OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / graphite-sese-to-poly.c
1 /* Conversion of SESE regions to Polyhedra.
2    Copyright (C) 2009 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 "cloog/cloog.h"
47 #include "ppl_c.h"
48 #include "graphite-ppl.h"
49 #include "graphite.h"
50 #include "graphite-poly.h"
51 #include "graphite-scop-detection.h"
52 #include "graphite-clast-to-gimple.h"
53 #include "graphite-sese-to-poly.h"
54
55 /* Check if VAR is used in a phi node, that is no loop header.  */
56
57 static bool
58 var_used_in_not_loop_header_phi_node (tree var)
59 {
60   imm_use_iterator imm_iter;
61   gimple stmt;
62   bool result = false;
63
64   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, imm_iter, var)
65     {
66       basic_block bb = gimple_bb (stmt);
67
68       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
69           && bb->loop_father->header != bb)
70         result = true;
71     }
72
73   return result;
74 }
75
76 /* Returns the index of the phi argument corresponding to the initial
77    value in the loop.  */
78
79 static size_t
80 loop_entry_phi_arg (gimple phi)
81 {
82   loop_p loop = gimple_bb (phi)->loop_father;
83   size_t i;
84
85   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
86     if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_phi_arg_edge (phi, i)->src))
87       return i;
88
89   gcc_unreachable ();
90   return 0;
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 = loop_entry_phi_arg (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 = loop_entry_phi_arg (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   tree scev;
169   affine_iv iv;
170   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
171   tree res = gimple_phi_result (phi);
172
173   if (!is_gimple_reg (res))
174     {
175       gsi_next (psi);
176       return false;
177     }
178
179   loop = loop_containing_stmt (phi);
180
181   if (simple_copy_phi_p (phi))
182     {
183       /* FIXME: PRE introduces phi nodes like these, for an example,
184          see id-5.f in the fortran graphite testsuite:
185
186          # prephitmp.85_265 = PHI <prephitmp.85_258(33), prephitmp.85_265(18)>
187       */
188       remove_simple_copy_phi (psi);
189       return false;
190     }
191
192   /* Main induction variables with constant strides in LOOP are not
193      reductions.  */
194   if (simple_iv (loop, loop, res, &iv, true))
195     {
196       if (integer_zerop (iv.step))
197         remove_invariant_phi (region, psi);
198       else
199         gsi_next (psi);
200
201       return false;
202     }
203
204   scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, res);
205   if (chrec_contains_undetermined (scev))
206     return true;
207
208   if (evolution_function_is_invariant_p (scev, loop->num))
209     {
210       remove_invariant_phi (region, psi);
211       return false;
212     }
213
214   /* All the other cases are considered reductions.  */
215   return true;
216 }
217
218 /* Returns true when BB will be represented in graphite.  Return false
219    for the basic blocks that contain code eliminated in the code
220    generation pass: i.e. induction variables and exit conditions.  */
221
222 static bool
223 graphite_stmt_p (sese region, basic_block bb,
224                  VEC (data_reference_p, heap) *drs)
225 {
226   gimple_stmt_iterator gsi;
227   loop_p loop = bb->loop_father;
228
229   if (VEC_length (data_reference_p, drs) > 0)
230     return true;
231
232   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
233     {
234       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
235
236       switch (gimple_code (stmt))
237         {
238         case GIMPLE_DEBUG:
239           /* Control flow expressions can be ignored, as they are
240              represented in the iteration domains and will be
241              regenerated by graphite.  */
242         case GIMPLE_COND:
243         case GIMPLE_GOTO:
244         case GIMPLE_SWITCH:
245           break;
246
247         case GIMPLE_ASSIGN:
248           {
249             tree var = gimple_assign_lhs (stmt);
250
251             /* We need these bbs to be able to construct the phi nodes.  */
252             if (var_used_in_not_loop_header_phi_node (var))
253               return true;
254
255             var = scalar_evolution_in_region (region, loop, var);
256             if (chrec_contains_undetermined (var))
257               return true;
258
259             break;
260           }
261
262         default:
263           return true;
264         }
265     }
266
267   return false;
268 }
269
270 /* Store the GRAPHITE representation of BB.  */
271
272 static gimple_bb_p
273 new_gimple_bb (basic_block bb, VEC (data_reference_p, heap) *drs)
274 {
275   struct gimple_bb *gbb;
276
277   gbb = XNEW (struct gimple_bb);
278   bb->aux = gbb;
279   GBB_BB (gbb) = bb;
280   GBB_DATA_REFS (gbb) = drs;
281   GBB_CONDITIONS (gbb) = NULL;
282   GBB_CONDITION_CASES (gbb) = NULL;
283   GBB_CLOOG_IV_TYPES (gbb) = NULL;
284
285   return gbb;
286 }
287
288 static void
289 free_data_refs_aux (VEC (data_reference_p, heap) *datarefs)
290 {
291   unsigned int i;
292   struct data_reference *dr;
293
294   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, datarefs, i, dr); i++)
295     if (dr->aux)
296       {
297         base_alias_pair *bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
298
299         if (bap->alias_set)
300           free (bap->alias_set);
301
302         free (bap);
303         dr->aux = NULL;
304       }
305 }
306 /* Frees GBB.  */
307
308 static void
309 free_gimple_bb (struct gimple_bb *gbb)
310 {
311   if (GBB_CLOOG_IV_TYPES (gbb))
312     htab_delete (GBB_CLOOG_IV_TYPES (gbb));
313
314   free_data_refs_aux (GBB_DATA_REFS (gbb));
315   free_data_refs (GBB_DATA_REFS (gbb));
316
317   VEC_free (gimple, heap, GBB_CONDITIONS (gbb));
318   VEC_free (gimple, heap, GBB_CONDITION_CASES (gbb));
319   GBB_BB (gbb)->aux = 0;
320   XDELETE (gbb);
321 }
322
323 /* Deletes all gimple bbs in SCOP.  */
324
325 static void
326 remove_gbbs_in_scop (scop_p scop)
327 {
328   int i;
329   poly_bb_p pbb;
330
331   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
332     free_gimple_bb (PBB_BLACK_BOX (pbb));
333 }
334
335 /* Deletes all scops in SCOPS.  */
336
337 void
338 free_scops (VEC (scop_p, heap) *scops)
339 {
340   int i;
341   scop_p scop;
342
343   for (i = 0; VEC_iterate (scop_p, scops, i, scop); i++)
344     {
345       remove_gbbs_in_scop (scop);
346       free_sese (SCOP_REGION (scop));
347       free_scop (scop);
348     }
349
350   VEC_free (scop_p, heap, scops);
351 }
352
353 /* Generates a polyhedral black box only if the bb contains interesting
354    information.  */
355
356 static void
357 try_generate_gimple_bb (scop_p scop, basic_block bb, sbitmap reductions)
358 {
359   VEC (data_reference_p, heap) *drs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 5);
360   loop_p nest = outermost_loop_in_sese (SCOP_REGION (scop), bb);
361   gimple_stmt_iterator gsi;
362
363   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
364     {
365       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
366       if (!is_gimple_debug (stmt))
367         graphite_find_data_references_in_stmt (nest, stmt, &drs);
368     }
369
370   if (!graphite_stmt_p (SCOP_REGION (scop), bb, drs))
371     free_data_refs (drs);
372   else
373     new_poly_bb (scop, new_gimple_bb (bb, drs), TEST_BIT (reductions,
374                                                           bb->index));
375 }
376
377 /* Returns true if all predecessors of BB, that are not dominated by BB, are
378    marked in MAP.  The predecessors dominated by BB are loop latches and will
379    be handled after BB.  */
380
381 static bool
382 all_non_dominated_preds_marked_p (basic_block bb, sbitmap map)
383 {
384   edge e;
385   edge_iterator ei;
386
387   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
388     if (!TEST_BIT (map, e->src->index)
389         && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, bb))
390         return false;
391
392   return true;
393 }
394
395 /* Compare the depth of two basic_block's P1 and P2.  */
396
397 static int
398 compare_bb_depths (const void *p1, const void *p2)
399 {
400   const_basic_block const bb1 = *(const_basic_block const*)p1;
401   const_basic_block const bb2 = *(const_basic_block const*)p2;
402   int d1 = loop_depth (bb1->loop_father);
403   int d2 = loop_depth (bb2->loop_father);
404
405   if (d1 < d2)
406     return 1;
407
408   if (d1 > d2)
409     return -1;
410
411   return 0;
412 }
413
414 /* Sort the basic blocks from DOM such that the first are the ones at
415    a deepest loop level.  */
416
417 static void
418 graphite_sort_dominated_info (VEC (basic_block, heap) *dom)
419 {
420   size_t len = VEC_length (basic_block, dom);
421
422   qsort (VEC_address (basic_block, dom), len, sizeof (basic_block),
423          compare_bb_depths);
424 }
425
426 /* Recursive helper function for build_scops_bbs.  */
427
428 static void
429 build_scop_bbs_1 (scop_p scop, sbitmap visited, basic_block bb, sbitmap reductions)
430 {
431   sese region = SCOP_REGION (scop);
432   VEC (basic_block, heap) *dom;
433
434   if (TEST_BIT (visited, bb->index)
435       || !bb_in_sese_p (bb, region))
436     return;
437
438   try_generate_gimple_bb (scop, bb, reductions);
439   SET_BIT (visited, bb->index);
440
441   dom = get_dominated_by (CDI_DOMINATORS, bb);
442
443   if (dom == NULL)
444     return;
445
446   graphite_sort_dominated_info (dom);
447
448   while (!VEC_empty (basic_block, dom))
449     {
450       int i;
451       basic_block dom_bb;
452
453       for (i = 0; VEC_iterate (basic_block, dom, i, dom_bb); i++)
454         if (all_non_dominated_preds_marked_p (dom_bb, visited))
455           {
456             build_scop_bbs_1 (scop, visited, dom_bb, reductions);
457             VEC_unordered_remove (basic_block, dom, i);
458             break;
459           }
460     }
461
462   VEC_free (basic_block, heap, dom);
463 }
464
465 /* Gather the basic blocks belonging to the SCOP.  */
466
467 static void
468 build_scop_bbs (scop_p scop, sbitmap reductions)
469 {
470   sbitmap visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
471   sese region = SCOP_REGION (scop);
472
473   sbitmap_zero (visited);
474   build_scop_bbs_1 (scop, visited, SESE_ENTRY_BB (region), reductions);
475   sbitmap_free (visited);
476 }
477
478 /* Converts the STATIC_SCHEDULE of PBB into a scattering polyhedron.
479    We generate SCATTERING_DIMENSIONS scattering dimensions.
480
481    CLooG 0.15.0 and previous versions require, that all
482    scattering functions of one CloogProgram have the same number of
483    scattering dimensions, therefore we allow to specify it.  This
484    should be removed in future versions of CLooG.
485
486    The scattering polyhedron consists of these dimensions: scattering,
487    loop_iterators, parameters.
488
489    Example:
490
491    | scattering_dimensions = 5
492    | used_scattering_dimensions = 3
493    | nb_iterators = 1
494    | scop_nb_params = 2
495    |
496    | Schedule:
497    |   i
498    | 4 5
499    |
500    | Scattering polyhedron:
501    |
502    | scattering: {s1, s2, s3, s4, s5}
503    | loop_iterators: {i}
504    | parameters: {p1, p2}
505    |
506    | s1  s2  s3  s4  s5  i   p1  p2  1
507    | 1   0   0   0   0   0   0   0  -4  = 0
508    | 0   1   0   0   0  -1   0   0   0  = 0
509    | 0   0   1   0   0   0   0   0  -5  = 0  */
510
511 static void
512 build_pbb_scattering_polyhedrons (ppl_Linear_Expression_t static_schedule,
513                                   poly_bb_p pbb, int scattering_dimensions)
514 {
515   int i;
516   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb);
517   int nb_iterators = pbb_dim_iter_domain (pbb);
518   int used_scattering_dimensions = nb_iterators * 2 + 1;
519   int nb_params = scop_nb_params (scop);
520   ppl_Coefficient_t c;
521   ppl_dimension_type dim = scattering_dimensions + nb_iterators + nb_params;
522   Value v;
523
524   gcc_assert (scattering_dimensions >= used_scattering_dimensions);
525
526   value_init (v);
527   ppl_new_Coefficient (&c);
528   PBB_TRANSFORMED (pbb) = poly_scattering_new ();
529   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension
530     (&PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb), dim, 0);
531
532   PBB_NB_SCATTERING_TRANSFORM (pbb) = scattering_dimensions;
533
534   for (i = 0; i < scattering_dimensions; i++)
535     {
536       ppl_Constraint_t cstr;
537       ppl_Linear_Expression_t expr;
538
539       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, dim);
540       value_set_si (v, 1);
541       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
542       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, i, c);
543
544       /* Textual order inside this loop.  */
545       if ((i % 2) == 0)
546         {
547           ppl_Linear_Expression_coefficient (static_schedule, i / 2, c);
548           ppl_Coefficient_to_mpz_t (c, v);
549           value_oppose (v, v);
550           ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
551           ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, c);
552         }
553
554       /* Iterations of this loop.  */
555       else /* if ((i % 2) == 1) */
556         {
557           int loop = (i - 1) / 2;
558
559           value_set_si (v, -1);
560           ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
561           ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient
562             (expr, scattering_dimensions + loop, c);
563         }
564
565       ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
566       ppl_Polyhedron_add_constraint (PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb), cstr);
567       ppl_delete_Linear_Expression (expr);
568       ppl_delete_Constraint (cstr);
569     }
570
571   value_clear (v);
572   ppl_delete_Coefficient (c);
573
574   PBB_ORIGINAL (pbb) = poly_scattering_copy (PBB_TRANSFORMED (pbb));
575 }
576
577 /* Build for BB the static schedule.
578
579    The static schedule is a Dewey numbering of the abstract syntax
580    tree: http://en.wikipedia.org/wiki/Dewey_Decimal_Classification
581
582    The following example informally defines the static schedule:
583
584    A
585    for (i: ...)
586      {
587        for (j: ...)
588          {
589            B
590            C
591          }
592
593        for (k: ...)
594          {
595            D
596            E
597          }
598      }
599    F
600
601    Static schedules for A to F:
602
603      DEPTH
604      0 1 2
605    A 0
606    B 1 0 0
607    C 1 0 1
608    D 1 1 0
609    E 1 1 1
610    F 2
611 */
612
613 static void
614 build_scop_scattering (scop_p scop)
615 {
616   int i;
617   poly_bb_p pbb;
618   gimple_bb_p previous_gbb = NULL;
619   ppl_Linear_Expression_t static_schedule;
620   ppl_Coefficient_t c;
621   Value v;
622
623   value_init (v);
624   ppl_new_Coefficient (&c);
625   ppl_new_Linear_Expression (&static_schedule);
626
627   /* We have to start schedules at 0 on the first component and
628      because we cannot compare_prefix_loops against a previous loop,
629      prefix will be equal to zero, and that index will be
630      incremented before copying.  */
631   value_set_si (v, -1);
632   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
633   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (static_schedule, 0, c);
634
635   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
636     {
637       gimple_bb_p gbb = PBB_BLACK_BOX (pbb);
638       ppl_Linear_Expression_t common;
639       int prefix;
640       int nb_scat_dims = pbb_dim_iter_domain (pbb) * 2 + 1;
641
642       if (previous_gbb)
643         prefix = nb_common_loops (SCOP_REGION (scop), previous_gbb, gbb);
644       else
645         prefix = 0;
646
647       previous_gbb = gbb;
648       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&common, prefix + 1);
649       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (common,
650                                                            static_schedule);
651
652       value_set_si (v, 1);
653       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
654       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (common, prefix, c);
655       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (static_schedule,
656                                                            common);
657
658       build_pbb_scattering_polyhedrons (common, pbb, nb_scat_dims);
659
660       ppl_delete_Linear_Expression (common);
661     }
662
663   value_clear (v);
664   ppl_delete_Coefficient (c);
665   ppl_delete_Linear_Expression (static_schedule);
666 }
667
668 /* Add the value K to the dimension D of the linear expression EXPR.  */
669
670 static void
671 add_value_to_dim (ppl_dimension_type d, ppl_Linear_Expression_t expr,
672                   Value k)
673 {
674   Value val;
675   ppl_Coefficient_t coef;
676
677   ppl_new_Coefficient (&coef);
678   ppl_Linear_Expression_coefficient (expr, d, coef);
679   value_init (val);
680   ppl_Coefficient_to_mpz_t (coef, val);
681
682   value_addto (val, val, k);
683
684   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, val);
685   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, d, coef);
686   value_clear (val);
687   ppl_delete_Coefficient (coef);
688 }
689
690 /* In the context of scop S, scan E, the right hand side of a scalar
691    evolution function in loop VAR, and translate it to a linear
692    expression EXPR.  */
693
694 static void
695 scan_tree_for_params_right_scev (sese s, tree e, int var,
696                                  ppl_Linear_Expression_t expr)
697 {
698   if (expr)
699     {
700       loop_p loop = get_loop (var);
701       ppl_dimension_type l = sese_loop_depth (s, loop) - 1;
702       Value val;
703
704       /* Scalar evolutions should happen in the sese region.  */
705       gcc_assert (sese_loop_depth (s, loop) > 0);
706
707       /* We can not deal with parametric strides like:
708
709       | p = parameter;
710       |
711       | for i:
712       |   a [i * p] = ...   */
713       gcc_assert (TREE_CODE (e) == INTEGER_CST);
714
715       value_init (val);
716       value_set_si (val, int_cst_value (e));
717       add_value_to_dim (l, expr, val);
718       value_clear (val);
719     }
720 }
721
722 /* Scan the integer constant CST, and add it to the inhomogeneous part of the
723    linear expression EXPR.  K is the multiplier of the constant.  */
724
725 static void
726 scan_tree_for_params_int (tree cst, ppl_Linear_Expression_t expr, Value k)
727 {
728   Value val;
729   ppl_Coefficient_t coef;
730   int v = int_cst_value (cst);
731
732   value_init (val);
733   value_set_si (val, 0);
734
735   /* Necessary to not get "-1 = 2^n - 1". */
736   if (v < 0)
737     value_sub_int (val, val, -v);
738   else
739     value_add_int (val, val, v);
740
741   value_multiply (val, val, k);
742   ppl_new_Coefficient (&coef);
743   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, val);
744   ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, coef);
745   value_clear (val);
746   ppl_delete_Coefficient (coef);
747 }
748
749 /* When parameter NAME is in REGION, returns its index in SESE_PARAMS.
750    Otherwise returns -1.  */
751
752 static inline int
753 parameter_index_in_region_1 (tree name, sese region)
754 {
755   int i;
756   tree p;
757
758   gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
759
760   for (i = 0; VEC_iterate (tree, SESE_PARAMS (region), i, p); i++)
761     if (p == name)
762       return i;
763
764   return -1;
765 }
766
767 /* When the parameter NAME is in REGION, returns its index in
768    SESE_PARAMS.  Otherwise this function inserts NAME in SESE_PARAMS
769    and returns the index of NAME.  */
770
771 static int
772 parameter_index_in_region (tree name, sese region)
773 {
774   int i;
775
776   gcc_assert (TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
777
778   i = parameter_index_in_region_1 (name, region);
779   if (i != -1)
780     return i;
781
782   gcc_assert (SESE_ADD_PARAMS (region));
783
784   i = VEC_length (tree, SESE_PARAMS (region));
785   VEC_safe_push (tree, heap, SESE_PARAMS (region), name);
786   return i;
787 }
788
789 /* In the context of sese S, scan the expression E and translate it to
790    a linear expression C.  When parsing a symbolic multiplication, K
791    represents the constant multiplier of an expression containing
792    parameters.  */
793
794 static void
795 scan_tree_for_params (sese s, tree e, ppl_Linear_Expression_t c,
796                       Value k)
797 {
798   if (e == chrec_dont_know)
799     return;
800
801   switch (TREE_CODE (e))
802     {
803     case POLYNOMIAL_CHREC:
804       scan_tree_for_params_right_scev (s, CHREC_RIGHT (e),
805                                        CHREC_VARIABLE (e), c);
806       scan_tree_for_params (s, CHREC_LEFT (e), c, k);
807       break;
808
809     case MULT_EXPR:
810       if (chrec_contains_symbols (TREE_OPERAND (e, 0)))
811         {
812           if (c)
813             {
814               Value val;
815               gcc_assert (host_integerp (TREE_OPERAND (e, 1), 0));
816               value_init (val);
817               value_set_si (val, int_cst_value (TREE_OPERAND (e, 1)));
818               value_multiply (val, val, k);
819               scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, val);
820               value_clear (val);
821             }
822           else
823             scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
824         }
825       else
826         {
827           if (c)
828             {
829               Value val;
830               gcc_assert (host_integerp (TREE_OPERAND (e, 0), 0));
831               value_init (val);
832               value_set_si (val, int_cst_value (TREE_OPERAND (e, 0)));
833               value_multiply (val, val, k);
834               scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, val);
835               value_clear (val);
836             }
837           else
838             scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, k);
839         }
840       break;
841
842     case PLUS_EXPR:
843     case POINTER_PLUS_EXPR:
844       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
845       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), c, k);
846       break;
847
848     case MINUS_EXPR:
849       {
850         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
851
852         if (c)
853           {
854             ppl_dimension_type dim;
855             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
856             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
857           }
858
859         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
860         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 1), tmp_expr, k);
861
862         if (c)
863           {
864             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
865                                                                    tmp_expr);
866             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
867           }
868
869         break;
870       }
871
872     case NEGATE_EXPR:
873       {
874         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
875
876         if (c)
877           {
878             ppl_dimension_type dim;
879             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
880             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
881           }
882
883         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), tmp_expr, k);
884
885         if (c)
886           {
887             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
888                                                                    tmp_expr);
889             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
890           }
891
892         break;
893       }
894
895     case BIT_NOT_EXPR:
896       {
897         ppl_Linear_Expression_t tmp_expr = NULL;
898
899         if (c)
900           {
901             ppl_dimension_type dim;
902             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
903             ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&tmp_expr, dim);
904           }
905
906         scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), tmp_expr, k);
907
908         if (c)
909           {
910             ppl_Coefficient_t coef;
911             Value minus_one;
912
913             ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (c,
914                                                                    tmp_expr);
915             ppl_delete_Linear_Expression (tmp_expr);
916             value_init (minus_one);
917             value_set_si (minus_one, -1);
918             ppl_new_Coefficient_from_mpz_t (&coef, minus_one);
919             ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (c, coef);
920             value_clear (minus_one);
921             ppl_delete_Coefficient (coef);
922           }
923
924         break;
925       }
926
927     case SSA_NAME:
928       {
929         ppl_dimension_type p = parameter_index_in_region (e, s);
930
931         if (c)
932           {
933             ppl_dimension_type dim;
934             ppl_Linear_Expression_space_dimension (c, &dim);
935             p += dim - sese_nb_params (s);
936             add_value_to_dim (p, c, k);
937           }
938         break;
939       }
940
941     case INTEGER_CST:
942       if (c)
943         scan_tree_for_params_int (e, c, k);
944       break;
945
946     CASE_CONVERT:
947     case NON_LVALUE_EXPR:
948       scan_tree_for_params (s, TREE_OPERAND (e, 0), c, k);
949       break;
950
951    default:
952       gcc_unreachable ();
953       break;
954     }
955 }
956
957 /* Find parameters with respect to REGION in BB. We are looking in memory
958    access functions, conditions and loop bounds.  */
959
960 static void
961 find_params_in_bb (sese region, gimple_bb_p gbb)
962 {
963   int i;
964   unsigned j;
965   data_reference_p dr;
966   gimple stmt;
967   loop_p loop = GBB_BB (gbb)->loop_father;
968   Value one;
969
970   value_init (one);
971   value_set_si (one, 1);
972
973   /* Find parameters in the access functions of data references.  */
974   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, GBB_DATA_REFS (gbb), i, dr); i++)
975     for (j = 0; j < DR_NUM_DIMENSIONS (dr); j++)
976       scan_tree_for_params (region, DR_ACCESS_FN (dr, j), NULL, one);
977
978   /* Find parameters in conditional statements.  */
979   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, GBB_CONDITIONS (gbb), i, stmt); i++)
980     {
981       tree lhs = scalar_evolution_in_region (region, loop,
982                                              gimple_cond_lhs (stmt));
983       tree rhs = scalar_evolution_in_region (region, loop,
984                                              gimple_cond_rhs (stmt));
985
986       scan_tree_for_params (region, lhs, NULL, one);
987       scan_tree_for_params (region, rhs, NULL, one);
988     }
989
990   value_clear (one);
991 }
992
993 /* Record the parameters used in the SCOP.  A variable is a parameter
994    in a scop if it does not vary during the execution of that scop.  */
995
996 static void
997 find_scop_parameters (scop_p scop)
998 {
999   poly_bb_p pbb;
1000   unsigned i;
1001   sese region = SCOP_REGION (scop);
1002   struct loop *loop;
1003   Value one;
1004
1005   value_init (one);
1006   value_set_si (one, 1);
1007
1008   /* Find the parameters used in the loop bounds.  */
1009   for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop); i++)
1010     {
1011       tree nb_iters = number_of_latch_executions (loop);
1012
1013       if (!chrec_contains_symbols (nb_iters))
1014         continue;
1015
1016       nb_iters = scalar_evolution_in_region (region, loop, nb_iters);
1017       scan_tree_for_params (region, nb_iters, NULL, one);
1018     }
1019
1020   value_clear (one);
1021
1022   /* Find the parameters used in data accesses.  */
1023   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1024     find_params_in_bb (region, PBB_BLACK_BOX (pbb));
1025
1026   scop_set_nb_params (scop, sese_nb_params (region));
1027   SESE_ADD_PARAMS (region) = false;
1028
1029   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension
1030     (&SCOP_CONTEXT (scop), scop_nb_params (scop), 0);
1031 }
1032
1033 /* Returns a gimple_bb from BB.  */
1034
1035 static inline gimple_bb_p
1036 gbb_from_bb (basic_block bb)
1037 {
1038   return (gimple_bb_p) bb->aux;
1039 }
1040
1041 /* Builds the constraint polyhedra for LOOP in SCOP.  OUTER_PH gives
1042    the constraints for the surrounding loops.  */
1043
1044 static void
1045 build_loop_iteration_domains (scop_p scop, struct loop *loop,
1046                               ppl_Polyhedron_t outer_ph, int nb,
1047                               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *domains)
1048 {
1049   int i;
1050   ppl_Polyhedron_t ph;
1051   tree nb_iters = number_of_latch_executions (loop);
1052   ppl_dimension_type dim = nb + 1 + scop_nb_params (scop);
1053   sese region = SCOP_REGION (scop);
1054
1055   {
1056     ppl_const_Constraint_System_t pcs;
1057     ppl_dimension_type *map
1058       = (ppl_dimension_type *) XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim);
1059
1060     ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&ph, dim, 0);
1061     ppl_Polyhedron_get_constraints (outer_ph, &pcs);
1062     ppl_Polyhedron_add_constraints (ph, pcs);
1063
1064     for (i = 0; i < (int) nb; i++)
1065       map[i] = i;
1066     for (i = (int) nb; i < (int) dim - 1; i++)
1067       map[i] = i + 1;
1068     map[dim - 1] = nb;
1069
1070     ppl_Polyhedron_map_space_dimensions (ph, map, dim);
1071     free (map);
1072   }
1073
1074   /* 0 <= loop_i */
1075   {
1076     ppl_Constraint_t lb;
1077     ppl_Linear_Expression_t lb_expr;
1078
1079     ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&lb_expr, dim);
1080     ppl_set_coef (lb_expr, nb, 1);
1081     ppl_new_Constraint (&lb, lb_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1082     ppl_delete_Linear_Expression (lb_expr);
1083     ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, lb);
1084     ppl_delete_Constraint (lb);
1085   }
1086
1087   if (TREE_CODE (nb_iters) == INTEGER_CST)
1088     {
1089       ppl_Constraint_t ub;
1090       ppl_Linear_Expression_t ub_expr;
1091
1092       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1093
1094       /* loop_i <= cst_nb_iters */
1095       ppl_set_coef (ub_expr, nb, -1);
1096       ppl_set_inhomogeneous_tree (ub_expr, nb_iters);
1097       ppl_new_Constraint (&ub, ub_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1098       ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, ub);
1099       ppl_delete_Linear_Expression (ub_expr);
1100       ppl_delete_Constraint (ub);
1101     }
1102   else if (!chrec_contains_undetermined (nb_iters))
1103     {
1104       Value one;
1105       ppl_Constraint_t ub;
1106       ppl_Linear_Expression_t ub_expr;
1107       double_int nit;
1108
1109       value_init (one);
1110       value_set_si (one, 1);
1111       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&ub_expr, dim);
1112       nb_iters = scalar_evolution_in_region (region, loop, nb_iters);
1113       scan_tree_for_params (SCOP_REGION (scop), nb_iters, ub_expr, one);
1114       value_clear (one);
1115
1116       /* N <= estimated_nb_iters
1117
1118          FIXME: This is a workaround that should go away once we will
1119          have the PIP algorithm.  */
1120       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
1121         {
1122           Value val;
1123           ppl_Linear_Expression_t nb_iters_le;
1124           ppl_Polyhedron_t pol;
1125           graphite_dim_t n = scop_nb_params (scop);
1126           ppl_Coefficient_t coef;
1127
1128           ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&pol, dim, 0);
1129           ppl_new_Linear_Expression_from_Linear_Expression (&nb_iters_le,
1130                                                             ub_expr);
1131
1132           /* Construct the negated number of last iteration in VAL.  */
1133           value_init (val);
1134           mpz_set_double_int (val, nit, false);
1135           value_sub_int (val, val, 1);
1136           value_oppose (val, val);
1137
1138           /* NB_ITERS_LE holds number of last iteration in parametrical form.
1139           Subtract estimated number of last iteration and assert that result
1140           is not positive.  */
1141           ppl_new_Coefficient_from_mpz_t (&coef, val);
1142           ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (nb_iters_le, coef);
1143           ppl_delete_Coefficient (coef);
1144           ppl_new_Constraint (&ub, nb_iters_le,
1145                               PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
1146           ppl_Polyhedron_add_constraint (pol, ub);
1147
1148           /* Remove all but last N dimensions from POL to obtain constraints
1149              on parameters.  */
1150             {
1151               ppl_dimension_type *dims = XNEWVEC (ppl_dimension_type, dim - n);
1152               graphite_dim_t i;
1153               for (i = 0; i < dim - n; i++)
1154                 dims[i] = i;
1155               ppl_Polyhedron_remove_space_dimensions (pol, dims, dim - n);
1156               XDELETEVEC (dims);
1157             }
1158
1159           /* Add constraints on parameters to SCoP context.  */
1160             {
1161               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t constraints_ps;
1162               ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1163                (&constraints_ps, pol);
1164               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
1165                (SCOP_CONTEXT (scop), constraints_ps);
1166               ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (constraints_ps);
1167             }
1168
1169           ppl_delete_Polyhedron (pol);
1170           ppl_delete_Linear_Expression (nb_iters_le);
1171           ppl_delete_Constraint (ub);
1172           value_clear (val);
1173         }
1174
1175       /* loop_i <= expr_nb_iters */
1176       ppl_set_coef (ub_expr, nb, -1);
1177       ppl_new_Constraint (&ub, ub_expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1178       ppl_Polyhedron_add_constraint (ph, ub);
1179       ppl_delete_Linear_Expression (ub_expr);
1180       ppl_delete_Constraint (ub);
1181     }
1182   else
1183     gcc_unreachable ();
1184
1185   if (loop->inner && loop_in_sese_p (loop->inner, region))
1186     build_loop_iteration_domains (scop, loop->inner, ph, nb + 1, domains);
1187
1188   if (nb != 0
1189       && loop->next
1190       && loop_in_sese_p (loop->next, region))
1191     build_loop_iteration_domains (scop, loop->next, outer_ph, nb, domains);
1192
1193   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1194     (&domains[loop->num], ph);
1195
1196   ppl_delete_Polyhedron (ph);
1197 }
1198
1199 /* Returns a linear expression for tree T evaluated in PBB.  */
1200
1201 static ppl_Linear_Expression_t
1202 create_linear_expr_from_tree (poly_bb_p pbb, tree t)
1203 {
1204   Value one;
1205   ppl_Linear_Expression_t res;
1206   ppl_dimension_type dim;
1207   sese region = SCOP_REGION (PBB_SCOP (pbb));
1208   loop_p loop = pbb_loop (pbb);
1209
1210   dim = pbb_dim_iter_domain (pbb) + pbb_nb_params (pbb);
1211   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&res, dim);
1212
1213   t = scalar_evolution_in_region (region, loop, t);
1214   gcc_assert (!automatically_generated_chrec_p (t));
1215
1216   value_init (one);
1217   value_set_si (one, 1);
1218   scan_tree_for_params (region, t, res, one);
1219   value_clear (one);
1220
1221   return res;
1222 }
1223
1224 /* Returns the ppl constraint type from the gimple tree code CODE.  */
1225
1226 static enum ppl_enum_Constraint_Type
1227 ppl_constraint_type_from_tree_code (enum tree_code code)
1228 {
1229   switch (code)
1230     {
1231     /* We do not support LT and GT to be able to work with C_Polyhedron.
1232        As we work on integer polyhedron "a < b" can be expressed by
1233        "a + 1 <= b".  */
1234     case LT_EXPR:
1235     case GT_EXPR:
1236       gcc_unreachable ();
1237
1238     case LE_EXPR:
1239       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL;
1240
1241     case GE_EXPR:
1242       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL;
1243
1244     case EQ_EXPR:
1245       return PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL;
1246
1247     default:
1248       gcc_unreachable ();
1249     }
1250 }
1251
1252 /* Add conditional statement STMT to PS.  It is evaluated in PBB and
1253    CODE is used as the comparison operator.  This allows us to invert the
1254    condition or to handle inequalities.  */
1255
1256 static void
1257 add_condition_to_domain (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ps, gimple stmt,
1258                          poly_bb_p pbb, enum tree_code code)
1259 {
1260   Value v;
1261   ppl_Coefficient_t c;
1262   ppl_Linear_Expression_t left, right;
1263   ppl_Constraint_t cstr;
1264   enum ppl_enum_Constraint_Type type;
1265
1266   left = create_linear_expr_from_tree (pbb, gimple_cond_lhs (stmt));
1267   right = create_linear_expr_from_tree (pbb, gimple_cond_rhs (stmt));
1268
1269   /* If we have < or > expressions convert them to <= or >= by adding 1 to
1270      the left or the right side of the expression. */
1271   if (code == LT_EXPR)
1272     {
1273       value_init (v);
1274       value_set_si (v, 1);
1275       ppl_new_Coefficient (&c);
1276       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
1277       ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (left, c);
1278       ppl_delete_Coefficient (c);
1279       value_clear (v);
1280
1281       code = LE_EXPR;
1282     }
1283   else if (code == GT_EXPR)
1284     {
1285       value_init (v);
1286       value_set_si (v, 1);
1287       ppl_new_Coefficient (&c);
1288       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (c, v);
1289       ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (right, c);
1290       ppl_delete_Coefficient (c);
1291       value_clear (v);
1292
1293       code = GE_EXPR;
1294     }
1295
1296   type = ppl_constraint_type_from_tree_code (code);
1297
1298   ppl_subtract_Linear_Expression_from_Linear_Expression (left, right);
1299
1300   ppl_new_Constraint (&cstr, left, type);
1301   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_add_constraint (ps, cstr);
1302
1303   ppl_delete_Constraint (cstr);
1304   ppl_delete_Linear_Expression (left);
1305   ppl_delete_Linear_Expression (right);
1306 }
1307
1308 /* Add conditional statement STMT to pbb.  CODE is used as the comparision
1309    operator.  This allows us to invert the condition or to handle
1310    inequalities.  */
1311
1312 static void
1313 add_condition_to_pbb (poly_bb_p pbb, gimple stmt, enum tree_code code)
1314 {
1315   if (code == NE_EXPR)
1316     {
1317       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t left = PBB_DOMAIN (pbb);
1318       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t right;
1319       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1320         (&right, left);
1321       add_condition_to_domain (left, stmt, pbb, LT_EXPR);
1322       add_condition_to_domain (right, stmt, pbb, GT_EXPR);
1323       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_upper_bound_assign (left,
1324                                                                right);
1325       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (right);
1326     }
1327   else
1328     add_condition_to_domain (PBB_DOMAIN (pbb), stmt, pbb, code);
1329 }
1330
1331 /* Add conditions to the domain of PBB.  */
1332
1333 static void
1334 add_conditions_to_domain (poly_bb_p pbb)
1335 {
1336   unsigned int i;
1337   gimple stmt;
1338   gimple_bb_p gbb = PBB_BLACK_BOX (pbb);
1339   VEC (gimple, heap) *conditions = GBB_CONDITIONS (gbb);
1340
1341   if (VEC_empty (gimple, conditions))
1342     return;
1343
1344   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, conditions, i, stmt); i++)
1345     switch (gimple_code (stmt))
1346       {
1347       case GIMPLE_COND:
1348           {
1349             enum tree_code code = gimple_cond_code (stmt);
1350
1351             /* The conditions for ELSE-branches are inverted.  */
1352             if (VEC_index (gimple, gbb->condition_cases, i) == NULL)
1353               code = invert_tree_comparison (code, false);
1354
1355             add_condition_to_pbb (pbb, stmt, code);
1356             break;
1357           }
1358
1359       case GIMPLE_SWITCH:
1360         /* Switch statements are not supported right now - fall throught.  */
1361
1362       default:
1363         gcc_unreachable ();
1364         break;
1365       }
1366 }
1367
1368 /* Structure used to pass data to dom_walk.  */
1369
1370 struct bsc
1371 {
1372   VEC (gimple, heap) **conditions, **cases;
1373   sese region;
1374 };
1375
1376 /* Returns non NULL when BB has a single predecessor and the last
1377    statement of that predecessor is a COND_EXPR.  */
1378
1379 static gimple
1380 single_pred_cond (basic_block bb)
1381 {
1382   if (single_pred_p (bb))
1383     {
1384       edge e = single_pred_edge (bb);
1385       basic_block pred = e->src;
1386       gimple stmt = last_stmt (pred);
1387
1388       if (stmt && gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
1389         return stmt;
1390     }
1391   return NULL;
1392 }
1393
1394 /* Call-back for dom_walk executed before visiting the dominated
1395    blocks.  */
1396
1397 static void
1398 build_sese_conditions_before (struct dom_walk_data *dw_data,
1399                               basic_block bb)
1400 {
1401   struct bsc *data = (struct bsc *) dw_data->global_data;
1402   VEC (gimple, heap) **conditions = data->conditions;
1403   VEC (gimple, heap) **cases = data->cases;
1404   gimple_bb_p gbb = gbb_from_bb (bb);
1405   gimple stmt = single_pred_cond (bb);
1406
1407   if (!bb_in_sese_p (bb, data->region))
1408     return;
1409
1410   if (stmt)
1411     {
1412       edge e = single_pred_edge (bb);
1413
1414       VEC_safe_push (gimple, heap, *conditions, stmt);
1415
1416       if (e->flags & EDGE_TRUE_VALUE)
1417         VEC_safe_push (gimple, heap, *cases, stmt);
1418       else
1419         VEC_safe_push (gimple, heap, *cases, NULL);
1420     }
1421
1422   if (gbb)
1423     {
1424       GBB_CONDITIONS (gbb) = VEC_copy (gimple, heap, *conditions);
1425       GBB_CONDITION_CASES (gbb) = VEC_copy (gimple, heap, *cases);
1426     }
1427 }
1428
1429 /* Call-back for dom_walk executed after visiting the dominated
1430    blocks.  */
1431
1432 static void
1433 build_sese_conditions_after (struct dom_walk_data *dw_data,
1434                              basic_block bb)
1435 {
1436   struct bsc *data = (struct bsc *) dw_data->global_data;
1437   VEC (gimple, heap) **conditions = data->conditions;
1438   VEC (gimple, heap) **cases = data->cases;
1439
1440   if (!bb_in_sese_p (bb, data->region))
1441     return;
1442
1443   if (single_pred_cond (bb))
1444     {
1445       VEC_pop (gimple, *conditions);
1446       VEC_pop (gimple, *cases);
1447     }
1448 }
1449
1450 /* Record all conditions in REGION.  */
1451
1452 static void
1453 build_sese_conditions (sese region)
1454 {
1455   struct dom_walk_data walk_data;
1456   VEC (gimple, heap) *conditions = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
1457   VEC (gimple, heap) *cases = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
1458   struct bsc data;
1459
1460   data.conditions = &conditions;
1461   data.cases = &cases;
1462   data.region = region;
1463
1464   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
1465   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
1466   walk_data.before_dom_children = build_sese_conditions_before;
1467   walk_data.after_dom_children = build_sese_conditions_after;
1468   walk_data.global_data = &data;
1469   walk_data.block_local_data_size = 0;
1470
1471   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
1472   walk_dominator_tree (&walk_data, SESE_ENTRY_BB (region));
1473   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
1474
1475   VEC_free (gimple, heap, conditions);
1476   VEC_free (gimple, heap, cases);
1477 }
1478
1479 /* Traverses all the GBBs of the SCOP and add their constraints to the
1480    iteration domains.  */
1481
1482 static void
1483 add_conditions_to_constraints (scop_p scop)
1484 {
1485   int i;
1486   poly_bb_p pbb;
1487
1488   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1489     add_conditions_to_domain (pbb);
1490 }
1491
1492 /* Add constraints on the possible values of parameter P from the type
1493    of P.  */
1494
1495 static void
1496 add_param_constraints (scop_p scop, ppl_Polyhedron_t context, graphite_dim_t p)
1497 {
1498   ppl_Constraint_t cstr;
1499   ppl_Linear_Expression_t le;
1500   tree parameter = VEC_index (tree, SESE_PARAMS (SCOP_REGION (scop)), p);
1501   tree type = TREE_TYPE (parameter);
1502   tree lb, ub;
1503
1504   /* Disabled until we fix CPU2006.  */
1505   return;
1506
1507   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
1508     return;
1509
1510   lb = TYPE_MIN_VALUE (type);
1511   ub = TYPE_MAX_VALUE (type);
1512
1513   if (lb)
1514     {
1515       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, scop_nb_params (scop));
1516       ppl_set_coef (le, p, -1);
1517       ppl_set_inhomogeneous_tree (le, lb);
1518       ppl_new_Constraint (&cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
1519       ppl_Polyhedron_add_constraint (context, cstr);
1520       ppl_delete_Linear_Expression (le);
1521       ppl_delete_Constraint (cstr);
1522     }
1523
1524   if (ub)
1525     {
1526       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&le, scop_nb_params (scop));
1527       ppl_set_coef (le, p, -1);
1528       ppl_set_inhomogeneous_tree (le, ub);
1529       ppl_new_Constraint (&cstr, le, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1530       ppl_Polyhedron_add_constraint (context, cstr);
1531       ppl_delete_Linear_Expression (le);
1532       ppl_delete_Constraint (cstr);
1533     }
1534 }
1535
1536 /* Build the context of the SCOP.  The context usually contains extra
1537    constraints that are added to the iteration domains that constrain
1538    some parameters.  */
1539
1540 static void
1541 build_scop_context (scop_p scop)
1542 {
1543   ppl_Polyhedron_t context;
1544   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ps;
1545   graphite_dim_t p, n = scop_nb_params (scop);
1546
1547   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&context, n, 0);
1548
1549   for (p = 0; p < n; p++)
1550     add_param_constraints (scop, context, p);
1551
1552   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1553     (&ps, context);
1554   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
1555     (SCOP_CONTEXT (scop), ps);
1556
1557   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (ps);
1558   ppl_delete_Polyhedron (context);
1559 }
1560
1561 /* Build the iteration domains: the loops belonging to the current
1562    SCOP, and that vary for the execution of the current basic block.
1563    Returns false if there is no loop in SCOP.  */
1564
1565 static void
1566 build_scop_iteration_domain (scop_p scop)
1567 {
1568   struct loop *loop;
1569   sese region = SCOP_REGION (scop);
1570   int i;
1571   ppl_Polyhedron_t ph;
1572   poly_bb_p pbb;
1573   int nb_loops = number_of_loops ();
1574   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *domains
1575     = XNEWVEC (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t, nb_loops);
1576
1577   for (i = 0; i < nb_loops; i++)
1578     domains[i] = NULL;
1579
1580   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&ph, scop_nb_params (scop), 0);
1581
1582   for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, SESE_LOOP_NEST (region), i, loop); i++)
1583     if (!loop_in_sese_p (loop_outer (loop), region))
1584       build_loop_iteration_domains (scop, loop, ph, 0, domains);
1585
1586   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
1587     if (domains[gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb))->num])
1588       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
1589         (&PBB_DOMAIN (pbb), (ppl_const_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t)
1590          domains[gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb))->num]);
1591     else
1592       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
1593         (&PBB_DOMAIN (pbb), ph);
1594
1595   for (i = 0; i < nb_loops; i++)
1596     if (domains[i])
1597       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (domains[i]);
1598
1599   ppl_delete_Polyhedron (ph);
1600   free (domains);
1601 }
1602
1603 /* Add a constrain to the ACCESSES polyhedron for the alias set of
1604    data reference DR.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the
1605    ACCESSES polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration
1606    domain.  */
1607
1608 static void
1609 pdr_add_alias_set (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1610                    ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1611                    ppl_dimension_type dom_nb_dims)
1612 {
1613   ppl_Linear_Expression_t alias;
1614   ppl_Constraint_t cstr;
1615   int alias_set_num = 0;
1616   base_alias_pair *bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1617
1618   if (bap && bap->alias_set)
1619     alias_set_num = *(bap->alias_set);
1620
1621   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&alias, accessp_nb_dims);
1622
1623   ppl_set_coef (alias, dom_nb_dims, 1);
1624   ppl_set_inhomogeneous (alias, -alias_set_num);
1625   ppl_new_Constraint (&cstr, alias, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
1626   ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1627
1628   ppl_delete_Linear_Expression (alias);
1629   ppl_delete_Constraint (cstr);
1630 }
1631
1632 /* Add to ACCESSES polyhedron equalities defining the access functions
1633    to the memory.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the ACCESSES
1634    polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration domain.
1635    PBB is the poly_bb_p that contains the data reference DR.  */
1636
1637 static void
1638 pdr_add_memory_accesses (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1639                          ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1640                          ppl_dimension_type dom_nb_dims,
1641                          poly_bb_p pbb)
1642 {
1643   int i, nb_subscripts = DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1644   Value v;
1645   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb);
1646   sese region = SCOP_REGION (scop);
1647
1648   value_init (v);
1649
1650   for (i = 0; i < nb_subscripts; i++)
1651     {
1652       ppl_Linear_Expression_t fn, access;
1653       ppl_Constraint_t cstr;
1654       ppl_dimension_type subscript = dom_nb_dims + 1 + i;
1655       tree afn = DR_ACCESS_FN (dr, nb_subscripts - 1 - i);
1656
1657       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&fn, dom_nb_dims);
1658       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&access, accessp_nb_dims);
1659
1660       value_set_si (v, 1);
1661       scan_tree_for_params (region, afn, fn, v);
1662       ppl_assign_Linear_Expression_from_Linear_Expression (access, fn);
1663
1664       ppl_set_coef (access, subscript, -1);
1665       ppl_new_Constraint (&cstr, access, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
1666       ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1667
1668       ppl_delete_Linear_Expression (fn);
1669       ppl_delete_Linear_Expression (access);
1670       ppl_delete_Constraint (cstr);
1671     }
1672
1673   value_clear (v);
1674 }
1675
1676 /* Add constrains representing the size of the accessed data to the
1677    ACCESSES polyhedron.  ACCESSP_NB_DIMS is the dimension of the
1678    ACCESSES polyhedron, DOM_NB_DIMS is the dimension of the iteration
1679    domain.  */
1680
1681 static void
1682 pdr_add_data_dimensions (ppl_Polyhedron_t accesses, data_reference_p dr,
1683                          ppl_dimension_type accessp_nb_dims,
1684                          ppl_dimension_type dom_nb_dims)
1685 {
1686   tree ref = DR_REF (dr);
1687   int i, nb_subscripts = DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1688
1689   for (i = nb_subscripts - 1; i >= 0; i--, ref = TREE_OPERAND (ref, 0))
1690     {
1691       ppl_Linear_Expression_t expr;
1692       ppl_Constraint_t cstr;
1693       ppl_dimension_type subscript = dom_nb_dims + 1 + i;
1694       tree low, high;
1695
1696       if (TREE_CODE (ref) != ARRAY_REF)
1697         break;
1698
1699       low = array_ref_low_bound (ref);
1700
1701       /* subscript - low >= 0 */
1702       if (host_integerp (low, 0))
1703         {
1704           ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, accessp_nb_dims);
1705           ppl_set_coef (expr, subscript, 1);
1706
1707           ppl_set_inhomogeneous (expr, -int_cst_value (low));
1708
1709           ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1710           ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1711           ppl_delete_Linear_Expression (expr);
1712           ppl_delete_Constraint (cstr);
1713         }
1714
1715       high = array_ref_up_bound (ref);
1716
1717       /* high - subscript >= 0 */
1718       if (high && host_integerp (high, 0)
1719           /* 1-element arrays at end of structures may extend over
1720              their declared size.  */
1721           && !(array_at_struct_end_p (ref)
1722                && operand_equal_p (low, high, 0)))
1723         {
1724           ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, accessp_nb_dims);
1725           ppl_set_coef (expr, subscript, -1);
1726
1727           ppl_set_inhomogeneous (expr, int_cst_value (high));
1728
1729           ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
1730           ppl_Polyhedron_add_constraint (accesses, cstr);
1731           ppl_delete_Linear_Expression (expr);
1732           ppl_delete_Constraint (cstr);
1733         }
1734     }
1735 }
1736
1737 /* Build data accesses for DR in PBB.  */
1738
1739 static void
1740 build_poly_dr (data_reference_p dr, poly_bb_p pbb)
1741 {
1742   ppl_Polyhedron_t accesses;
1743   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t accesses_ps;
1744   ppl_dimension_type dom_nb_dims;
1745   ppl_dimension_type accessp_nb_dims;
1746   int dr_base_object_set;
1747
1748   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (PBB_DOMAIN (pbb),
1749                                                       &dom_nb_dims);
1750   accessp_nb_dims = dom_nb_dims + 1 + DR_NUM_DIMENSIONS (dr);
1751
1752   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&accesses, accessp_nb_dims, 0);
1753
1754   pdr_add_alias_set (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims);
1755   pdr_add_memory_accesses (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims, pbb);
1756   pdr_add_data_dimensions (accesses, dr, accessp_nb_dims, dom_nb_dims);
1757
1758   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&accesses_ps,
1759                                                             accesses);
1760   ppl_delete_Polyhedron (accesses);
1761
1762   if (dr->aux)
1763     dr_base_object_set = ((base_alias_pair *)(dr->aux))->base_obj_set;
1764
1765   new_poly_dr (pbb, dr_base_object_set, accesses_ps, DR_IS_READ (dr) ? PDR_READ : PDR_WRITE,
1766                dr, DR_NUM_DIMENSIONS (dr));
1767 }
1768
1769 /* Write to FILE the alias graph of data references in DIMACS format.  */
1770
1771 static inline bool
1772 write_alias_graph_to_ascii_dimacs (FILE *file, char *comment,
1773                                    VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1774 {
1775   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1776   int edge_num = 0;
1777   data_reference_p dr1, dr2;
1778   int i, j;
1779
1780   if (num_vertex == 0)
1781     return true;
1782
1783   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1784     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1785       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1786         edge_num++;
1787
1788   fprintf (file, "$\n");
1789
1790   if (comment)
1791     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1792
1793   fprintf (file, "p edge %d %d\n", num_vertex, edge_num);
1794
1795   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1796     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1797       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1798         fprintf (file, "e %d %d\n", i + 1, j + 1);
1799
1800   return true;
1801 }
1802
1803 /* Write to FILE the alias graph of data references in DOT format.  */
1804
1805 static inline bool
1806 write_alias_graph_to_ascii_dot (FILE *file, char *comment,
1807                                 VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1808 {
1809   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1810   data_reference_p dr1, dr2;
1811   int i, j;
1812
1813   if (num_vertex == 0)
1814     return true;
1815
1816   fprintf (file, "$\n");
1817
1818   if (comment)
1819     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1820
1821   /* First print all the vertices.  */
1822   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1823     fprintf (file, "n%d;\n", i);
1824
1825   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1826     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1827       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1828         fprintf (file, "n%d n%d\n", i, j);
1829
1830   return true;
1831 }
1832
1833 /* Write to FILE the alias graph of data references in ECC format.  */
1834
1835 static inline bool
1836 write_alias_graph_to_ascii_ecc (FILE *file, char *comment,
1837                                 VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1838 {
1839   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1840   data_reference_p dr1, dr2;
1841   int i, j;
1842
1843   if (num_vertex == 0)
1844     return true;
1845
1846   fprintf (file, "$\n");
1847
1848   if (comment)
1849     fprintf (file, "c %s\n", comment);
1850
1851   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1852     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1853       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1854         fprintf (file, "%d %d\n", i, j);
1855
1856   return true;
1857 }
1858
1859 /* Check if DR1 and DR2 are in the same object set.  */
1860
1861 static bool
1862 dr_same_base_object_p (const struct data_reference *dr1,
1863                        const struct data_reference *dr2)
1864 {
1865   return operand_equal_p (DR_BASE_OBJECT (dr1), DR_BASE_OBJECT (dr2), 0);
1866 }
1867
1868 /* Uses DFS component number as representative of alias-sets. Also tests for
1869    optimality by verifying if every connected component is a clique. Returns
1870    true (1) if the above test is true, and false (0) otherwise.  */
1871
1872 static int
1873 build_alias_set_optimal_p (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1874 {
1875   int num_vertices = VEC_length (data_reference_p, drs);
1876   struct graph *g = new_graph (num_vertices);
1877   data_reference_p dr1, dr2;
1878   int i, j;
1879   int num_connected_components;
1880   int v_indx1, v_indx2, num_vertices_in_component;
1881   int *all_vertices;
1882   int *vertices;
1883   struct graph_edge *e;
1884   int this_component_is_clique;
1885   int all_components_are_cliques = 1;
1886
1887   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1888     for (j = i+1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1889       if (dr_may_alias_p (dr1, dr2))
1890         {
1891           add_edge (g, i, j);
1892           add_edge (g, j, i);
1893         }
1894
1895   all_vertices = XNEWVEC (int, num_vertices);
1896   vertices = XNEWVEC (int, num_vertices);
1897   for (i = 0; i < num_vertices; i++)
1898     all_vertices[i] = i;
1899
1900   num_connected_components = graphds_dfs (g, all_vertices, num_vertices,
1901                                           NULL, true, NULL);
1902   for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
1903     {
1904       data_reference_p dr = VEC_index (data_reference_p, drs, i);
1905       base_alias_pair *bap;
1906
1907       if (dr->aux)
1908         bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1909
1910       bap->alias_set = XNEW (int);
1911       *(bap->alias_set) = g->vertices[i].component + 1;
1912     }
1913
1914   /* Verify if the DFS numbering results in optimal solution.  */
1915   for (i = 0; i < num_connected_components; i++)
1916     {
1917       num_vertices_in_component = 0;
1918       /* Get all vertices whose DFS component number is the same as i.  */
1919       for (j = 0; j < num_vertices; j++)
1920         if (g->vertices[j].component == i)
1921           vertices[num_vertices_in_component++] = j;
1922
1923       /* Now test if the vertices in 'vertices' form a clique, by testing
1924          for edges among each pair.  */
1925       this_component_is_clique = 1;
1926       for (v_indx1 = 0; v_indx1 < num_vertices_in_component; v_indx1++)
1927         {
1928           for (v_indx2 = v_indx1+1; v_indx2 < num_vertices_in_component; v_indx2++)
1929             {
1930               /* Check if the two vertices are connected by iterating
1931                  through all the edges which have one of these are source.  */
1932               e = g->vertices[vertices[v_indx2]].pred;
1933               while (e)
1934                 {
1935                   if (e->src == vertices[v_indx1])
1936                     break;
1937                   e = e->pred_next;
1938                 }
1939               if (!e)
1940                 {
1941                   this_component_is_clique = 0;
1942                   break;
1943                 }
1944             }
1945           if (!this_component_is_clique)
1946             all_components_are_cliques = 0;
1947         }
1948     }
1949
1950   free (all_vertices);
1951   free (vertices);
1952   free_graph (g);
1953   return all_components_are_cliques;
1954 }
1955
1956 /* Group each data reference in DRS with it's base object set num.  */
1957
1958 static void
1959 build_base_obj_set_for_drs (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
1960 {
1961   int num_vertex = VEC_length (data_reference_p, drs);
1962   struct graph *g = new_graph (num_vertex);
1963   data_reference_p dr1, dr2;
1964   int i, j;
1965   int *queue;
1966
1967   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr1); i++)
1968     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, dr2); j++)
1969       if (dr_same_base_object_p (dr1, dr2))
1970         {
1971           add_edge (g, i, j);
1972           add_edge (g, j, i);
1973         }
1974
1975   queue = XNEWVEC (int, num_vertex);
1976   for (i = 0; i < num_vertex; i++)
1977     queue[i] = i;
1978
1979   graphds_dfs (g, queue, num_vertex, NULL, true, NULL);
1980
1981   for (i = 0; i < g->n_vertices; i++)
1982     {
1983       data_reference_p dr = VEC_index (data_reference_p, drs, i);
1984       base_alias_pair *bap;
1985
1986       if (dr->aux)
1987         bap = (base_alias_pair *)(dr->aux);
1988
1989       bap->base_obj_set = g->vertices[i].component + 1;
1990     }
1991
1992   free (queue);
1993   free_graph (g);
1994 }
1995
1996 /* Build the data references for PBB.  */
1997
1998 static void
1999 build_pbb_drs (poly_bb_p pbb)
2000 {
2001   int j;
2002   data_reference_p dr;
2003   VEC (data_reference_p, heap) *gbb_drs = GBB_DATA_REFS (PBB_BLACK_BOX (pbb));
2004
2005   for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p, gbb_drs, j, dr); j++)
2006     build_poly_dr (dr, pbb);
2007 }
2008
2009 /* Dump to file the alias graphs for the data references in DRS.  */
2010
2011 static void
2012 dump_alias_graphs (VEC (data_reference_p, heap) *drs)
2013 {
2014   char comment[100];
2015   FILE *file_dimacs, *file_ecc, *file_dot;
2016
2017   file_dimacs = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_dimacs", "ab");
2018   if (file_dimacs)
2019     {
2020       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2021                 current_function_name ());
2022       write_alias_graph_to_ascii_dimacs (file_dimacs, comment, drs);
2023       fclose (file_dimacs);
2024     }
2025
2026   file_ecc = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_ecc", "ab");
2027   if (file_ecc)
2028     {
2029       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2030                 current_function_name ());
2031       write_alias_graph_to_ascii_ecc (file_ecc, comment, drs);
2032       fclose (file_ecc);
2033     }
2034
2035   file_dot = fopen ("/tmp/dr_alias_graph_dot", "ab");
2036   if (file_dot)
2037     {
2038       snprintf (comment, sizeof (comment), "%s %s", main_input_filename,
2039                 current_function_name ());
2040       write_alias_graph_to_ascii_dot (file_dot, comment, drs);
2041       fclose (file_dot);
2042     }
2043 }
2044
2045 /* Build data references in SCOP.  */
2046
2047 static void
2048 build_scop_drs (scop_p scop)
2049 {
2050   int i, j;
2051   poly_bb_p pbb;
2052   data_reference_p dr;
2053   VEC (data_reference_p, heap) *drs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 3);
2054
2055   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
2056     for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p,
2057                              GBB_DATA_REFS (PBB_BLACK_BOX (pbb)), j, dr); j++)
2058       VEC_safe_push (data_reference_p, heap, drs, dr);
2059
2060   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, dr); i++)
2061     dr->aux = XNEW (base_alias_pair);
2062
2063   if (!build_alias_set_optimal_p (drs))
2064     {
2065       /* TODO: Add support when building alias set is not optimal.  */
2066       ;
2067     }
2068
2069   build_base_obj_set_for_drs (drs);
2070
2071   /* When debugging, enable the following code.  This cannot be used
2072      in production compilers.  */
2073   if (0)
2074     dump_alias_graphs (drs);
2075
2076   VEC_free (data_reference_p, heap, drs);
2077
2078   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
2079     build_pbb_drs (pbb);
2080 }
2081
2082 /* Return a gsi at the position of the phi node STMT.  */
2083
2084 static gimple_stmt_iterator
2085 gsi_for_phi_node (gimple stmt)
2086 {
2087   gimple_stmt_iterator psi;
2088   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2089
2090   for (psi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2091     if (stmt == gsi_stmt (psi))
2092       return psi;
2093
2094   gcc_unreachable ();
2095   return psi;
2096 }
2097
2098 /* Insert the assignment "RES := VAR" just after the definition of VAR.  */
2099
2100 static void
2101 insert_out_of_ssa_copy (tree res, tree var)
2102 {
2103   gimple stmt;
2104   gimple_seq stmts;
2105   gimple_stmt_iterator si;
2106   gimple_stmt_iterator gsi;
2107
2108   var = force_gimple_operand (var, &stmts, true, NULL_TREE);
2109   stmt = gimple_build_assign (res, var);
2110   if (!stmts)
2111     stmts = gimple_seq_alloc ();
2112   si = gsi_last (stmts);
2113   gsi_insert_after (&si, stmt, GSI_NEW_STMT);
2114
2115   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2116   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2117     {
2118       gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (stmt));
2119       gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2120     }
2121   else
2122     {
2123       gsi = gsi_for_stmt (stmt);
2124       gsi_insert_seq_after (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2125     }
2126 }
2127
2128 /* Insert on edge E the assignment "RES := EXPR".  */
2129
2130 static void
2131 insert_out_of_ssa_copy_on_edge (edge e, tree res, tree expr)
2132 {
2133   gimple_stmt_iterator gsi;
2134   gimple_seq stmts;
2135   tree var = force_gimple_operand (expr, &stmts, true, NULL_TREE);
2136   gimple stmt = gimple_build_assign (res, var);
2137
2138   if (!stmts)
2139     stmts = gimple_seq_alloc ();
2140
2141   gsi = gsi_last (stmts);
2142   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2143   gsi_insert_seq_on_edge (e, stmts);
2144   gsi_commit_edge_inserts ();
2145 }
2146
2147 /* Creates a zero dimension array of the same type as VAR.  */
2148
2149 static tree
2150 create_zero_dim_array (tree var, const char *base_name)
2151 {
2152   tree index_type = build_index_type (integer_zero_node);
2153   tree elt_type = TREE_TYPE (var);
2154   tree array_type = build_array_type (elt_type, index_type);
2155   tree base = create_tmp_var (array_type, base_name);
2156
2157   add_referenced_var (base);
2158
2159   return build4 (ARRAY_REF, elt_type, base, integer_zero_node, NULL_TREE,
2160                  NULL_TREE);
2161 }
2162
2163 /* Returns true when PHI is a loop close phi node.  */
2164
2165 static bool
2166 scalar_close_phi_node_p (gimple phi)
2167 {
2168   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI
2169       || !is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
2170     return false;
2171
2172   return (gimple_phi_num_args (phi) == 1);
2173 }
2174
2175 /* Rewrite out of SSA the reduction phi node at PSI by creating a zero
2176    dimension array for it.  */
2177
2178 static void
2179 rewrite_close_phi_out_of_ssa (gimple_stmt_iterator *psi)
2180 {
2181   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2182   tree res = gimple_phi_result (phi);
2183   tree var = SSA_NAME_VAR (res);
2184   tree zero_dim_array = create_zero_dim_array (var, "Close_Phi");
2185   gimple_stmt_iterator gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (phi));
2186   gimple stmt = gimple_build_assign (res, zero_dim_array);
2187   tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, 0);
2188
2189   if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2190     insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, arg);
2191   else
2192     insert_out_of_ssa_copy_on_edge (single_pred_edge (gimple_bb (phi)),
2193                                     zero_dim_array, arg);
2194
2195   remove_phi_node (psi, false);
2196   gsi_insert_before (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2197   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2198 }
2199
2200 /* Rewrite out of SSA the reduction phi node at PSI by creating a zero
2201    dimension array for it.  */
2202
2203 static void
2204 rewrite_phi_out_of_ssa (gimple_stmt_iterator *psi)
2205 {
2206   size_t i;
2207   gimple phi = gsi_stmt (*psi);
2208   basic_block bb = gimple_bb (phi);
2209   tree res = gimple_phi_result (phi);
2210   tree var = SSA_NAME_VAR (res);
2211   tree zero_dim_array = create_zero_dim_array (var, "General_Reduction");
2212   gimple_stmt_iterator gsi;
2213   gimple stmt;
2214   gimple_seq stmts;
2215
2216   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2217     {
2218       tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
2219
2220       /* Try to avoid the insertion on edges as much as possible: this
2221          would avoid the insertion of code on loop latch edges, making
2222          the pattern matching of the vectorizer happy, or it would
2223          avoid the insertion of useless basic blocks.  Note that it is
2224          incorrect to insert out of SSA copies close by their
2225          definition when they are more than two loop levels apart:
2226          for example, starting from a double nested loop
2227
2228          | a = ...
2229          | loop_1
2230          |  loop_2
2231          |    b = phi (a, c)
2232          |    c = ...
2233          |  end_2
2234          | end_1
2235
2236          the following transform is incorrect
2237
2238          | a = ...
2239          | Red[0] = a
2240          | loop_1
2241          |  loop_2
2242          |    b = Red[0]
2243          |    c = ...
2244          |    Red[0] = c
2245          |  end_2
2246          | end_1
2247
2248          whereas inserting the copy on the incoming edge is correct
2249
2250          | a = ...
2251          | loop_1
2252          |  Red[0] = a
2253          |  loop_2
2254          |    b = Red[0]
2255          |    c = ...
2256          |    Red[0] = c
2257          |  end_2
2258          | end_1
2259       */
2260       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
2261           && is_gimple_reg (arg)
2262           && gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg))
2263           && (flow_bb_inside_loop_p (bb->loop_father,
2264                                      gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg)))
2265               || flow_bb_inside_loop_p (loop_outer (bb->loop_father),
2266                                         gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (arg)))))
2267         insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, arg);
2268       else
2269         insert_out_of_ssa_copy_on_edge (gimple_phi_arg_edge (phi, i),
2270                                         zero_dim_array, arg);
2271     }
2272
2273   var = force_gimple_operand (zero_dim_array, &stmts, true, NULL_TREE);
2274
2275   if (!stmts)
2276     stmts = gimple_seq_alloc ();
2277
2278   stmt = gimple_build_assign (res, var);
2279   remove_phi_node (psi, false);
2280   SSA_NAME_DEF_STMT (res) = stmt;
2281
2282   gsi = gsi_last (stmts);
2283   gsi_insert_after (&gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2284
2285   gsi = gsi_after_labels (bb);
2286   gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_NEW_STMT);
2287 }
2288
2289 /* Return true when DEF can be analyzed in REGION by the scalar
2290    evolution analyzer.  */
2291
2292 static bool
2293 scev_analyzable_p (tree def, sese region)
2294 {
2295   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def);
2296   loop_p loop = loop_containing_stmt (stmt);
2297   tree scev = scalar_evolution_in_region (region, loop, def);
2298
2299   return !chrec_contains_undetermined (scev);
2300 }
2301
2302 /* Rewrite the scalar dependence of DEF used in USE_STMT with a memory
2303    read from ZERO_DIM_ARRAY.  */
2304
2305 static void
2306 rewrite_cross_bb_scalar_dependence (tree zero_dim_array, tree def, gimple use_stmt)
2307 {
2308   tree var = SSA_NAME_VAR (def);
2309   gimple name_stmt = gimple_build_assign (var, zero_dim_array);
2310   tree name = make_ssa_name (var, name_stmt);
2311   ssa_op_iter iter;
2312   use_operand_p use_p;
2313   gimple_stmt_iterator gsi;
2314
2315   gcc_assert (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI);
2316
2317   gimple_assign_set_lhs (name_stmt, name);
2318
2319   gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
2320   gsi_insert_before (&gsi, name_stmt, GSI_NEW_STMT);
2321
2322   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, use_stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2323     if (operand_equal_p (def, USE_FROM_PTR (use_p), 0))
2324       replace_exp (use_p, name);
2325
2326   update_stmt (use_stmt);
2327 }
2328
2329 /* Rewrite the scalar dependences crossing the boundary of the BB
2330    containing STMT with an array.  */
2331
2332 static void
2333 rewrite_cross_bb_scalar_deps (sese region, gimple_stmt_iterator *gsi)
2334 {
2335   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2336   imm_use_iterator imm_iter;
2337   tree def;
2338   basic_block def_bb;
2339   tree zero_dim_array = NULL_TREE;
2340   gimple use_stmt;
2341
2342   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
2343     return;
2344
2345   def = gimple_assign_lhs (stmt);
2346   if (!is_gimple_reg (def)
2347       || scev_analyzable_p (def, region))
2348     return;
2349
2350   def_bb = gimple_bb (stmt);
2351
2352   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, def)
2353     if (def_bb != gimple_bb (use_stmt)
2354         && gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI)
2355       {
2356         if (!zero_dim_array)
2357           {
2358             zero_dim_array = create_zero_dim_array
2359               (SSA_NAME_VAR (def), "Cross_BB_scalar_dependence");
2360             insert_out_of_ssa_copy (zero_dim_array, def);
2361             gsi_next (gsi);
2362           }
2363
2364         rewrite_cross_bb_scalar_dependence (zero_dim_array, def, use_stmt);
2365       }
2366 }
2367
2368 /* Rewrite out of SSA all the reduction phi nodes of SCOP.  */
2369
2370 static void
2371 rewrite_reductions_out_of_ssa (scop_p scop)
2372 {
2373   basic_block bb;
2374   gimple_stmt_iterator psi;
2375   sese region = SCOP_REGION (scop);
2376
2377   FOR_EACH_BB (bb)
2378     if (bb_in_sese_p (bb, region))
2379       for (psi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (psi);)
2380         {
2381           if (scalar_close_phi_node_p (gsi_stmt (psi)))
2382             rewrite_close_phi_out_of_ssa (&psi);
2383           else if (reduction_phi_p (region, &psi))
2384             rewrite_phi_out_of_ssa (&psi);
2385         }
2386
2387   update_ssa (TODO_update_ssa);
2388 #ifdef ENABLE_CHECKING
2389   verify_ssa (false);
2390   verify_loop_closed_ssa ();
2391 #endif
2392
2393   FOR_EACH_BB (bb)
2394     if (bb_in_sese_p (bb, region))
2395       for (psi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (psi); gsi_next (&psi))
2396         rewrite_cross_bb_scalar_deps (region, &psi);
2397
2398   update_ssa (TODO_update_ssa);
2399 #ifdef ENABLE_CHECKING
2400   verify_ssa (false);
2401   verify_loop_closed_ssa ();
2402 #endif
2403 }
2404
2405 /* Returns the number of pbbs that are in loops contained in SCOP.  */
2406
2407 static int
2408 nb_pbbs_in_loops (scop_p scop)
2409 {
2410   int i;
2411   poly_bb_p pbb;
2412   int res = 0;
2413
2414   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb); i++)
2415     if (loop_in_sese_p (gbb_loop (PBB_BLACK_BOX (pbb)), SCOP_REGION (scop)))
2416       res++;
2417
2418   return res;
2419 }
2420
2421 /* Return the number of data references in BB that write in
2422    memory.  */
2423
2424 static int
2425 nb_data_writes_in_bb (basic_block bb)
2426 {
2427   int res = 0;
2428   gimple_stmt_iterator gsi;
2429
2430   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2431     if (gimple_vdef (gsi_stmt (gsi)))
2432       res++;
2433
2434   return res;
2435 }
2436
2437 /* Splits STMT out of its current BB.  */
2438
2439 static basic_block
2440 split_reduction_stmt (gimple stmt)
2441 {
2442   gimple_stmt_iterator gsi;
2443   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2444   edge e;
2445
2446   /* Do not split basic blocks with no writes to memory: the reduction
2447      will be the only write to memory.  */
2448   if (nb_data_writes_in_bb (bb) == 0)
2449     return bb;
2450
2451   split_block (bb, stmt);
2452
2453   if (gsi_one_before_end_p (gsi_start_bb (bb)))
2454     return bb;
2455
2456   gsi = gsi_last_bb (bb);
2457   gsi_prev (&gsi);
2458   e = split_block (bb, gsi_stmt (gsi));
2459
2460   return e->dest;
2461 }
2462
2463 /* Return true when stmt is a reduction operation.  */
2464
2465 static inline bool
2466 is_reduction_operation_p (gimple stmt)
2467 {
2468   enum tree_code code;
2469
2470   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
2471   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2472
2473   return flag_associative_math
2474     && commutative_tree_code (code)
2475     && associative_tree_code (code);
2476 }
2477
2478 /* Returns true when PHI contains an argument ARG.  */
2479
2480 static bool
2481 phi_contains_arg (gimple phi, tree arg)
2482 {
2483   size_t i;
2484
2485   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2486     if (operand_equal_p (arg, gimple_phi_arg_def (phi, i), 0))
2487       return true;
2488
2489   return false;
2490 }
2491
2492 /* Return a loop phi node that corresponds to a reduction containing LHS.  */
2493
2494 static gimple
2495 follow_ssa_with_commutative_ops (tree arg, tree lhs)
2496 {
2497   gimple stmt;
2498
2499   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2500     return NULL;
2501
2502   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2503
2504   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_NOP
2505       || gimple_code (stmt) == GIMPLE_CALL)
2506     return NULL;
2507
2508   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
2509     {
2510       if (phi_contains_arg (stmt, lhs))
2511         return stmt;
2512       return NULL;
2513     }
2514
2515   if (!is_gimple_assign (stmt))
2516     return NULL;
2517
2518   if (gimple_num_ops (stmt) == 2)
2519     return follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs1 (stmt), lhs);
2520
2521   if (is_reduction_operation_p (stmt))
2522     {
2523       gimple res = follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs1 (stmt), lhs);
2524
2525       return res ? res :
2526         follow_ssa_with_commutative_ops (gimple_assign_rhs2 (stmt), lhs);
2527     }
2528
2529   return NULL;
2530 }
2531
2532 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2533    the STMT.  Return the phi node of the reduction cycle, or NULL.  */
2534
2535 static gimple
2536 detect_commutative_reduction_arg (tree lhs, gimple stmt, tree arg,
2537                                   VEC (gimple, heap) **in,
2538                                   VEC (gimple, heap) **out)
2539 {
2540   gimple phi = follow_ssa_with_commutative_ops (arg, lhs);
2541
2542   if (!phi)
2543     return NULL;
2544
2545   VEC_safe_push (gimple, heap, *in, stmt);
2546   VEC_safe_push (gimple, heap, *out, stmt);
2547   return phi;
2548 }
2549
2550 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2551    the STMT.  Return the phi node of the reduction cycle, or NULL.  */
2552
2553 static gimple
2554 detect_commutative_reduction_assign (gimple stmt, VEC (gimple, heap) **in,
2555                                      VEC (gimple, heap) **out)
2556 {
2557   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2558
2559   if (gimple_num_ops (stmt) == 2)
2560     return detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2561                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
2562                                              in, out);
2563
2564   if (is_reduction_operation_p (stmt))
2565     {
2566       gimple res = detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2567                                                      gimple_assign_rhs1 (stmt),
2568                                                      in, out);
2569       return res ? res
2570         : detect_commutative_reduction_arg (lhs, stmt,
2571                                             gimple_assign_rhs2 (stmt),
2572                                             in, out);
2573     }
2574
2575   return NULL;
2576 }
2577
2578 /* Return a loop phi node that corresponds to a reduction containing LHS.  */
2579
2580 static gimple
2581 follow_inital_value_to_phi (tree arg, tree lhs)
2582 {
2583   gimple stmt;
2584
2585   if (!arg || TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2586     return NULL;
2587
2588   stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2589
2590   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
2591       && phi_contains_arg (stmt, lhs))
2592     return stmt;
2593
2594   return NULL;
2595 }
2596
2597
2598 /* Return the argument of the loop PHI that is the inital value coming
2599    from outside the loop.  */
2600
2601 static edge
2602 edge_initial_value_for_loop_phi (gimple phi)
2603 {
2604   size_t i;
2605
2606   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2607     {
2608       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2609
2610       if (loop_depth (e->src->loop_father)
2611           < loop_depth (e->dest->loop_father))
2612         return e;
2613     }
2614
2615   return NULL;
2616 }
2617
2618 /* Return the argument of the loop PHI that is the inital value coming
2619    from outside the loop.  */
2620
2621 static tree
2622 initial_value_for_loop_phi (gimple phi)
2623 {
2624   size_t i;
2625
2626   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
2627     {
2628       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
2629
2630       if (loop_depth (e->src->loop_father)
2631           < loop_depth (e->dest->loop_father))
2632         return gimple_phi_arg_def (phi, i);
2633     }
2634
2635   return NULL_TREE;
2636 }
2637
2638 /* Detect commutative and associative scalar reductions starting at
2639    the loop closed phi node CLOSE_PHI.  Return the phi node of the
2640    reduction cycle, or NULL.  */
2641
2642 static gimple
2643 detect_commutative_reduction (gimple stmt, VEC (gimple, heap) **in,
2644                               VEC (gimple, heap) **out)
2645 {
2646   if (scalar_close_phi_node_p (stmt))
2647     {
2648       tree arg = gimple_phi_arg_def (stmt, 0);
2649       gimple def, loop_phi;
2650
2651       if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2652         return NULL;
2653
2654       def = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
2655       loop_phi = detect_commutative_reduction (def, in, out);
2656
2657       if (loop_phi)
2658         {
2659           tree lhs = gimple_phi_result (stmt);
2660           tree init = initial_value_for_loop_phi (loop_phi);
2661           gimple phi = follow_inital_value_to_phi (init, lhs);
2662
2663           VEC_safe_push (gimple, heap, *in, loop_phi);
2664           VEC_safe_push (gimple, heap, *out, stmt);
2665           return phi;
2666         }
2667       else
2668         return NULL;
2669     }
2670
2671   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASSIGN)
2672     return detect_commutative_reduction_assign (stmt, in, out);
2673
2674   return NULL;
2675 }
2676
2677 /* Translate the scalar reduction statement STMT to an array RED
2678    knowing that its recursive phi node is LOOP_PHI.  */
2679
2680 static void
2681 translate_scalar_reduction_to_array_for_stmt (tree red, gimple stmt,
2682                                               gimple loop_phi)
2683 {
2684   gimple_stmt_iterator insert_gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (loop_phi));
2685   tree res = gimple_phi_result (loop_phi);
2686   gimple assign = gimple_build_assign (res, red);
2687
2688   gsi_insert_before (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2689
2690   insert_gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (stmt));
2691   assign = gimple_build_assign (red, gimple_assign_lhs (stmt));
2692   insert_gsi = gsi_for_stmt (stmt);
2693   gsi_insert_after (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2694 }
2695
2696 /* Insert the assignment "result (CLOSE_PHI) = RED".  */
2697
2698 static void
2699 insert_copyout (tree red, gimple close_phi)
2700 {
2701   tree res = gimple_phi_result (close_phi);
2702   basic_block bb = gimple_bb (close_phi);
2703   gimple_stmt_iterator insert_gsi = gsi_after_labels (bb);
2704   gimple assign = gimple_build_assign (res, red);
2705
2706   gsi_insert_before (&insert_gsi, assign, GSI_SAME_STMT);
2707 }
2708
2709 /* Insert the assignment "RED = initial_value (LOOP_PHI)".  */
2710
2711 static void
2712 insert_copyin (tree red, gimple loop_phi)
2713 {
2714   gimple_seq stmts;
2715   tree init = initial_value_for_loop_phi (loop_phi);
2716   tree expr = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (init), red, init);
2717
2718   force_gimple_operand (expr, &stmts, true, NULL);
2719   gsi_insert_seq_on_edge (edge_initial_value_for_loop_phi (loop_phi), stmts);
2720 }
2721
2722 /* Removes the PHI node and resets all the debug stmts that are using
2723    the PHI_RESULT.  */
2724
2725 static void
2726 remove_phi (gimple phi)
2727 {
2728   imm_use_iterator imm_iter;
2729   tree def;
2730   use_operand_p use_p;
2731   gimple_stmt_iterator gsi;
2732   VEC (gimple, heap) *update = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
2733   unsigned int i;
2734   gimple stmt;
2735
2736   def = PHI_RESULT (phi);
2737   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, def)
2738     {
2739       stmt = USE_STMT (use_p);
2740
2741       if (is_gimple_debug (stmt))
2742         {
2743           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
2744           VEC_safe_push (gimple, heap, update, stmt);
2745         }
2746     }
2747
2748   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, update, i, stmt); i++)
2749     update_stmt (stmt);
2750
2751   VEC_free (gimple, heap, update);
2752
2753   gsi = gsi_for_phi_node (phi);
2754   remove_phi_node (&gsi, false);
2755 }
2756
2757 /* Rewrite out of SSA the reduction described by the loop phi nodes
2758    IN, and the close phi nodes OUT.  IN and OUT are structured by loop
2759    levels like this:
2760
2761    IN: stmt, loop_n, ..., loop_0
2762    OUT: stmt, close_n, ..., close_0
2763
2764    the first element is the reduction statement, and the next elements
2765    are the loop and close phi nodes of each of the outer loops.  */
2766
2767 static void
2768 translate_scalar_reduction_to_array (VEC (gimple, heap) *in,
2769                                      VEC (gimple, heap) *out,
2770                                      sbitmap reductions)
2771 {
2772   unsigned int i;
2773   gimple loop_phi;
2774   tree red;
2775
2776   for (i = 0; VEC_iterate (gimple, in, i, loop_phi); i++)
2777     {
2778       gimple close_phi = VEC_index (gimple, out, i);
2779
2780       if (i == 0)
2781         {
2782           gimple stmt = loop_phi;
2783           basic_block bb = split_reduction_stmt (stmt);
2784
2785           SET_BIT (reductions, bb->index);
2786           gcc_assert (close_phi == loop_phi);
2787
2788           red = create_zero_dim_array
2789             (gimple_assign_lhs (stmt), "Commutative_Associative_Reduction");
2790           translate_scalar_reduction_to_array_for_stmt
2791             (red, stmt, VEC_index (gimple, in, 1));
2792           continue;
2793         }
2794
2795       if (i == VEC_length (gimple, in) - 1)
2796         {
2797           insert_copyout (red, close_phi);
2798           insert_copyin (red, loop_phi);
2799         }
2800
2801       remove_phi (loop_phi);
2802       remove_phi (close_phi);
2803     }
2804 }
2805
2806 /* Rewrites out of SSA a commutative reduction at CLOSE_PHI.  */
2807
2808 static void
2809 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_close_phi (gimple close_phi,
2810                                                      sbitmap reductions)
2811 {
2812   VEC (gimple, heap) *in = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
2813   VEC (gimple, heap) *out = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
2814
2815   detect_commutative_reduction (close_phi, &in, &out);
2816   if (VEC_length (gimple, in) > 0)
2817     translate_scalar_reduction_to_array (in, out, reductions);
2818
2819   VEC_free (gimple, heap, in);
2820   VEC_free (gimple, heap, out);
2821 }
2822
2823 /* Rewrites all the commutative reductions from LOOP out of SSA.  */
2824
2825 static void
2826 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_loop (loop_p loop,
2827                                                 sbitmap reductions)
2828 {
2829   gimple_stmt_iterator gsi;
2830   edge exit = single_exit (loop);
2831
2832   if (!exit)
2833     return;
2834
2835   for (gsi = gsi_start_phis (exit->dest); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
2836     rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_close_phi (gsi_stmt (gsi),
2837                                                          reductions);
2838 }
2839
2840 /* Rewrites all the commutative reductions from SCOP out of SSA.  */
2841
2842 static void
2843 rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa (sese region, sbitmap reductions)
2844 {
2845   loop_iterator li;
2846   loop_p loop;
2847
2848   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
2849     if (loop_in_sese_p (loop, region))
2850       rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa_loop (loop, reductions);
2851
2852   gsi_commit_edge_inserts ();
2853   update_ssa (TODO_update_ssa);
2854 #ifdef ENABLE_CHECKING
2855   verify_ssa (false);
2856   verify_loop_closed_ssa ();
2857 #endif
2858 }
2859
2860 /* A LOOP is in normal form for Graphite when it contains only one
2861    scalar phi node that defines the main induction variable of the
2862    loop, only one increment of the IV, and only one exit condition.  */
2863
2864 static void
2865 graphite_loop_normal_form (loop_p loop)
2866 {
2867   struct tree_niter_desc niter;
2868   tree nit;
2869   gimple_seq stmts;
2870   edge exit = single_dom_exit (loop);
2871
2872   bool known_niter = number_of_iterations_exit (loop, exit, &niter, false);
2873
2874   /* At this point we should know the number of iterations,  */
2875   gcc_assert (known_niter);
2876
2877   nit = force_gimple_operand (unshare_expr (niter.niter), &stmts, true,
2878                               NULL_TREE);
2879   if (stmts)
2880     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (loop_preheader_edge (loop), stmts);
2881
2882   loop->single_iv = canonicalize_loop_ivs (loop, &nit);
2883 }
2884
2885 /* Rewrite all the loops of SCOP in normal form: one induction
2886    variable per loop.  */
2887
2888 static void
2889 scop_canonicalize_loops (scop_p scop)
2890 {
2891   loop_iterator li;
2892   loop_p loop;
2893
2894   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
2895     if (loop_in_sese_p (loop, SCOP_REGION (scop)))
2896       graphite_loop_normal_form (loop);
2897 }
2898
2899 /* Builds the polyhedral representation for a SESE region.  */
2900
2901 bool
2902 build_poly_scop (scop_p scop)
2903 {
2904   sese region = SCOP_REGION (scop);
2905   sbitmap reductions = sbitmap_alloc (last_basic_block * 2);
2906
2907   sbitmap_zero (reductions);
2908   rewrite_commutative_reductions_out_of_ssa (region, reductions);
2909   rewrite_reductions_out_of_ssa (scop);
2910   build_scop_bbs (scop, reductions);
2911   sbitmap_free (reductions);
2912
2913   /* FIXME: This restriction is needed to avoid a problem in CLooG.
2914      Once CLooG is fixed, remove this guard.  Anyways, it makes no
2915      sense to optimize a scop containing only PBBs that do not belong
2916      to any loops.  */
2917   if (nb_pbbs_in_loops (scop) == 0)
2918     return false;
2919
2920   scop_canonicalize_loops (scop);
2921   build_sese_loop_nests (region);
2922   build_sese_conditions (region);
2923   find_scop_parameters (scop);
2924
2925   build_scop_iteration_domain (scop);
2926   build_scop_context (scop);
2927
2928   add_conditions_to_constraints (scop);
2929   scop_to_lst (scop);
2930   build_scop_scattering (scop);
2931   build_scop_drs (scop);
2932   POLY_SCOP_P (scop) = true;
2933
2934   return true;
2935 }
2936
2937 /* Always return false.  Exercise the scop_to_clast function.  */
2938
2939 void
2940 check_poly_representation (scop_p scop ATTRIBUTE_UNUSED)
2941 {
2942 #ifdef ENABLE_CHECKING
2943   cloog_prog_clast pc = scop_to_clast (scop);
2944   cloog_clast_free (pc.stmt);
2945   cloog_program_free (pc.prog);
2946 #endif
2947 }
2948 #endif