:
230           {
231             tree var = gimple_assign_lhs (stmt);
232
233             /* We need these bbs to be able to construct the phi nodes.  */
234             if (var_used_in_not_loop_header_phi_node (var))
235               return true;
236
237             var = scalar_evolution_in_region (region, loop, var);
238             if (chrec_contains_undetermined (var))
239               return true;
240
241             break;
242           }
243
244         default:
245           return true;
246         }
247     }
248
249   return false;
250 }
251
252 /* Store the GRAPHITE representation of BB.  */
253
254 static gimple_bb_p
255 new_gimple_bb (basic_block bb, VEC (data_reference_p, heap) *drs)
256 {
257   struct gimple_bb *gbb;
258
259   gbb = XNEW (struct gimple_bb);
260   bb->aux = gbb;
261   GBB_BB (gbb) = bb;
262   GBB_DATA_REFS (gbb) = drs;
263   GBB_CONDITIONS (gbb) = NULL;
264   GBB_CONDITION_CASES (gbb) = NULL;
265
266   return gbb;
267 }
268
269 static void
270 free_data_refs_aux (VEC (data_reference_p, heap) *datarefs)
271 {
272   unsigned int i;
273   struct data_reference *dr;
274
275   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
276     if (dr->aux)
277       {
278         base_alias_pair *bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
279
280         if (bap->alias_set)
281           free (bap->alias_set);
282
283         free (bap);
284         dr->aux = NULL;
285       }
286 }
287 /* Frees GBB.  */
288
289 static void
290 free_gimple_bb (struct gimple_bb *gbb)
291 {
292   free_data_refs_aux (GBB_DATA_REFS (gbb));
293   free_data_refs (GBB_DATA_REFS (gbb));
294
295   VEC_free (gimple, heap, GBB_CONDITIONS (gbb));
296   VEC_free (gimple, heap, GBB_CONDITION_CASES (gbb));
297   GBB_BB (gbb)->aux = 0;
298   XDELETE (gbb);
299 }
300
301 /* Deletes all gimple bbs in SCOP.  */
302
303 static void
304 remove_gbbs_in_scop (scop_p scop)
305 {
306   int i;
307   poly_bb_p pbb;
308
309   FOR_EACH_VEC_ELT (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb)
310     free_gimple_bb (PBB_BLACK_BOX (pbb));
311 }
312
313 /* Deletes all scops in SCOPS.  */
314
315 void
316 free_scops (VEC (scop_p, heap) *scops)
317 {
318   int i;
319   scop_p scop;
320
321   FOR_EACH_VEC_ELT (scop_p, scops, i, scop)
322     {
323       remove_gbbs_in_scop (scop);
324       free_sese (SCOP_REGION (scop));
325       free_scop (scop);
326     }
327
328   VEC_free (scop_p, heap, scops);
329 }
330
331 /* Generates a polyhedral black box only if the bb contains interesting
332    information.  */
333
334 static void
335 try_generate_gimple_bb (scop_p scop, basic_block bb, sbitmap reductions)
336 {
337   VEC (data_reference_p, heap) *drs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 5);
338   loop_p nest = outermost_loop_in_sese (SCOP_REGION (scop), bb);
339   gimple_stmt_iterator gsi;
340
341   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
342     {
343       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
344       if (!is_gimple_debug (stmt))
345         graphite_find_data_references_in_stmt (nest, stmt, &drs);
346     }
347
348   if (!graphite_stmt_p (SCOP_REGION (scop), bb, drs))
349     free_data_refs (drs);
350   else
351     new_poly_bb (scop, new_gimple_bb (bb, drs), TEST_BIT (reductions,
352                                                           bb->index));
353 }
354
355 /* Returns true if all predecessors of BB, that are not dominated by BB, are
356    marked in MAP.  The predecessors dominated by BB are loop latches and will
357    be handled after BB.  */
358
359 static bool
360 all_non_dominated_preds_marked_p (basic_block bb, sbitmap map)
361 {
362   edge e;
363   edge_iterator ei;
364
365   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
366     if (!TEST_BIT (map, e->src->index)
367         && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, bb))
368         return false;
369
370   return true;
371 }
372
373 /* Compare the depth of two basic_block's P1 and P2.  */
374
375 static int
376 compare_bb_depths (const void *p1, const void *p2)
377 {
378   const_basic_block const bb1 = *(const_basic_block const*)p1;
379   const_basic_block const bb2 = *(const_basic_block const*)p2;
380   int d1 = loop_depth (bb1->loop_father);
381   int d2 = loop_depth (bb2->loop_father);
382
383   if (d1 < d2)
384     return 1;
385
386   if (d1 > d2)
387     return -1;
388
389   return 0;
390 }
391
392 /* Sort the basic blocks from DOM such that the first are the ones at
393    a deepest loop level.  */
394
395 static void
396 graphite_sort_dominated_info (VEC (basic_block, heap) *dom)
397 {
398   VEC_qsort (basic_block, dom, compare_bb_depths);
399 }
400
401 /* Recursive helper function for build_scops_bbs.  */
402
403 static void
404 build_scop_bbs_1 (scop_p scop, sbitmap visited, basic_block bb, sbitmap reductions)
405 {
406   sese region = SCOP_REGION (scop);
407   VEC (basic_block, heap) *dom;
408
409   if (TEST_BIT (visited, bb->index)
410       || !bb_in_sese_p (bb, region))
411     return;
412
413   try_generate_gimple_bb (scop, bb, reductions);
414   SET_BIT (visited, bb->index);
415
416   dom = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
417
418   if (dom == NULL)
419     return;
420
421   graphite_sort_dominated_info (dom);
422
423   while (!VEC_empty (basic_block, dom))
424     {
425       int i;
426       basic_block dom_bb;
427
428       FOR_EACH_VEC_ELT (basic_block, dom, i, dom_bb)
429         if (all_non_dominated_preds_marked_p (dom_bb, visited))
430           {
431             build_scop_bbs_1 (scop, visited, dom_bb, reductions);
432             VEC_unordered_remove (basic_block, dom, i);
433             break;
434           }
435     }
436
437   VEC_free (basic_block, heap, dom);
438 }
439
440 /* Gather the basic blocks belonging to the SCOP.  */
441
442 void
443 build_scop_bbs (scop_p scop, sbitmap reductions)
444 {
445   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
446   sese region = SCOP_REGION (scop);
447
448   sbitmap_zero (visited);
449   build_scop_bbs_1 (scop, visited, SESE_ENTRY_BB (region), reductions);
450   sbitmap_free (visited);
451 }
452
453 /* Converts the STATIC_SCHEDULE of PBB into a scattering polyhedron.
454    We generate SCATTERING_DIMENSIONS scattering dimensions.
455
456    CLooG 0.15.0 and previous versions require, that all
457    scattering functions of one CloogProgram have the same number of
458    scattering dimensions, therefore we allow to specify it.  This
459    should be removed in future versions of CLooG.
460
461    The scattering polyhedron consists of these dimensions: scattering,
462    loop_iterators, parameters.
463
464    Example:
465
466    | scattering_dimensions = 5
467    | used_scattering_dimensions = 3
468    | nb_iterators = 1
469    | scop_nb_params = 2
470    |
471    | Schedule:
472    |   i
473    | 4 5
474    |
475    | Scattering polyhedron:
476    |
477    | scattering: {s1, s2, s3, s4, s5}
478    | loop_iterators: {i}
479    | parameters: {p1, p2}
480    |
481    | s1  s2  s3  s4  s5  i   p1  p2  1
482    | 1   0   0   0   0   0   0   0  -4  = 0
483    | 0   1   0   0   0  -1   0   0   0  = 0
484    | 0   0   1   0   0   0   0   0  -5  = 0  */
485
486 static void
487 build_pbb_scattering_polyhedrons (ppl_Linear_Expression_t static_schedule,
488                                   poly_bb_p pbb, int scattering_dimensions)
489 {
490   int i;
491   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb);
492   int nb_iterators = pbb_dim_iter_domain (pbb);
493   int used_scattering_dimensions = nb_iterators * 2 + 1;
494   int nb_params = scop_nb_params (scop);
495   ppl_Coefficient_t c;
496   ppl_dimension_type dim = scattering_dimensions + nb_iterators + nb_params;
497   mpz_t v;
498
499   gcc_assert (scattering_dimensions >= used_scattering_dimensions);
500
501   mpz_init (v);
502   ppl_new_Coefficient (&c);
503   PBB_TRANSFORMED (pbb) = poly_scattering_new ();
504   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension
505     (&PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb), dim, 0);
506
507   PBB_NB_SCATTERING_TRANSFORM (pbb) = scattering_dimensions;
508
509   for (i = 0; i < scattering_dimensions; i++)
510     {
511       ppl_Constraint_t cstr;
512       ppl_Linear_Expression_t expr;
513
514       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, dim);
515       mpz_set_si (v, 1);
516       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
517       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, i, c);
518
519       /* Textual order inside this loop.  */
520       if ((i % 2) == 0)
521         {
522           ppl_Linear_Expression_coefficient (static_schedule, i / 2, c);
523           ppl_Coefficient_to_mpz_t (c, v);
524           mpz_neg (v, v);
525           ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
526           ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, c);
527         }
528
529       /* Iterations of this loop.  */
530       else /* if ((i % 2) == 1) */
531         {
532           int loop = (i - 1) / 2;
533
534           mpz_set_si (v, -1);
535           ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
536           ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient
537             (expr, scattering_dimensions + loop, c);
538         }
539
540       ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
541       ppl_Polyhedron_add_constraint (PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb), cstr);
542       ppl_delete_Linear_Expression (expr);
543       ppl_delete_Constraint (cstr);
544     }
545
546   mpz_clear (v);
547   ppl_delete_Coefficient (c);
548
549   PBB_ORIGINAL (pbb) = poly_scattering_copy (PBB_TRANSFORMED (pbb));
550 }
551
552 /* Build for BB the static schedule.
553
554    The static schedule is a Dewey numbering of the abstract syntax
555    tree: http://en.wikipedia.org/wiki/Dewey_Decimal_Classification
556
557    The following example informally defines the static schedule:
558
559    A
560    for (i: ...)
561      {
562        for (j: ...)
563          {
564            B
565            C
566          }
567
568        for (k: ...)
569          {
570            D
571            E
572          }
573      }
574    F
575
576    Static schedules for A to F:
577
578      DEPTH
579      0 1 2
580    A 0
581    B 1 0 0
582    C 1 0 1
583    D 1 1 0
584    E 1 1 1
585    F 2
586 */
587
588 static void
589 build_scop_scattering (scop_p scop)
590 {
591   int i;
592   poly_bb_p pbb;
593   gimple_bb_p previous_gbb = NULL;
594   ppl_Linear_Expression_t static_schedule;
595   ppl_Coefficient_t c;
596   mpz_t v;
597
598   mpz_init (v);
599   ppl_new_Coefficient (&c);
600   ppl_new_Linear_Expression (&static_schedule);
601
602   /* We have to start schedules at 0 on the first component and
603      because we cannot compare_prefix_loops against a previous loop,
604      prefix will be equal to zero, and that index will be
605      incremented before copying.  */
606   mpz_set_si (v, -1);
607   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
608   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (static_schedule, 0, c);
609
610   FOR_EACH_VEC_ELT (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb)
611     {
612       gimple_bb_p gbb = PBB_BLACK_BOX (pbb);
613       ppl_Linear_Expression_t common;
614       int prefix;
615       int nb_scat_dims = pbb_dim_iter_domain (pbb) * 2 + 1;
616
617       if (previous_gbb)
618         prefix = nb_common_loops (SCOP_REGION (scop), previous_gbb, gbb);
619       else
620         prefix = 0;
621
622       previous_gbb = gbb;
623       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&common, prefix + 1);
624       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (common,
625                                                            static_schedule);
626
627       mpz_set_si (v, 1);
628       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
629       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (common, prefix, c);
630       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (static_schedule,
631                                                            common);
632
633       build_pbb_scattering_polyhedrons (common, pbb, nb_scat_dims);
634
635       ppl_delete_Linear_Expression (common);
636     }
637
638   mpz_clear (v);
639   ppl_delete_Coefficient (c);
640   ppl_delete_Linear_Expression (static_schedule);
641 }
642
643 /* Add the value K to the dimension D of the linear expression EXPR.  */
644
645 static void
646 add_value_to_dim (ppl_dimension_type d, ppl_Linear_Expression_t expr,
647                   mpz_t k)
648 {
649   mpz_t val;
650   ppl_Coefficient_t coef;
651
652   ppl_new_Coefficient (&coef);
653   ppl_Linear_Expression_coefficient (expr, d, coef);
654   mpz_init (val);
655   ppl_Coefficient_to_mpz_t (coef, val);
656
657   mpz_add (val, val, k);
658
659   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, val);
660   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, d, coef);
661   mpz_clear (val);
662   ppl_delete_Coefficient (coef);
663 }
664
665 /* In the context of scop S, scan E, the right hand side of a scalar
666    evolution function in loop VAR, and translate it to a linear
667    expression EXPR.  */
668
669 static void
670 scan_tree_for_params_right_scev (sese s, tree e, int var,
671                                  ppl_Linear_Expression_t expr)
672 {
673   if (expr)
674     {
675       loop_p loop = get_loop (var);
676       ppl_dimension_type l = sese_loop_depth (s, loop) - 1;
677       mpz_t val;
678
679       /* Scalar evolutions should happen in the sese region.  */
680       gcc_assert (sese_loop_depth (s, loop) > 0);
681
682       /* We can not deal with parametric strides like:
683
684       | p = parameter;
685       |
686       | for i:
687       |   a [i * p] = ...   */
688       gcc_assert (TREE_CODE (e) == INTEGER_CST);
689
690       mpz_init (val);
691       mpz_set_si (val, int_cst_value (e));
692       add_value_to_dim (l, expr, val);
693       mpz_clear (val);
694     }
695 }
696
697 /* Scan the integer constant CST, and add it to the inhomogeneous part of the
698    linear expression EXPR.  K is the multiplier of the constant.  */
699
700 static void
701 scan_tree_for_params_int (tree cst, ppl_Linear_Expression_t expr, mpz_t k)
702 {
703   mpz_t val;
704   ppl_Coefficient_t coef;
705   int v = int_cst_value (cst);
706
707   mpz_init (val);
708   mpz_set_si (val, 0);
709
710   /* Necessary to not get "-1 = 2^n - 1". */
711   if (v < 0)
712     mpz_sub_ui (val, val, -v);
713   else
714     mpz_add_ui (val, val, v);
715
716   mpz_mul (val, val, k);
717   ppl_new_Coefficient (&coef);
718   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, val);
719   ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, coef);
720   mpz_clear (val);
721   ppl_delete_Coefficient (coef);
722 }
723
724 /* When parameter NAME is in REGION, returns its index in SESE_PARAMS.
725    Otherwise returns -1.  */
726
727 static inline int
728 parameter_index_in_region_1 (tree name, sese region)
729 {
730   int i;
731   tree p;
732
733   gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
734
735   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, SESE_PARAMS (region), i, p)
736     if (p == name)
737       return i;
738
739   return -1;
740 }
741
742 /* When the parameter NAME is in REGION, returns its index in
743    SESE_PARAMS.  Otherwise this function inserts NAME in SESE_PARAMS
744    and returns the index of NAME.  */
745
746 static int
747 parameter_index_in_region (tree name, sese region)
748 {
749   int i;
750
751   gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
752
753   i = parameter_index_in_region_1 (name, region);
754   if (i != -1)
755     return i;
756
757   gcc_assert (SESE_ADD_PARAMS (region));
758
759   i = VEC_length (tree, SESE_PARAMS (region));
760   VEC_safe_push (tree, heap, SESE_PARAMS (region), name);
761   return i;
762 }
763
764 /* In the context of sese S, scan the expression E and translate it to
765    a linear expression C.  When parsing a symbolic multiplication, K
766    represents the constant multiplier of an expression containing
767    parameters.  */
768
769 static void
770 scan_tree_for_params (sese s, tree e, ppl_Linear_Expression_t c,
771                       mpz_t k)
772 {
773   if (e == chrec_dont_know)
774     return;
775
776   switch (TREE_CODE (e))
777     {
778     case POLYNOMIAL_CHREC:
779       scan_tree_for_params_right_scev (s, CHREC_RIGHT (e),
780                                        CHREC_VARIABLE (e), c);
781       scan_tree_for_params (s, CHREC_LEFT (e), c, k);
782       break;
783
784     case MULT_EXPR:
785       if (chrec_contains_symbols (TREE_OPERAND (e, 0)))
786         {
787           if (c)
788             {
789               mpz_t val;
790               gcc_assert (host_integerp (TREE_OPERAND (e, 1), 0));
791               mpz_init (val);
792               mpz_set_si (val, int_cst_value (TREE_OPERAND (e, 1)));
793               mpz_mul (val, val, k);
794               scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, val);
795               mpz_clear (val);
796             }
797           else
798             scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
799         }
800       else
801         {
802           if (c)
803             {
804               mpz_t val;
805               gcc_assert (host_integerp (TREE_OPERAND (e, 0), 0));
806               mpz_init (val);
807               mpz_set_si (val, int_cst_value (TREE_OPERAND (e, 0)));
808               mpz_mul (val, val, k);
809               scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, val);
810               mpz_clear (val);
811             }
812           else
813             scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, k);
814         }
815       break;
816
817     case PLUS_EXPR:
818     case POINTER_PLUS_EXPR:
819       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
820       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, k);
821       break;
822
823     case MINUS_EXPR:
824       {
825         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
826
827         if (c)
828           {
829             ppl_dimension_type dim;
830             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
831             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
832           }
833
834         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
835         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), tmp_expr, k);
836
837         if (c)
838           {
839             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
840                                                                    tmp_expr);
841             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
842           }
843
844         break;
845       }
846
847     case NEGATE_EXPR:
848       {
849         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
850
851         if (c)
852           {
853             ppl_dimension_type dim;
854             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
855             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
856           }
857
858         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), tmp_expr, k);
859
860         if (c)
861           {
862             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
863                                                                    tmp_expr);
864             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
865           }
866
867         break;
868       }
869
870     case BIT_NOT_EXPR:
871       {
872         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
873
874         if (c)
875           {
876             ppl_dimension_type dim;
877             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
878             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
879           }
880
881         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), tmp_expr, k);
882
883         if (c)
884           {
885             ppl_Coefficient_t coef;
886             mpz_t minus_one;
887
888             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
889                                                                    tmp_expr);
890             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
891             mpz_init (minus_one);
892             mpz_set_si (minus_one, -1);
893             ppl_new_Coefficient_from_mpz_t (&coef, minus_one);
894             ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (c, coef);
895             mpz_clear (minus_one);
896             ppl_delete_Coefficient (coef);
897           }
898
899         break;
900       }
901
902     case SSA_NAME:
903       {
904         ppl_dimension_type p = parameter_index_in_region (e, s);
905
906         if (c)
907           {
908             ppl_dimension_type dim;
909             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
910             p += dim - sese_nb_params (s);
911             add_value_to_dim (p, c, k);
912           }
913         break;
914       }
915
916     case INTEGER_CST:
917       if (c)
918         scan_tree_for_params_int (e, c, k);
919       break;
920
921     CASE_CONVERT:
922     case NON_LVALUE_EXPR:
923       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
924       break;
925
926    default:
927       gcc_unreachable ();
928       break;
929     }
930 }
931
932 /* Find parameters with respect to REGION in BB. We are looking in memory
933    access functions, conditions and loop bounds.  */
934
935 static void
936 find_params_in_bb (sese region, gimple_bb_p gbb)
937 {
938   int i;
939   unsigned j;
940   data_reference_p dr;
941   gimple stmt;
942   loop_p loop = GBB_BB (gbb)->loop_father;
943   mpz_t one;
944
945   mpz_init (one);
946   mpz_set_si (one, 1);
947
948   /* Find parameters in the access functions of data references.  */
949   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, GBB_DATA_REFS (gbb), i, dr)
950     for (j = 0; j < DR_NUM_DIMENSIONS (dr); j++)
951       scan_tree_for_params (region, DR_ACCESS_FN (dr, j), NULL, one);
952
953   /* Find parameters in conditional statements.  */
954   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, GBB_CONDITIONS (gbb), i, stmt)
955     {
956       tree lhs = scalar_evolution_in_region (region, loop,
957                                              gimple_cond_lhs (stmt));
958       tree rhs = scalar_evolution_in_region (region, loop,
959                                              gimple_cond_rhs (stmt));
960
961       scan_tree_for_params (region, lhs, NULL, one);
962       scan_tree_for_params (region, rhs, NULL, one);
963     }
964
965   mpz_clear (one);
966 }
967
968 /* Record the parameters used in the SCOP.  A variable is a parameter
969    in a scop if it does not vary during the execution of that scop.  */
970
971 static void
972 find_scop_parameters (scop_p scop)
973 {
974   poly_bb_p pbb;
975   unsigned i;
976   sese region = SCOP_REGION (scop);
977   struct loop *loop;
978   mpz_t one;
979
980   mpz_init (one);
981   mpz_set_si (one, 1);
982
983   /* Find the parameters used in the loop bounds.  */
984   FOR_EACH_VEC_ELT (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop)
985     {
986       tree nb_iters = number_of_latch_executions (loop);
987
988       if (!chrec_contains_symbols (nb_iters))
989         continue;
990
991       nb_iters = scalar_evolution_in_region (region, loop, nb_iters);
992       scan_tree_for_params (region, nb_iters, NULL, one);
993     }
994
995   mpz_clear (one);
996
997   /* Find the parameters used in data accesses.  */
998   FOR_EACH_VEC_ELT (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb)
999     find_params_in_bb (region, PBB_BLACK_BOX (pbb));
1000
1001   scop_set_nb_params (scop, sese_nb_params (region));
1002   SESE_ADD_PARAMS (region) = false;
1003
1004   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension
1005     (&SCOP_CONTEXT (scop), scop_nb_params (scop), 0);
1006 }
1007
1008 /* Returns a gimple_bb from BB.  */
1009
1010 static inline gimple_bb_p
1011 gbb_from_bb (basic_block bb)
1012 {
1013   return (gimple_bb_p) bb->aux;
1014 }
1015
1016 /* Insert in the SCOP context constraints from the estimation of the
1017    number of iterations.  UB_EXPR is a linear expression describing
1018    the number of iterations in a loop.  This expression is bounded by
1019    the estimation NIT.  */
1020
1021 static void
1022 add_upper_bounds_from_estimated_nit (scop_p scop, double_int nit,
1023                                      ppl_dimension_type dim,
1024                                      ppl_Linear_Expression_t ub_expr)
1025 {
1026   mpz_t val;
1027   ppl_Linear_Expression_t nb_iters_le;
1028   ppl_Polyhedron_t pol;
1029   ppl_Coefficient_t coef;
1030   ppl_Constraint_t ub;
1031
1032   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&pol, dim, 0);
1033   ppl_new_Linear_Expression_from_Linear_Expression (&nb_iters_le,
1034                                                     ub_expr);
1035
1036   /* Construct the negated number of last iteration in VAL.  */
1037   mpz_init (val);
1038   mpz_set_double_int (val, nit, false);
1039   mpz_sub_ui (val, val, 1);
1040   mpz_neg (val, val);
1041
1042   /* NB_ITERS_LE holds the number of last iteration in
1043      parametrical form.  Subtract estimated number of last
1044      iteration and assert that result is not positive.  */
1045   ppl_new_Coefficient_from_mpz_t (&coef, val);
1046   ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (nb_iters_le, coef);
1047   ppl_delete_Coefficient (coef);
1048   ppl_new_Constraint (&ub, nb_iters_le,
1049                       PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
1050   ppl_Polyhedron_add_constraint (pol, ub);
1051
1052   /* Remove all but last GDIM dimensions from POL to obtain
1053      only the constraints on the parameters.  */
1054   {
1055     graphite_dim_t gdim = scop_nb_params (scop);
1056     ppl_dimension_type *dims = XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim - gdim);
1057     graphite_dim_t i;
1058
1059     for (i = 0; i < dim - gdim; i++)
1060       dims[i] = i;
1061
1062     ppl_Polyhedron_remove_space_dimensions (pol, dims, dim - gdim);
1063     XDELETEVEC (dims);
1064   }
1065
1066   /* Add the constraints on the parameters to the SCoP context.  */
1067   {
1068     ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t constraints_ps;
1069
1070     ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1071       (&constraints_ps, pol);
1072     ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
1073       (SCOP_CONTEXT (scop), constraints_ps);
1074     ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (constraints_ps);
1075   }
1076
1077   ppl_delete_Polyhedron (pol);
1078   ppl_delete_Linear_Expression (nb_iters_le);
1079   ppl_delete_Constraint (ub);
1080   mpz_clear (val);
1081 }
1082
1083 /* Builds the constraint polyhedra for LOOP in SCOP.  OUTER_PH gives
1084    the constraints for the surrounding loops.  */
1085
1086 static void
1087 build_loop_iteration_domains (scop_p scop, struct loop *loop,
1088                               ppl_Polyhedron_t outer_ph, int nb,
1089                               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *domains)
1090 {
1091   int i;
1092   ppl_Polyhedron_t ph;
1093   tree nb_iters = number_of_latch_executions (loop);
1094   ppl_dimension_type dim = nb + 1 + scop_nb_params (scop);
1095   sese region = SCOP_REGION (scop);
1096
1097   {
1098     ppl_const_Constraint_System_t pcs;
1099     ppl_dimension_type *map
1100       = (ppl_dimension_type *) XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim);
1101
1102     ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&ph, dim, 0);
1103     ppl_Polyhedron_get_constraints (outer_ph, &pcs);
1104     ppl_Polyhedron_add_constraints (ph, pcs);
1105
1106     for (i = 0; i < (int) nb; i++)
1107       map[i] = i;
1108     for (i = (int) nb; i < (int) dim - 1; i++)
1109       map[i] = i + 1;
1110     map[dim - 1] = nb;
1111
1112     ppl_Polyhedron_map_space_dimensions (ph, map, dim);
1113     free (map);
1114   }
1115
1116   /* 0 <= loop_i */
1117   {
1118     ppl_Constraint_t lb;
1119     ppl_Linear_Expression_t lb_expr;
1120
1121     ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&lb_expr, dim);
1122     ppl_set_coef (lb_expr, nb, 1);
1123     ppl_new_Constraint (&lb, lb_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1124     ppl_delete_Linear_Expression (lb_expr);
1125     ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, lb);
1126     ppl_delete_Constraint (lb);
1127   }
1128
1129   if (TREE_CODE (nb_iters) == INTEGER_CST)
1130     {
1131       ppl_Constraint_t ub;
1132       ppl_Linear_Expression_t ub_expr;
1133
1134       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1135
1136       /* loop_i <= cst_nb_iters */
1137       ppl_set_coef (ub_expr, nb, -1);
1138       ppl_set_inhomogeneous_tree (ub_expr, nb_iters);
1139       ppl_new_Constraint (&ub, ub_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1140       ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, ub);
1141       ppl_delete_Linear_Expression (ub_expr);
1142       ppl_delete_Constraint (ub);
1143     }
1144   else if (!chrec_contains_undetermined (nb_iters))
1145     {
1146       mpz_t one;
1147       ppl_Constraint_t ub;
1148       ppl_Linear_Expression_t ub_expr;
1149       double_int nit;
1150
1151       mpz_init (one);
1152       mpz_set_si (one, 1);
1153       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1154       nb_iters = scalar_evolution_in_region (region, loop, nb_iters);
1155       scan_tree_for_params (SCOP_REGION (scop), nb_iters, ub_expr, one);
1156       mpz_clear (one);
1157
1158       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
1159         add_upper_bounds_from_estimated_nit (scop, nit, dim, ub_expr);
1160
1161       /* loop_i <= expr_nb_iters */
1162       ppl_set_coef (ub_expr, nb, -1);
1163       ppl_new_Constraint (&ub, ub_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1164       ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, ub);
1165       ppl_delete_Linear_Expression (ub_expr);
1166       ppl_delete_Constraint (ub);
1167     }
1168   else
1169     gcc_unreachable ();
1170
1171   if (loop->inner && loop_in_sese_p (loop->inner, region))
1172     build_loop_iteration_domains (scop, loop->inner, ph, nb + 1, domains);
1173
1174   if (nb != 0
1175       && loop->next
1176       && loop_in_sese_p (loop->next, region))
1177     build_loop_iteration_domains (scop, loop->next, outer_ph, nb, domains);
1178
1179   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1180     (&domains[loop->num], ph);
1181
1182   ppl_delete_Polyhedron (ph);
1183 }
1184
1185 /* Returns a linear expression for tree T evaluated in PBB.  */
1186
1187 static ppl_Linear_Expression_t
1188 create_linear_expr_from_tree (poly_bb_p pbb, tree t)
1189 {
1190   mpz_t one;
1191   ppl_Linear_Expression_t res;
1192   ppl_dimension_type dim;
1193   sese region = SCOP_REGION (PBB_SCOP (pbb));
1194   loop_p loop = pbb_loop (pbb);
1195
1196   dim = pbb_dim_iter_domain (pbb) + pbb_nb_params (pbb);
1197   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&res, dim);
1198
1199   t = scalar_evolution_in_region (region, loop, t);
1200   gcc_assert (!automatically_generated_chrec_p (t));
1201
1202   mpz_init (one);
1203   mpz_set_si (one, 1);
1204   scan_tree_for_params (region, t, res, one);
1205   mpz_clear (one);
1206
1207   return res;
1208 }
1209
1210 /* Returns the ppl constraint type from the gimple tree code CODE.  */
1211
1212 static enum ppl_enum_Constraint_Type
1213 ppl_constraint_type_from_tree_code (enum tree_code code)
1214 {
1215   switch (code)
1216     {
1217     /* We do not support LT and GT to be able to work with C_Polyhedron.
1218        As we work on integer polyhedron "a < b" can be expressed by
1219        "a + 1 <= b".  */
1220     case LT_EXPR:
1221     case GT_EXPR:
1222       gcc_unreachable ();
1223
1224     case LE_EXPR:
1225       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL;
1226
1227     case GE_EXPR:
1228       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL;
1229
1230     case EQ_EXPR:
1231       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL;
1232
1233     default:
1234       gcc_unreachable ();
1235     }
1236 }
1237
1238 /* Add conditional statement STMT to PS.  It is evaluated in PBB and
1239    CODE is used as the comparison operator.  This allows us to invert the
1240    condition or to handle inequalities.  */
1241
1242 static void
1243 add_condition_to_domain (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ps, gimple stmt,
1244                          poly_bb_p pbb, enum tree_code code)
1245 {
1246   mpz_t v;
1247   ppl_Coefficient_t c;
1248   ppl_Linear_Expression_t left, right;
1249   ppl_Constraint_t cstr;
1250   enum ppl_enum_Constraint_Type type;
1251
1252   left = create_linear_expr_from_tree (pbb, gimple_cond_lhs (stmt));
1253   right = create_linear_expr_from_tree (pbb, gimple_cond_rhs (stmt));
1254
1255   /* If we have < or > expressions convert them to <= or >= by adding 1 to
1256      the left or the right side of the expression. */
1257   if (code == LT_EXPR)
1258     {
1259       mpz_init (v);
1260       mpz_set_si (v, 1);
1261       ppl_new_Coefficient (&c);
1262       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
1263       ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (left, c);
1264       ppl_delete_Coefficient (c);
1265       mpz_clear (v);
1266
1267       code = LE_EXPR;
1268     }
1269   else if (code == GT_EXPR)
1270     {
1271       mpz_init (v);
1272       mpz_set_si (v, 1);
1273       ppl_new_Coefficient (&c);
1274       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
1275       ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (right, c);
1276       ppl_delete_Coefficient (c);
1277       mpz_clear (v);
1278
1279       code = GE_EXPR;
1280     }
1281
1282   type = ppl_constraint_type_from_tree_code (code);
1283
1284   ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (left, right);
1285
1286   ppl_new_Constraint (&cstr, left, type);
1287   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (ps, cstr);
1288
1289   ppl_delete_Constraint (cstr);
1290   ppl_delete_Linear_Expression (left);
1291   ppl_delete_Linear_Expression (right);
1292 }
1293
1294 /* Add conditional statement STMT to pbb.  CODE is used as the comparision
1295    operator.  This allows us to invert the condition or to handle
1296    inequalities.  */
1297
1298 static void
1299 add_condition_to_pbb (poly_bb_p pbb, gimple stmt, enum tree_code code)
1300 {
1301   if (code == NE_EXPR)
1302     {
1303       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t left = PBB_DOMAIN (pbb);
1304       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t right;
1305       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1306         (&right, left);
1307       add_condition_to_domain (left, stmt, pbb, LT_EXPR);
1308       add_condition_to_domain (right, stmt, pbb, GT_EXPR);
1309       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_upper_bound_assign (left, right);
1310       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (right);
1311     }
1312   else
1313     add_condition_to_domain (PBB_DOMAIN (pbb), stmt, pbb, code);
1314 }
1315
1316 /* Add conditions to the domain of PBB.  */
1317
1318 static void
1319 add_conditions_to_domain (poly_bb_p pbb)
1320 {
1321   unsigned int i;
1322   gimple stmt;
1323   gimple_bb_p gbb = PBB_BLACK_BOX (pbb);
1324
1325   if (VEC_empty (gimple, GBB_CONDITIONS (gbb)))
1326     return;
1327
1328   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, GBB_CONDITIONS (gbb), i, stmt)
1329     switch (gimple_code (stmt))
1330       {
1331       case GIMPLE_COND:
1332           {
1333             enum tree_code code = gimple_cond_code (stmt);
1334
1335             /* The conditions for ELSE-branches are inverted.  */
1336             if (!VEC_index (gimple, GBB_CONDITION_CASES (gbb), i))
1337               code = invert_tree_comparison (code, false);
1338
1339             add_condition_to_pbb (pbb, stmt, code);
1340             break;
1341           }
1342
1343       case GIMPLE_SWITCH:
1344         /* Switch statements are not supported right now - fall throught.  */
1345
1346       default:
1347         gcc_unreachable ();
1348         break;
1349       }
1350 }
1351
1352 /* Structure used to pass data to dom_walk.  */
1353
1354 struct bsc
1355 {
1356   VEC (gimple, heap) **conditions, **cases;
1357   sese region;
1358 };
1359
1360 /* Returns a COND_EXPR statement when BB has a single predecessor, the
1361    edge between BB and its predecessor is not a loop exit edge, and
1362    the last statement of the single predecessor is a COND_EXPR.  */
1363
1364 static gimple
1365 single_pred_cond_non_loop_exit (basic_block bb)
1366 {
1367   if (single_pred_p (bb))
1368     {
1369       edge e = single_pred_edge (bb);
1370       basic_block pred = e->src;
1371       gimple stmt;
1372
1373       if (loop_depth (pred->loop_father) > loop_depth (bb->loop_father))
1374         return NULL;
1375
1376       stmt = last_stmt (pred);
1377
1378       if (stmt && gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
1379         return stmt;
1380     }
1381
1382   return NULL;
1383 }
1384
1385 /* Call-back for dom_walk executed before visiting the dominated
1386    blocks.  */
1387
1388 static void
1389 build_sese_conditions_before (struct dom_walk_data *dw_data,
1390                               basic_block bb)
1391 {
1392   struct bsc *data = (struct bsc *) dw_data->global_data;
1393   VEC (gimple, heap) **conditions = data->conditions;
1394   VEC (gimple, heap) **cases = data->cases;
1395   gimple_bb_p gbb;
1396   gimple stmt;
1397
1398   if (!bb_in_sese_p (bb, data->region))
1399     return;
1400
1401   stmt = single_pred_cond_non_loop_exit (bb);
1402
1403   if (stmt)
1404     {
1405       edge e = single_pred_edge (bb);
1406
1407       VEC_safe_push (gimple, heap, *conditions, stmt);
1408
1409       if (e->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
1410         VEC_safe_push (gimple, heap, *cases, stmt);
1411       else
1412         VEC_safe_push (gimple, heap, *cases, NULL);
1413     }
1414
1415   gbb = gbb_from_bb (bb);
1416
1417   if (gbb)
1418     {
1419       GBB_CONDITIONS (gbb) = VEC_copy (gimple, heap, *conditions);
1420       GBB_CONDITION_CASES (gbb) = VEC_copy (gimple, heap, *cases);
1421     }
1422 }
1423
1424 /* Call-back for dom_walk executed after visiting the dominated
1425    blocks.  */
1426
1427 static void
1428 build_sese_conditions_after (struct dom_walk_data *dw_data,
1429                              basic_block bb)
1430 {
1431   struct bsc *data = (struct bsc *) dw_data->global_data;
1432   VEC (gimple, heap) **conditions = data->conditions;
1433   VEC (gimple, heap) **cases = data->cases;
1434
1435   if (!bb_in_sese_p (bb, data->region))
1436     return;
1437
1438   if (single_pred_cond_non_loop_exit (bb))
1439     {
1440       VEC_pop (gimple, *conditions);
1441       VEC_pop (gimple, *cases);
1442     }
1443 }
1444
1445 /* Record all conditions in REGION.  */
1446
1447 static void
1448 build_sese_conditions (sese region)
1449 {
1450   struct dom_walk_data walk_data;
1451   VEC (gimple, heap) *conditions = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
1452   VEC (gimple, heap) *cases = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
1453   struct bsc data;
1454
1455   data.conditions = &conditions;
1456   data.cases = &cases;
1457   data.region = region;
1458
1459   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
1460   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
1461   walk_data.before_dom_children = build_sese_conditions_before;
1462   walk_data.after_dom_children = build_sese_conditions_after;
1463   walk_data.global_data = &data;
1464   walk_data.block_local_data_size = 0;
1465
1466   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
1467   walk_dominator_tree (&walk_data, SESE_ENTRY_BB (region));
1468   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
1469
1470   VEC_free (gimple, heap, conditions);
1471   VEC_free (gimple, heap, cases);
1472 }
1473
1474 /* Traverses all the GBBs of the SCOP and add their constraints to the
1475    iteration domains.  */
1476
1477 static void
1478 add_conditions_to_constraints (scop_p scop)
1479 {
1480   int i;
1481   poly_bb_p pbb;
1482
1483   FOR_EACH_VEC_ELT (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb)
1484     add_conditions_to_domain (pbb);
1485 }
1486
1487 /* Add constraints on the possible values of parameter P from the type
1488    of P.  */
1489
1490 static void
1491 add_param_constraints (scop_p scop, ppl_Polyhedron_t context, graphite_dim_t p)
1492 {
1493   ppl_Constraint_t cstr;
1494   ppl_Linear_Expression_t le;
1495   tree parameter = VEC_index (tree, SESE_PARAMS (SCOP_REGION (scop)), p);
1496   tree type = TREE_TYPE (parameter);
1497   tree lb = NULL_TREE;
1498   tree ub = NULL_TREE;
1499
1500   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
1501     lb = lower_bound_in_type (type, type);
1502   else
1503     lb = TYPE_MIN_VALUE (type);
1504
1505   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
1506     ub = upper_bound_in_type (type, type);
1507   else
1508     ub = TYPE_MAX_VALUE (type);
1509
1510   if (lb)
1511     {
1512       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, scop_nb_params (scop));
1513       ppl_set_coef (le, p, -1);
1514       ppl_set_inhomogeneous_tree (le, lb);
1515       ppl_new_Constraint (&cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
1516       ppl_Polyhedron_add_constraint (context, cstr);
1517       ppl_delete_Linear_Expression (le);
1518       ppl_delete_Constraint (cstr);
1519     }
1520
1521   if (ub)
1522     {
1523       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, scop_nb_params (scop));
1524       ppl_set_coef (le, p, -1);
1525       ppl_set_inhomogeneous_tree (le, ub);
1526       ppl_new_Constraint (&cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1527       ppl_Polyhedron_add_constraint (context, cstr);
1528       ppl_delete_Linear_Expression (le);
1529       ppl_delete_Constraint (cstr);
1530     }
1531 }
1532
1533 /* Build the context of the SCOP.  The context usually contains extra
1534    constraints that are added to the iteration domains that constrain
1535    some parameters.  */
1536
1537 static void
1538 build_scop_context (scop_p scop)
1539 {
1540   ppl_Polyhedron_t context;
1541   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ps;
1542   graphite_dim_t p, n = scop_nb_params (scop);
1543
1544   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&context, n, 0);
1545
1546   for (p = 0; p < n; p++)
1547     add_param_constraints (scop, context, p);
1548
1549   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1550     (&ps, context);
1551   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
1552     (SCOP_CONTEXT (scop), ps);
1553
1554   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (ps);
1555   ppl_delete_Polyhedron (context);
1556 }
1557
1558 /* Build the iteration domains: the loops belonging to the current
1559    SCOP, and that vary for the execution of the current basic block.
1560    Returns false if there is no loop in SCOP.  */
1561
1562 static void
1563 build_scop_iteration_domain (scop_p scop)
1564 {
1565   struct loop *loop;
1566   sese region = SCOP_REGION (scop);
1567   int i;
1568   ppl_Polyhedron_t ph;
1569   poly_bb_p pbb;
1570   int nb_loops = number_of_loops ();
1571   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *domains
1572     = XNEWVEC (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t, nb_loops);
1573
1574   for (i = 0; i < nb_loops; i++)
1575     domains[i] = NULL;
1576
1577   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&ph, scop_nb_params (scop), 0);
1578
1579   FOR_EACH_VEC_ELT (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop)
1580     if (!loop_in_sese_p (loop_outer (loop), region))
1581       build_loop_iteration_domains (scop, loop, ph, 0, domains);
1582
1583   FOR_EACH_VEC_ELT (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb)
1584     if (domains[gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb))->num])
1585       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1586         (&PBB_DOMAIN (pbb), (ppl_const_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t)
1587          domains[gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb))->num]);
1588     else
1589       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1590         (&PBB_DOMAIN (pbb), ph);
1591
1592   for (i = 0; i < nb_loops; i++)
1593     if (domains[i])
1594       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (domains[i]);
1595
1596   ppl_delete_Polyhedron (ph);
1597   free (domains);
1598 }
1599
1600 /* Add a constrain to the ACCESSES polyhedron for the alias set of
1601    data reference DR.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the
1602    ACCESSES polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration
1603    domain.  */
1604
1605 static void
1606 pdr_add_alias_set (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1607                    ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1608                    ppl_dimension_type dom_nb_dims)
1609 {
1610   ppl_Linear_Expression_t alias;
1611   ppl_Constraint_t cstr;
1612   int alias_set_num = 0;
1613   base_alias_pair *bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1614
1615   if (bap && bap->alias_set)
1616     alias_set_num = *(bap->alias_set);
1617
1618   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&alias, accessp_nb_dims);
1619
1620   ppl_set_coef (alias, dom_nb_dims, 1);
1621   ppl_set_inhomogeneous (alias, -alias_set_num);
1622   ppl_new_Constraint (&cstr, alias, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
1623   ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1624
1625   ppl_delete_Linear_Expression (alias);
1626   ppl_delete_Constraint (cstr);
1627 }
1628
1629 /* Add to ACCESSES polyhedron equalities defining the access functions
1630    to the memory.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the ACCESSES
1631    polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration domain.
1632    PBB is the poly_bb_p that contains the data reference DR.  */
1633
1634 static void
1635 pdr_add_memory_accesses (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1636                          ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1637                          ppl_dimension_type dom_nb_dims,
1638                          poly_bb_p pbb)
1639 {
1640   int i, nb_subscripts = DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1641   mpz_t v;
1642   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb);
1643   sese region = SCOP_REGION (scop);
1644
1645   mpz_init (v);
1646
1647   for (i = 0; i < nb_subscripts; i++)
1648     {
1649       ppl_Linear_Expression_t fn, access;
1650       ppl_Constraint_t cstr;
1651       ppl_dimension_type subscript = dom_nb_dims + 1 + i;
1652       tree afn = DR_ACCESS_FN (dr, nb_subscripts - 1 - i);
1653
1654       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&fn, dom_nb_dims);
1655       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&access, accessp_nb_dims);
1656
1657       mpz_set_si (v, 1);
1658       scan_tree_for_params (region, afn, fn, v);
1659       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (access, fn);
1660
1661       ppl_set_coef (access, subscript, -1);
1662       ppl_new_Constraint (&cstr, access, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
1663       ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1664
1665       ppl_delete_Linear_Expression (fn);
1666       ppl_delete_Linear_Expression (access);
1667       ppl_delete_Constraint (cstr);
1668     }
1669
1670   mpz_clear (v);
1671 }
1672
1673 /* Add constrains representing the size of the accessed data to the
1674    ACCESSES polyhedron.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the
1675    ACCESSES polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration
1676    domain.  */
1677
1678 static void
1679 pdr_add_data_dimensions (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1680                          ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1681                          ppl_dimension_type dom_nb_dims)
1682 {
1683   tree ref = DR_REF (dr);
1684   int i, nb_subscripts = DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1685
1686   for (i = nb_subscripts - 1; i >= 0; i--, ref = TREE_OPERAND (ref, 0))
1687     {
1688       ppl_Linear_Expression_t expr;
1689       ppl_Constraint_t cstr;
1690       ppl_dimension_type subscript = dom_nb_dims + 1 + i;
1691       tree low, high;
1692
1693       if (TREE_CODE (ref) != ARRAY_REF)
1694         break;
1695
1696       low = array_ref_low_bound (ref);
1697
1698       /* subscript - low >= 0 */
1699       if (host_integerp (low, 0))
1700         {
1701           ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, accessp_nb_dims);
1702           ppl_set_coef (expr, subscript, 1);
1703
1704           ppl_set_inhomogeneous (expr, -int_cst_value (low));
1705
1706           ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1707           ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1708           ppl_delete_Linear_Expression (expr);
1709           ppl_delete_Constraint (cstr);
1710         }
1711
1712       high = array_ref_up_bound (ref);
1713
1714       /* high - subscript >= 0 */
1715       if (high && host_integerp (high, 0)
1716           /* 1-element arrays at end of structures may extend over
1717              their declared size.  */
1718           && !(array_at_struct_end_p (ref)
1719                && operand_equal_p (low, high, 0)))
1720         {
1721           ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, accessp_nb_dims);
1722           ppl_set_coef (expr, subscript, -1);
1723
1724           ppl_set_inhomogeneous (expr, int_cst_value (high));
1725
1726           ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1727           ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1728           ppl_delete_Linear_Expression (expr);
1729           ppl_delete_Constraint (cstr);
1730         }
1731     }
1732 }
1733
1734 /* Build data accesses for DR in PBB.  */
1735
1736 static void
1737 build_poly_dr (data_reference_p dr, poly_bb_p pbb)
1738 {
1739   ppl_Polyhedron_t accesses;
1740   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t accesses_ps;
1741   ppl_dimension_type dom_nb_dims;
1742   ppl_dimension_type accessp_nb_dims;
1743   int dr_base_object_set;
1744
1745   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (PBB_DOMAIN (pbb),
1746                                                       &dom_nb_dims);
1747   accessp_nb_dims = dom_nb_dims + 1 + DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1748
1749   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&accesses, accessp_nb_dims, 0);
1750
1751   pdr_add_alias_set (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims);
1752   pdr_add_memory_accesses (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims, pbb);
1753   pdr_add_data_dimensions (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims);
1754
1755   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&accesses_ps,
1756                                                             accesses);
1757   ppl_delete_Polyhedron (accesses);
1758
1759   gcc_assert (dr->aux);
1760   dr_base_object_set = ((base_alias_pair *)(dr->aux))->base_obj_set;
1761
1762   new_poly_dr (pbb, dr_base_object_set, accesses_ps,
1763                DR_IS_READ (dr) ? PDR_READ : PDR_WRITE,
1764                dr, DR_NUM_DIMENSIONS (dr));
1765 }
1766
1767 /* Write to FILE the alias graph of data references in DIMACS format.  */
1768
1769 static inline bool
1770 write_alias_graph_to_ascii_dimacs (FILE *file, char *comment,
1771                                    VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1772 {
1773   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1774   int edge_num = 0;
1775   data_reference_p dr1, dr2;
1776   int i, j;
1777
1778   if (num_vertex == 0)
1779     return true;
1780
1781   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, drs, i, dr1)
1782     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1783       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1784         edge_num++;
1785
1786   fprintf (file, "$\n");
1787
1788   if (comment)
1789     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1790
1791   fprintf (file, "p edge %d %d\n", num_vertex, edge_num);
1792
1793   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, drs, i, dr1)
1794     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1795       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1796         fprintf (file, "e %d %d\n", i + 1, j + 1);
1797
1798   return true;
1799 }
1800
1801 /* Write to FILE the alias graph of data references in DOT format.  */
1802
1803 static inline bool
1804 write_alias_graph_to_ascii_dot (FILE *file, char *comment,
1805                                 VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1806 {
1807   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1808   data_reference_p dr1, dr2;
1809   int i, j;
1810
1811   if (num_vertex == 0)
1812     return true;
1813
1814   fprintf (file, "$\n");
1815
1816   if (comment)
1817     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1818
1819   /* First print all the vertices.  */
1820   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, drs, i, dr1)
1821     fprintf (file, "n%d;\n", i);
1822
1823   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, drs, i, dr1)
1824     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1825       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1826         fprintf (file, "n%d n%d\n", i, j);
1827
1828   return true;
1829 }
1830
1831 /* Write to FILE the alias graph of data references in ECC format.  */
1832
1833 static inline bool
1834 write_alias_graph_to_ascii_ecc (FILE *file, char *comment,
1835                                 VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1836 {
1837   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1838   data_reference_p dr1, dr2;
1839   int i, j;
1840
1841   if (num_vertex == 0)
1842     return true;
1843
1844   fprintf (file, "$\n");
1845
1846   if (comment)
1847     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1848
1849   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, drs, i, dr1)
1850     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1851       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1852         fprintf (file, "%d %d\n", i, j);
1853
1854   return true;
1855 }
1856
1857 /* Check if DR1 and DR2 are in the same object set.  */
1858
1859 static bool
1860 dr_same_base_object_p (const struct data_reference *dr1,
1861                        const struct data_reference *dr2)
1862 {
1863   return operand_equal_p (DR_BASE_OBJECT (dr1), DR_BASE_OBJECT (dr2), 0);
1864 }
1865
1866 /* Uses DFS component number as representative of alias-sets. Also tests for
1867    optimality by verifying if every connected component is a clique. Returns
1868    true (1) if the above test is true, and false (0) otherwise.  */
1869
1870 static int
1871 build_alias_set_optimal_p (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1872 {
1873   int num_vertices = VEC_length (data_reference_p, drs);
1874   struct graph *g = new_graph (num_vertices);
1875   data_reference_p dr1, dr2;
1876   int i, j;
1877   int num_connected_components;
1878   int v_indx1, v_indx2, num_vertices_in_component;
1879   int *all_vertices;
1880   int *vertices;
1881   struct graph_edge *e;
1882   int this_component_is_clique;
1883   int all_components_are_cliques = 1;
1884
1885   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, drs, i, dr1)
1886     for (j = i+1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1887       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1888         {
1889           add_edge (g, i, j);
1890           add_edge (g, j, i);
1891         }
1892
1893   all_vertices = XNEWVEC (int, num_vertices);
1894   vertices = XNEWVEC (int, num_vertices);
1895   for (i = 0; i < num_vertices; i++)
1896     all_vertices[i] = i;
1897
1898   num_connected_components = graphds_dfs (g, all_vertices, num_vertices,
1899                                           NULL, true, NULL);
1900   for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
1901     {
1902       data_reference_p dr = VEC_index (data_reference_p, drs, i);
1903       base_alias_pair *bap;
1904
1905       gcc_assert (dr->aux);
1906       bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1907
1908       bap->alias_set = XNEW (int);
1909       *(bap->alias_set) = g->vertices[i].component + 1;
1910     }
1911
1912   /* Verify if the DFS numbering results in optimal solution.  */
1913   for (i = 0; i < num_connected_components; i++)
1914     {
1915       num_vertices_in_component = 0;
1916       /* Get all vertices whose DFS component number is the same as i.  */
1917       for (j = 0; j < num_vertices; j++)
1918         if (g->vertices[j].component == i)
1919           vertices[num_vertices_in_component++] = j;
1920
1921       /* Now test if the vertices in 'vertices' form a clique, by testing
1922          for edges among each pair.  */
1923       this_component_is_clique = 1;
1924       for (v_indx1 = 0; v_indx1 < num_vertices_in_component; v_indx1++)
1925         {
1926           for (v_indx2 = v_indx1+1; v_indx2 < num_vertices_in_component; v_indx2++)
1927             {
1928               /* Check if the two vertices are connected by iterating
1929                  through all the edges which have one of these are source.  */
1930               e = g->vertices[vertices[v_indx2]].pred;
1931               while (e)
1932                 {
1933                   if (e->src == vertices[v_indx1])
1934                     break;
1935                   e = e->pred_next;
1936                 }
1937               if (!e)
1938                 {
1939                   this_component_is_clique = 0;
1940                   break;
1941                 }
1942             }
1943           if (!this_component_is_clique)
1944             all_components_are_cliques = 0;
1945         }
1946     }
1947
1948   free (all_vertices);
1949   free (vertices);
1950   free_graph (g);
1951   return all_components_are_cliques;
1952 }
1953
1954 /* Group each data reference in DRS with it's base object set num.  */
1955
1956 static void
1957 build_base_obj_set_for_drs (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1958 {
1959   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1960   struct graph *g = new_graph (num_vertex);
1961   data_reference_p dr1, dr2;
1962   int i, j;
1963   int *queue;
1964
1965   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, drs, i, dr1)
1966     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1967       if (dr_same_base_object_p (dr1, dr2))
1968         {
1969           add_edge (g, i, j);
1970           add_edge (g, j, i);
1971         }
1972
1973   queue = XNEWVEC (int, num_vertex);
1974   for (i = 0; i < num_vertex; i++)
1975     queue[i] = i;
1976
1977   graphds_dfs (g, queue, num_vertex, NULL, true, NULL);
1978
1979   for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
1980     {
1981       data_reference_p dr = VEC_index (data_reference_p, drs, i);
1982       base_alias_pair *bap;
1983
1984       gcc_assert (dr->aux);
1985       bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1986
1987       bap->base_obj_set = g->vertices[i].component + 1;
1988     }
1989
1990   free (queue);
1991   free_graph (g);
1992 }
1993
1994 /* Build the data references for PBB.  */
1995
1996 static void
1997 build_pbb_drs (poly_bb_p pbb)
1998 {
1999   int j;
2000   data_reference_p dr;
2001   VEC (data_reference_p, heap) *gbb_drs = GBB_DATA_REFS (PBB_BLACK_BOX (pbb));
2002
2003   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, gbb_drs, j, dr)
2004     build_poly_dr (dr, pbb);
2005 }
2006
2007 /* Dump to file the alias graphs for the data references in DRS.  */
2008
2009 static void
2010 dump_alias_graphs (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
2011 {
2012   char comment[100];
2013   FILE *file_dimacs, *file_ecc, *file_dot;
2014
2015   file_dimacs = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_dimacs", "ab");
2016   if (file_dimacs)
2017     {
2018       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2019                 current_function_name ());
2020       write_alias_graph_to_ascii_dimacs (file_dimacs, comment, drs);
2021       fclose (file_dimacs);
2022     }
2023
2024   file_ecc = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_ecc", "ab");
2025   if (file_ecc)
2026     {
2027       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2028                 current_function_name ());
2029       write_alias_graph_to_ascii_ecc (file_ecc, comment, drs);
2030       fclose (file_ecc);
2031     }
2032
2033   file_dot = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_dot", "ab");
2034   if (file_dot)
2035     {
2036       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2037                 current_function_name ());
2038       write_alias_graph_to_ascii_dot (file_dot, comment, drs);
2039       fclose (file_dot);
2040     }
2041 }
2042
2043 /* Build data references in SCOP.  */
2044
2045 static void
2046 build_scop_drs (scop_p scop)
2047 {
2048   int i, j;
2049   poly_bb_p pbb;
2050   data_reference_p dr;
2051   VEC (data_reference_p, heap) *drs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 3);
2052
2053   FOR_EACH_VEC_ELT (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb)
2054     for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p,
2055                              GBB_DATA_REFS (PBB_BLACK_BOX (pbb)), j, dr); j++)
2056       VEC_safe_push (data_reference_p, heap, drs, dr);
2057
2058   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, drs, i, dr)
2059     dr->aux = XNEW (base_alias_pair);
2060
2061   if (!build_alias_set_optimal_p (drs))
2062     {
2063       /* TODO: Add support when building alias set is not optimal.  */
2064       ;
2065     }
2066
2067   build_base_obj_set_for_drs (drs);
2068
2069   /* When debugging, enable the following code.  This cannot be used
2070      in production compilers.  */
2071   if (0)
2072     dump_alias_graphs (drs);
2073
2074   VEC_free (data_reference_p, heap, drs);
2075
2076   FOR_EACH_VEC_ELT (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb)
2077     build_pbb_drs (pbb);
2078 }
2079
2080 /* Return a gsi at the position of the phi node STMT.  */
2081
2082 static gimple_stmt_iterator
2083 gsi_for_phi_node (gimple stmt)
2084 {
2085   gimple_stmt_iterator psi;
2086   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2087
2088   for (psi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2089     if (stmt == gsi_stmt (psi))
2090       return psi;
2091
2092   gcc_unreachable ();
2093   return psi;
2094 }
2095
2096 /* Insert the assignment "RES := VAR" just after AFTER_STMT.  */
2097
2098 static void
2099 insert_out_of_ssa_copy (tree res, tree var, gimple after_stmt)
2100 {
2101   gimple stmt;
2102   gimple_seq stmts;
2103   gimple_stmt_iterator si;
2104   gimple_stmt_iterator gsi;
2105
2106   var = force_gimple_operand (var, &stmts, true, NULL_TREE);
2107   stmt = gimple_build_assign (res, var);
2108   if (!stmts)
2109     stmts = gimple_seq_alloc ();
2110   si = gsi_last (stmts);
2111   gsi_insert_after (&si, stmt, GSI_NEW_STMT);
2112
2113   if (gimple_code (after_stmt) == GIMPLE_PHI)
2114     {
2115       gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (after_stmt));
2116       gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2117     }
2118   else
2119     {
2120       gsi = gsi_for_stmt (after_stmt);
2121       gsi_insert_seq_after (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2122     }
2123 }
2124
2125 /* Insert on edge E the assignment "RES := EXPR".  */
2126
2127 static void
2128 insert_out_of_ssa_copy_on_edge (edge e, tree res, tree expr)
2129 {
2130   gimple_stmt_iterator gsi;
2131   gimple_seq stmts;
2132   tree var = force_gimple_operand (expr, &stmts, true, NULL_TREE);
2133   gimple stmt = gimple_build_assign (res, var);
2134
2135   if (!stmts)
2136     stmts = gimple_seq_alloc ();
2137
2138   gsi = gsi_last (stmts);
2139   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2140   gsi_insert_seq_on_edge (e, stmts);
2141   gsi_commit_edge_inserts ();
2142 }
2143
2144 /* Creates a zero dimension array of the same type as VAR.  */
2145
2146 static tree
2147 create_zero_dim_array (tree var, const char *base_name)
2148 {
2149   tree index_type = build_index_type (integer_zero_node);
2150   tree elt_type = TREE_TYPE (var);
2151   tree array_type = build_array_type (elt_type, index_type);
2152   tree base = create_tmp_var (array_type, base_name);
2153
2154   add_referenced_var (base);
2155
2156   return build4 (ARRAY_REF, elt_type, base, integer_zero_node, NULL_TREE,
2157                  NULL_TREE);
2158 }
2159
2160 /* Returns true when PHI is a loop close phi node.  */
2161
2162 static bool
2163 scalar_close_phi_node_p (gimple phi)
2164 {
2165   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI
2166       || !is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
2167     return false;
2168
2169   /* Note that loop close phi nodes should have a single argument
2170      because we translated the representation into a canonical form
2171      before Graphite: see canonicalize_loop_closed_ssa_form.  */
2172   return (gimple_phi_num_args (phi) == 1);
2173 }
2174
2175 /* For a definition DEF in REGION, propagates the expression EXPR in
2176    all the uses of DEF outside REGION.  */
2177
2178 static void
2179 propagate_expr_outside_region (tree def, tree expr, sese region)
2180 {
2181   imm_use_iterator imm_iter;
2182   gimple use_stmt;
2183   gimple_seq stmts;
2184   bool replaced_once = false;
2185
2186   gcc_assert (TREE_CODE (def) == SSA_NAME);
2187
2188   expr = force_gimple_operand (unshare_expr (expr), &stmts, true,
2189                                NULL_TREE);
2190
2191   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, def)
2192     if (!is_gimple_debug (use_stmt)
2193         && !bb_in_sese_p (gimple_bb (use_stmt), region))
2194       {
2195         ssa_op_iter iter;
2196         use_operand_p use_p;
2197
2198         FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, use_stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2199           if (operand_equal_p (def, USE_FROM_PTR (use_p), 0)
2200               && (replaced_once = true))
2201             replace_exp (use_p, expr);
2202
2203         update_stmt (use_stmt);
2204       }
2205
2206   if (replaced_once)
2207     {
2208       gsi_insert_seq_on_edge (SESE_ENTRY (region), stmts);
2209       gsi_commit_edge_inserts ();
2210     }
2211 }
2212
2213 /* Rewrite out of SSA the reduction phi node at PSI by creating a zero
2214    dimension array for it.  */
2215
2216 static void
2217 rewrite_close_phi_out_of_ssa (gimple_stmt_iterator *psi, sese region)
2218 {
2219   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2220   tree res = gimple_phi_result (phi);
2221   tree var = SSA_NAME_VAR (res);
2222   basic_block bb = gimple_bb (phi);
2223   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_after_labels (bb);
2224   tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, 0);
2225   gimple stmt;
2226
2227   /* Note that loop close phi nodes should have a single argument
2228      because we translated the representation into a canonical form
2229      before Graphite: see canonicalize_loop_closed_ssa_form.  */
2230   gcc_assert (gimple_phi_num_args (phi) == 1);
2231
2232   /* The phi node can be a non close phi node, when its argument is
2233      invariant, or a default definition.  */
2234   if (is_gimple_min_invariant (arg)
2235       || SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (arg))
2236     {
2237       propagate_expr_outside_region (res, arg, region);
2238       gsi_next (psi);
2239       return;
2240     }
2241
2242   else if (gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg))->loop_father == bb->loop_father)
2243     {
2244       propagate_expr_outside_region (res, arg, region);
2245       stmt = gimple_build_assign (res, arg);
2246       remove_phi_node (psi, false);
2247       gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2248       SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2249       return;
2250     }
2251
2252   /* If res is scev analyzable and is not a scalar value, it is safe
2253      to ignore the close phi node: it will be code generated in the
2254      out of Graphite pass.  */
2255   else if (scev_analyzable_p (res, region))
2256     {
2257       loop_p loop = loop_containing_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (res));
2258       tree scev;
2259
2260       if (!loop_in_sese_p (loop, region))
2261         {
2262           loop = loop_containing_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (arg));
2263           scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, arg);
2264           scev = compute_overall_effect_of_inner_loop (loop, scev);
2265         }
2266       else
2267         scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, res);
2268
2269       if (tree_does_not_contain_chrecs (scev))
2270         propagate_expr_outside_region (res, scev, region);
2271
2272       gsi_next (psi);
2273       return;
2274     }
2275   else
2276     {
2277       tree zero_dim_array = create_zero_dim_array (var, "Close_Phi");
2278
2279       stmt = gimple_build_assign (res, zero_dim_array);
2280
2281       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2282         insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, arg, SSA_NAME_DEF_STMT (arg));
2283       else
2284         insert_out_of_ssa_copy_on_edge (single_pred_edge (bb),
2285                                         zero_dim_array, arg);
2286     }
2287
2288   remove_phi_node (psi, false);
2289   gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2290   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2291 }
2292
2293 /* Rewrite out of SSA the reduction phi node at PSI by creating a zero
2294    dimension array for it.  */
2295
2296 static void
2297 rewrite_phi_out_of_ssa (gimple_stmt_iterator *psi)
2298 {
2299   size_t i;
2300   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2301   basic_block bb = gimple_bb (phi);
2302   tree res = gimple_phi_result (phi);
2303   tree var = SSA_NAME_VAR (res);
2304   tree zero_dim_array = create_zero_dim_array (var, "phi_out_of_ssa");
2305   gimple_stmt_iterator gsi;
2306   gimple stmt;
2307   gimple_seq stmts;
2308
2309   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2310     {
2311       tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
2312       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2313
2314       /* Avoid the insertion of code in the loop latch to please the
2315          pattern matching of the vectorizer.  */
2316       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
2317           && e->src == bb->loop_father->latch)
2318         insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, arg, SSA_NAME_DEF_STMT (arg));
2319       else
2320         insert_out_of_ssa_copy_on_edge (e, zero_dim_array, arg);
2321     }
2322
2323   var = force_gimple_operand (zero_dim_array, &stmts, true, NULL_TREE);
2324
2325   if (!stmts)
2326     stmts = gimple_seq_alloc ();
2327
2328   stmt = gimple_build_assign (res, var);
2329   remove_phi_node (psi, false);
2330   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2331
2332   gsi = gsi_last (stmts);
2333   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2334
2335   gsi = gsi_after_labels (bb);
2336   gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2337 }
2338
2339 /* Rewrite the degenerate phi node at position PSI from the degenerate
2340    form "x = phi (y, y, ..., y)" to "x = y".  */
2341
2342 static void
2343 rewrite_degenerate_phi (gimple_stmt_iterator *psi)
2344 {
2345   tree rhs;
2346   gimple stmt;
2347   gimple_stmt_iterator gsi;
2348   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2349   tree res = gimple_phi_result (phi);
2350   basic_block bb;
2351
2352   bb = gimple_bb (phi);
2353   rhs = degenerate_phi_result (phi);
2354   gcc_assert (rhs);
2355
2356   stmt = gimple_build_assign (res, rhs);
2357   remove_phi_node (psi, false);
2358   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2359
2360   gsi = gsi_after_labels (bb);
2361   gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2362 }
2363
2364 /* Rewrite out of SSA all the reduction phi nodes of SCOP.  */
2365
2366 void
2367 rewrite_reductions_out_of_ssa (scop_p scop)
2368 {
2369   basic_block bb;
2370   gimple_stmt_iterator psi;
2371   sese region = SCOP_REGION (scop);
2372
2373   FOR_EACH_BB (bb)
2374     if (bb_in_sese_p (bb, region))
2375       for (psi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (psi);)
2376         {
2377           gimple phi = gsi_stmt (psi);
2378
2379           if (!is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
2380             {
2381               gsi_next (&psi);
2382               continue;
2383             }
2384
2385           if (gimple_phi_num_args (phi) > 1
2386               && degenerate_phi_result (phi))
2387             rewrite_degenerate_phi (&psi);
2388
2389           else if (scalar_close_phi_node_p (phi))
2390             rewrite_close_phi_out_of_ssa (&psi, region);
2391
2392           else if (reduction_phi_p (region, &psi))
2393             rewrite_phi_out_of_ssa (&psi);
2394         }
2395
2396   update_ssa (TODO_update_ssa);
2397 #ifdef ENABLE_CHECKING
2398   verify_loop_closed_ssa (true);
2399 #endif
2400 }
2401
2402 /* Rewrite the scalar dependence of DEF used in USE_STMT with a memory
2403    read from ZERO_DIM_ARRAY.  */
2404
2405 static void
2406 rewrite_cross_bb_scalar_dependence (tree zero_dim_array, tree def, gimple use_stmt)
2407 {
2408   tree var = SSA_NAME_VAR (def);
2409   gimple name_stmt = gimple_build_assign (var, zero_dim_array);
2410   tree name = make_ssa_name (var, name_stmt);
2411   ssa_op_iter iter;
2412   use_operand_p use_p;
2413   gimple_stmt_iterator gsi;
2414
2415   gcc_assert (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI);
2416
2417   gimple_assign_set_lhs (name_stmt, name);
2418
2419   gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
2420   gsi_insert_before (&gsi, name_stmt, GSI_NEW_STMT);
2421
2422   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, use_stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2423     if (operand_equal_p (def, USE_FROM_PTR (use_p), 0))
2424       replace_exp (use_p, name);
2425
2426   update_stmt (use_stmt);
2427 }
2428
2429 /* Rewrite the scalar dependences crossing the boundary of the BB
2430    containing STMT with an array.  Return true when something has been
2431    changed.  */
2432
2433 static bool
2434 rewrite_cross_bb_scalar_deps (sese region, gimple_stmt_iterator *gsi)
2435 {
2436   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2437   imm_use_iterator imm_iter;
2438   tree def;
2439   basic_block def_bb;
2440   tree zero_dim_array = NULL_TREE;
2441   gimple use_stmt;
2442   bool res = false;
2443
2444   switch (gimple_code (stmt))
2445     {
2446     case GIMPLE_ASSIGN:
2447       def = gimple_assign_lhs (stmt);
2448       break;
2449
2450     case GIMPLE_CALL:
2451       def = gimple_call_lhs (stmt);
2452       break;
2453
2454     default:
2455       return false;
2456     }
2457
2458   if (!def
2459       || !is_gimple_reg (def))
2460     return false;
2461
2462   if (scev_analyzable_p (def, region))
2463     {
2464       loop_p loop = loop_containing_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (def));
2465       tree scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, def);
2466
2467       if (tree_contains_chrecs (scev, NULL))
2468         return false;
2469
2470       propagate_expr_outside_region (def, scev, region);
2471       return true;
2472     }
2473
2474   def_bb = gimple_bb (stmt);
2475
2476   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, def)
2477     if (gimple_code (use_stmt) == GIMPLE_PHI
2478         && (res = true))
2479       {
2480         gimple_stmt_iterator psi = gsi_for_stmt (use_stmt);
2481
2482         if (scalar_close_phi_node_p (gsi_stmt (psi)))
2483           rewrite_close_phi_out_of_ssa (&psi, region);
2484         else
2485           rewrite_phi_out_of_ssa (&psi);
2486       }
2487
2488   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, def)
2489     if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
2490         && def_bb != gimple_bb (use_stmt)
2491         && !is_gimple_debug (use_stmt)
2492         && (res = true))
2493       {
2494         if (!zero_dim_array)
2495           {
2496             zero_dim_array = create_zero_dim_array
2497               (SSA_NAME_VAR (def), "Cross_BB_scalar_dependence");
2498             insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, def,
2499                                     SSA_NAME_DEF_STMT (def));
2500             gsi_next (gsi);
2501           }
2502
2503         rewrite_cross_bb_scalar_dependence (zero_dim_array, def, use_stmt);
2504       }
2505
2506   return res;
2507 }
2508
2509 /* Rewrite out of SSA all the reduction phi nodes of SCOP.  */
2510
2511 void
2512 rewrite_cross_bb_scalar_deps_out_of_ssa (scop_p scop)
2513 {
2514   basic_block bb;
2515   gimple_stmt_iterator psi;
2516   sese region = SCOP_REGION (scop);
2517   bool changed = false;
2518
2519   FOR_EACH_BB (bb)
2520     if (bb_in_sese_p (bb, region))
2521       for (psi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2522         changed |= rewrite_cross_bb_scalar_deps (region, &psi);
2523
2524   if (changed)
2525     {
2526       scev_reset_htab ();
2527       update_ssa (TODO_update_ssa);
2528 #ifdef ENABLE_CHECKING
2529       verify_loop_closed_ssa (true);
2530 #endif
2531     }
2532 }
2533
2534 /* Returns the number of pbbs that are in loops contained in SCOP.  */
2535
2536 static int
2537 nb_pbbs_in_loops (scop_p scop)
2538 {
2539   int i;
2540   poly_bb_p pbb;
2541   int res = 0;
2542
2543   FOR_EACH_VEC_ELT (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb)
2544     if (loop_in_sese_p (gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb)), SCOP_REGION (scop)))
2545       res++;
2546
2547   return res;
2548 }
2549
2550 /* Return the number of data references in BB that write in
2551    memory.  */
2552
2553 static int
2554 nb_data_writes_in_bb (basic_block bb)
2555 {
2556   int res = 0;
2557   gimple_stmt_iterator gsi;
2558
2559   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2560     if (gimple_vdef (gsi_stmt (gsi)))
2561       res++;
2562
2563   return res;
2564 }
2565
2566 /* Splits STMT out of its current BB.  */
2567
2568 static basic_block
2569 split_reduction_stmt (gimple stmt)
2570 {
2571   gimple_stmt_iterator gsi;
2572   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2573   edge e;
2574
2575   /* Do not split basic blocks with no writes to memory: the reduction
2576      will be the only write to memory.  */
2577   if (nb_data_writes_in_bb (bb) == 0)
2578     return bb;
2579
2580   split_block (bb, stmt);
2581
2582   if (gsi_one_before_end_p (gsi_start_nondebug_bb (bb)))
2583     return bb;
2584
2585   gsi = gsi_last_bb (bb);
2586   gsi_prev (&gsi);
2587   e = split_block (bb, gsi_stmt (gsi));
2588
2589   return e->dest;
2590 }
2591
2592 /* Return true when stmt is a reduction operation.  */
2593
2594 static inline bool
2595 is_reduction_operation_p (gimple stmt)
2596 {
2597   enum tree_code code;
2598
2599   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
2600   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2601
2602   return flag_associative_math
2603     && commutative_tree_code (code)
2604     && associative_tree_code (code);
2605 }
2606
2607 /* Returns true when PHI contains an argument ARG.  */
2608
2609 static bool
2610 phi_contains_arg (gimple phi, tree arg)
2611 {
2612   size_t i;
2613
2614   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2615     if (operand_equal_p (arg, gimple_phi_arg_def (phi, i), 0))
2616       return true;
2617
2618   return false;
2619 }
2620
2621 /* Return a loop phi node that corresponds to a reduction containing LHS.  */
2622
2623 static gimple
2624 follow_ssa_with_commutative_ops (tree arg, tree lhs)
2625 {
2626   gimple stmt;
2627
2628   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2629     return NULL;
2630
2631   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2632
2633   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_NOP
2634       || gimple_code (stmt) == GIMPLE_CALL)
2635     return NULL;
2636
2637   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2638     {
2639       if (phi_contains_arg (stmt, lhs))
2640         return stmt;
2641       return NULL;
2642     }
2643
2644   if (!is_gimple_assign (stmt))
2645     return NULL;
2646
2647   if (gimple_num_ops (stmt) == 2)
2648     return follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs1 (stmt), lhs);
2649
2650   if (is_reduction_operation_p (stmt))
2651     {
2652       gimple res = follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs1 (stmt), lhs);
2653
2654       return res ? res :
2655         follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs2 (stmt), lhs);
2656     }
2657
2658   return NULL;
2659 }
2660
2661 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2662    the STMT.  Return the phi node of the reduction cycle, or NULL.  */
2663
2664 static gimple
2665 detect_commutative_reduction_arg (tree lhs, gimple stmt, tree arg,
2666                                   VEC (gimple, heap) **in,
2667                                   VEC (gimple, heap) **out)
2668 {
2669   gimple phi = follow_ssa_with_commutative_ops (arg, lhs);
2670
2671   if (!phi)
2672     return NULL;
2673
2674   VEC_safe_push (gimple, heap, *in, stmt);
2675   VEC_safe_push (gimple, heap, *out, stmt);
2676   return phi;
2677 }
2678
2679 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2680    STMT.  Return the phi node of the reduction cycle, or NULL.  */
2681
2682 static gimple
2683 detect_commutative_reduction_assign (gimple stmt, VEC (gimple, heap) **in,
2684                                      VEC (gimple, heap) **out)
2685 {
2686   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2687
2688   if (gimple_num_ops (stmt) == 2)
2689     return detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2690                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
2691                                              in, out);
2692
2693   if (is_reduction_operation_p (stmt))
2694     {
2695       gimple res = detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2696                                                      gimple_assign_rhs1 (stmt),
2697                                                      in, out);
2698       return res ? res
2699         : detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2700                                             gimple_assign_rhs2 (stmt),
2701                                             in, out);
2702     }
2703
2704   return NULL;
2705 }
2706
2707 /* Return a loop phi node that corresponds to a reduction containing LHS.  */
2708
2709 static gimple
2710 follow_inital_value_to_phi (tree arg, tree lhs)
2711 {
2712   gimple stmt;
2713
2714   if (!arg || TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2715     return NULL;
2716
2717   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2718
2719   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
2720       && phi_contains_arg (stmt, lhs))
2721     return stmt;
2722
2723   return NULL;
2724 }
2725
2726
2727 /* Return the argument of the loop PHI that is the inital value coming
2728    from outside the loop.  */
2729
2730 static edge
2731 edge_initial_value_for_loop_phi (gimple phi)
2732 {
2733   size_t i;
2734
2735   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2736     {
2737       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2738
2739       if (loop_depth (e->src->loop_father)
2740           < loop_depth (e->dest->loop_father))
2741         return e;
2742     }
2743
2744   return NULL;
2745 }
2746
2747 /* Return the argument of the loop PHI that is the inital value coming
2748    from outside the loop.  */
2749
2750 static tree
2751 initial_value_for_loop_phi (gimple phi)
2752 {
2753   size_t i;
2754
2755   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2756     {
2757       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2758
2759       if (loop_depth (e->src->loop_father)
2760           < loop_depth (e->dest->loop_father))
2761         return gimple_phi_arg_def (phi, i);
2762     }
2763
2764   return NULL_TREE;
2765 }
2766
2767 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2768    the loop closed phi node STMT.  Return the phi node of the
2769    reduction cycle, or NULL.  */
2770
2771 static gimple
2772 detect_commutative_reduction (gimple stmt, VEC (gimple, heap) **in,
2773                               VEC (gimple, heap) **out)
2774 {
2775   if (scalar_close_phi_node_p (stmt))
2776     {
2777       tree arg = gimple_phi_arg_def (stmt, 0);
2778       gimple def, loop_phi;
2779
2780       if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2781         return NULL;
2782
2783       /* Note that loop close phi nodes should have a single argument
2784          because we translated the representation into a canonical form
2785          before Graphite: see canonicalize_loop_closed_ssa_form.  */
2786       gcc_assert (gimple_phi_num_args (stmt) == 1);
2787
2788       def = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2789       loop_phi = detect_commutative_reduction (def, in, out);
2790
2791       if (loop_phi)
2792         {
2793           tree lhs = gimple_phi_result (stmt);
2794           tree init = initial_value_for_loop_phi (loop_phi);
2795           gimple phi = follow_inital_value_to_phi (init, lhs);
2796
2797           VEC_safe_push (gimple, heap, *in, loop_phi);
2798           VEC_safe_push (gimple, heap, *out, stmt);
2799           return phi;
2800         }
2801       else
2802         return NULL;
2803     }
2804
2805   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASSIGN)
2806     return detect_commutative_reduction_assign (stmt, in, out);
2807
2808   return NULL;
2809 }
2810
2811 /* Translate the scalar reduction statement STMT to an array RED
2812    knowing that its recursive phi node is LOOP_PHI.  */
2813
2814 static void
2815 translate_scalar_reduction_to_array_for_stmt (tree red, gimple stmt,
2816                                               gimple loop_phi)
2817 {
2818   gimple_stmt_iterator insert_gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (loop_phi));
2819   tree res = gimple_phi_result (loop_phi);
2820   gimple assign = gimple_build_assign (res, red);
2821
2822   gsi_insert_before (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2823
2824   insert_gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (stmt));
2825   assign = gimple_build_assign (red, gimple_assign_lhs (stmt));
2826   insert_gsi = gsi_for_stmt (stmt);
2827   gsi_insert_after (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2828 }
2829
2830 /* Removes the PHI node and resets all the debug stmts that are using
2831    the PHI_RESULT.  */
2832
2833 static void
2834 remove_phi (gimple phi)
2835 {
2836   imm_use_iterator imm_iter;
2837   tree def;
2838   use_operand_p use_p;
2839   gimple_stmt_iterator gsi;
2840   VEC (gimple, heap) *update = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
2841   unsigned int i;
2842   gimple stmt;
2843
2844   def = PHI_RESULT (phi);
2845   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, def)
2846     {
2847       stmt = USE_STMT (use_p);
2848
2849       if (is_gimple_debug (stmt))
2850         {
2851           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
2852           VEC_safe_push (gimple, heap, update, stmt);
2853         }
2854     }
2855
2856   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, update, i, stmt)
2857     update_stmt (stmt);
2858
2859   VEC_free (gimple, heap, update);
2860
2861   gsi = gsi_for_phi_node (phi);
2862   remove_phi_node (&gsi, false);
2863 }
2864
2865 /* Rewrite out of SSA the reduction described by the loop phi nodes
2866    IN, and the close phi nodes OUT.  IN and OUT are structured by loop
2867    levels like this:
2868
2869    IN: stmt, loop_n, ..., loop_0
2870    OUT: stmt, close_n, ..., close_0
2871
2872    the first element is the reduction statement, and the next elements
2873    are the loop and close phi nodes of each of the outer loops.  */
2874
2875 static void
2876 translate_scalar_reduction_to_array (VEC (gimple, heap) *in,
2877                                      VEC (gimple, heap) *out,
2878                                      sbitmap reductions)
2879 {
2880   unsigned int i;
2881   gimple loop_phi;
2882   tree red = NULL_TREE;
2883
2884   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, in, i, loop_phi)
2885     {
2886       gimple close_phi = VEC_index (gimple, out, i);
2887
2888       if (i == 0)
2889         {
2890           gimple stmt = loop_phi;
2891           basic_block bb = split_reduction_stmt (stmt);
2892
2893           SET_BIT (reductions, bb->index);
2894           gcc_assert (close_phi == loop_phi);
2895
2896           red = create_zero_dim_array
2897             (gimple_assign_lhs (stmt), "Commutative_Associative_Reduction");
2898           translate_scalar_reduction_to_array_for_stmt
2899             (red, stmt, VEC_index (gimple, in, 1));
2900           continue;
2901         }
2902
2903       if (i == VEC_length (gimple, in) - 1)
2904         {
2905           insert_out_of_ssa_copy (gimple_phi_result (close_phi), red,
2906                                   close_phi);
2907           insert_out_of_ssa_copy_on_edge
2908             (edge_initial_value_for_loop_phi (loop_phi),
2909              red, initial_value_for_loop_phi (loop_phi));
2910         }
2911
2912       remove_phi (loop_phi);
2913       remove_phi (close_phi);
2914     }
2915 }
2916
2917 /* Rewrites out of SSA a commutative reduction at CLOSE_PHI.  Returns
2918    true when something has been changed.  */
2919
2920 static bool
2921 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_close_phi (gimple close_phi,
2922                                                      sbitmap reductions)
2923 {
2924   bool res;
2925   VEC (gimple, heap) *in = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
2926   VEC (gimple, heap) *out = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
2927
2928   detect_commutative_reduction (close_phi, &in, &out);
2929   res = VEC_length (gimple, in) > 0;
2930   if (res)
2931     translate_scalar_reduction_to_array (in, out, reductions);
2932
2933   VEC_free (gimple, heap, in);
2934   VEC_free (gimple, heap, out);
2935   return res;
2936 }
2937
2938 /* Rewrites all the commutative reductions from LOOP out of SSA.
2939    Returns true when something has been changed.  */
2940
2941 static bool
2942 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_loop (loop_p loop,
2943                                                 sbitmap reductions,
2944                                                 sese region)
2945 {
2946   gimple_stmt_iterator gsi;
2947   edge exit = single_exit (loop);
2948   tree res;
2949   bool changed = false;
2950
2951   if (!exit)
2952     return false;
2953
2954   for (gsi = gsi_start_phis (exit->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2955     if ((res = gimple_phi_result (gsi_stmt (gsi)))
2956         && is_gimple_reg (res)
2957         && !scev_analyzable_p (res, region))
2958       changed |= rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_close_phi
2959         (gsi_stmt (gsi), reductions);
2960
2961   return changed;
2962 }
2963
2964 /* Rewrites all the commutative reductions from SCOP out of SSA.  */
2965
2966 void
2967 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa (sese region, sbitmap reductions)
2968 {
2969   loop_iterator li;
2970   loop_p loop;
2971   bool changed = false;
2972
2973   if (!flag_associative_math)
2974     return;
2975
2976   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
2977     if (loop_in_sese_p (loop, region))
2978       changed |= rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_loop (loop,
2979                                                                  reductions,
2980                                                                  region);
2981
2982   if (changed)
2983     {
2984       scev_reset_htab ();
2985       gsi_commit_edge_inserts ();
2986       update_ssa (TODO_update_ssa);
2987 #ifdef ENABLE_CHECKING
2988       verify_loop_closed_ssa (true);
2989 #endif
2990     }
2991 }
2992
2993 /* Java does not initialize long_long_integer_type_node.  */
2994 #define my_long_long (long_long_integer_type_node ? long_long_integer_type_node : ssizetype)
2995
2996 /* Can all ivs be represented by a signed integer?
2997    As CLooG might generate negative values in its expressions, signed loop ivs
2998    are required in the backend. */
2999
3000 static bool
3001 scop_ivs_can_be_represented (scop_p scop)
3002 {
3003   loop_iterator li;
3004   loop_p loop;
3005   gimple_stmt_iterator psi;
3006
3007   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
3008     {
3009       if (!loop_in_sese_p (loop, SCOP_REGION (scop)))
3010         continue;
3011
3012       for (psi = gsi_start_phis (loop->header);
3013            !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
3014         {
3015           gimple phi = gsi_stmt (psi);
3016           tree res = PHI_RESULT (phi);
3017           tree type = TREE_TYPE (res);
3018
3019           if (TYPE_UNSIGNED (type)
3020               && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (my_long_long))
3021             return false;
3022         }
3023     }
3024
3025   return true;
3026 }
3027
3028 #undef my_long_long
3029
3030 /* Builds the polyhedral representation for a SESE region.  */
3031
3032 void
3033 build_poly_scop (scop_p scop)
3034 {
3035   sese region = SCOP_REGION (scop);
3036   graphite_dim_t max_dim;
3037
3038
3039   /* FIXME: This restriction is needed to avoid a problem in CLooG.
3040      Once CLooG is fixed, remove this guard.  Anyways, it makes no
3041      sense to optimize a scop containing only PBBs that do not belong
3042      to any loops.  */
3043   if (nb_pbbs_in_loops (scop) == 0)
3044     return;
3045
3046   if (!scop_ivs_can_be_represented (scop))
3047     return;
3048
3049   build_sese_loop_nests (region);
3050   build_sese_conditions (region);
3051   find_scop_parameters (scop);
3052
3053   max_dim = PARAM_VALUE (PARAM_GRAPHITE_MAX_NB_SCOP_PARAMS);
3054   if (scop_nb_params (scop) > max_dim)
3055     return;
3056
3057   build_scop_iteration_domain (scop);
3058   build_scop_context (scop);
3059
3060   add_conditions_to_constraints (scop);
3061   scop_to_lst (scop);
3062   build_scop_scattering (scop);
3063   build_scop_drs (scop);
3064
3065   /* This SCoP has been translated to the polyhedral
3066      representation.  */
3067   POLY_SCOP_P (scop) = true;
3068 }
3069 #endif