gcc/tree-affine.c

   1 /* Operations with affine combinations of trees.
   2    Copyright (C) 2005 Free Software Foundation, Inc.
   3
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   5
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   7 under the terms of the GNU General Public License as published by the
   8 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
   9 later version.
  10
  11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  12 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  14 for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  18 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  19 02110-1301, USA.  */
  20
  21 #include "config.h"
  22 #include "system.h"
  23 #include "coretypes.h"
  24 #include "tm.h"
  25 #include "tree.h"
  26 #include "rtl.h"
  27 #include "tm_p.h"
  28 #include "hard-reg-set.h"
  29 #include "output.h"
  30 #include "diagnostic.h"
  31 #include "tree-dump.h"
  32 #include "tree-affine.h"
  33
  34 /* Extends CST as appropriate for the affine combinations COMB.  */
  35
  36 double_int
  37 double_int_ext_for_comb (double_int cst, aff_tree *comb)
  38 {
  39   return double_int_sext (cst, TYPE_PRECISION (comb->type));
  40 }
  41
  42 /* Initializes affine combination COMB so that its value is zero in TYPE.  */
  43
  44 static void
  45 aff_combination_zero (aff_tree *comb, tree type)
  46 {
  47   comb->type = type;
  48   comb->offset = double_int_zero;
  49   comb->n = 0;
  50   comb->rest = NULL_TREE;
  51 }
  52
  53 /* Sets COMB to CST.  */
  54
  55 void
  56 aff_combination_const (aff_tree *comb, tree type, double_int cst)
  57 {
  58   aff_combination_zero (comb, type);
  59   comb->offset = double_int_ext_for_comb (cst, comb);
  60 }
  61
  62 /* Sets COMB to single element ELT.  */
  63
  64 void
  65 aff_combination_elt (aff_tree *comb, tree type, tree elt)
  66 {
  67   aff_combination_zero (comb, type);
  68
  69   comb->n = 1;
  70   comb->elts[0].val = elt;
  71   comb->elts[0].coef = double_int_one;
  72 }
  73
  74 /* Scales COMB by SCALE.  */
  75
  76 void
  77 aff_combination_scale (aff_tree *comb, double_int scale)
  78 {
  79   unsigned i, j;
  80
  81   scale = double_int_ext_for_comb (scale, comb);
  82   if (double_int_one_p (scale))
  83     return;
  84
  85   if (double_int_zero_p (scale))
  86     {
  87       aff_combination_zero (comb, comb->type);
  88       return;
  89     }
  90
  91   comb->offset
  92     = double_int_ext_for_comb (double_int_mul (scale, comb->offset), comb);
  93   for (i = 0, j = 0; i < comb->n; i++)
  94     {
  95       double_int new_coef;
  96
  97       new_coef
  98         = double_int_ext_for_comb (double_int_mul (scale, comb->elts[i].coef),
  99                                    comb);
 100       /* A coefficient may become zero due to overflow.  Remove the zero
 101          elements.  */
 102       if (double_int_zero_p (new_coef))
 103         continue;
 104       comb->elts[j].coef = new_coef;
 105       comb->elts[j].val = comb->elts[i].val;
 106       j++;
 107     }
 108   comb->n = j;
 109
 110   if (comb->rest)
 111     {
 112       if (comb->n < MAX_AFF_ELTS)
 113         {
 114           comb->elts[comb->n].coef = scale;
 115           comb->elts[comb->n].val = comb->rest;
 116           comb->rest = NULL_TREE;
 117           comb->n++;
 118         }
 119       else
 120         comb->rest = fold_build2 (MULT_EXPR, comb->type, comb->rest,
 121                                   double_int_to_tree (comb->type, scale));
 122     }
 123 }
 124
 125 /* Adds ELT * SCALE to COMB.  */
 126
 127 void
 128 aff_combination_add_elt (aff_tree *comb, tree elt, double_int scale)
 129 {
 130   unsigned i;
 131
 132   scale = double_int_ext_for_comb (scale, comb);
 133   if (double_int_zero_p (scale))
 134     return;
 135
 136   for (i = 0; i < comb->n; i++)
 137     if (operand_equal_p (comb->elts[i].val, elt, 0))
 138       {
 139         double_int new_coef;
 140
 141         new_coef = double_int_add (comb->elts[i].coef, scale);
 142         new_coef = double_int_ext_for_comb (new_coef, comb);
 143         if (!double_int_zero_p (new_coef))
 144           {
 145             comb->elts[i].coef = new_coef;
 146             return;
 147           }
 148
 149         comb->n--;
 150         comb->elts[i] = comb->elts[comb->n];
 151
 152         if (comb->rest)
 153           {
 154             gcc_assert (comb->n == MAX_AFF_ELTS - 1);
 155             comb->elts[comb->n].coef = double_int_one;
 156             comb->elts[comb->n].val = comb->rest;
 157             comb->rest = NULL_TREE;
 158             comb->n++;
 159           }
 160         return;
 161       }
 162   if (comb->n < MAX_AFF_ELTS)
 163     {
 164       comb->elts[comb->n].coef = scale;
 165       comb->elts[comb->n].val = elt;
 166       comb->n++;
 167       return;
 168     }
 169
 170   if (double_int_one_p (scale))
 171     elt = fold_convert (comb->type, elt);
 172   else
 173     elt = fold_build2 (MULT_EXPR, comb->type,
 174                        fold_convert (comb->type, elt),
 175                        double_int_to_tree (comb->type, scale));
 176
 177   if (comb->rest)
 178     comb->rest = fold_build2 (PLUS_EXPR, comb->type, comb->rest, elt);
 179   else
 180     comb->rest = elt;
 181 }
 182
 183 /* Adds COMB2 to COMB1.  */
 184
 185 void
 186 aff_combination_add (aff_tree *comb1, aff_tree *comb2)
 187 {
 188   unsigned i;
 189
 190   comb1->offset
 191     = double_int_ext_for_comb (double_int_add (comb1->offset, comb2->offset),
 192                                comb1);
 193   for (i = 0; i < comb2->n; i++)
 194     aff_combination_add_elt (comb1, comb2->elts[i].val, comb2->elts[i].coef);
 195   if (comb2->rest)
 196     aff_combination_add_elt (comb1, comb2->rest, double_int_one);
 197 }
 198
 199 /* Converts affine combination COMB to TYPE.  */
 200
 201 void
 202 aff_combination_convert (aff_tree *comb, tree type)
 203 {
 204   unsigned i, j;
 205   tree comb_type = comb->type;
 206
 207   gcc_assert (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (comb_type));
 208   comb->type = type;
 209   if (comb->rest)
 210     comb->rest = fold_convert (type, comb->rest);
 211
 212   if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (comb_type))
 213     return;
 214
 215   comb->offset = double_int_ext_for_comb (comb->offset, comb);
 216   for (i = j = 0; i < comb->n; i++)
 217     {
 218       double_int new_coef = double_int_ext_for_comb (comb->elts[i].coef, comb);
 219       if (double_int_zero_p (new_coef))
 220         continue;
 221       comb->elts[j].coef = new_coef;
 222       comb->elts[j].val = fold_convert (type, comb->elts[i].val);
 223       j++;
 224     }
 225
 226   comb->n = j;
 227   if (comb->n < MAX_AFF_ELTS && comb->rest)
 228     {
 229       comb->elts[comb->n].coef = double_int_one;
 230       comb->elts[comb->n].val = comb->rest;
 231       comb->rest = NULL_TREE;
 232       comb->n++;
 233     }
 234 }
 235
 236 /* Splits EXPR into an affine combination of parts.  */
 237
 238 void
 239 tree_to_aff_combination (tree expr, tree type, aff_tree *comb)
 240 {
 241   aff_tree tmp;
 242   enum tree_code code;
 243   tree cst, core, toffset;
 244   HOST_WIDE_INT bitpos, bitsize;
 245   enum machine_mode mode;
 246   int unsignedp, volatilep;
 247
 248   STRIP_NOPS (expr);
 249
 250   code = TREE_CODE (expr);
 251   switch (code)
 252     {
 253     case INTEGER_CST:
 254       aff_combination_const (comb, type, tree_to_double_int (expr));
 255       return;
 256
 257     case PLUS_EXPR:
 258     case MINUS_EXPR:
 259       tree_to_aff_combination (TREE_OPERAND (expr, 0), type, comb);
 260       tree_to_aff_combination (TREE_OPERAND (expr, 1), type, &tmp);
 261       if (code == MINUS_EXPR)
 262         aff_combination_scale (&tmp, double_int_minus_one);
 263       aff_combination_add (comb, &tmp);
 264       return;
 265
 266     case MULT_EXPR:
 267       cst = TREE_OPERAND (expr, 1);
 268       if (TREE_CODE (cst) != INTEGER_CST)
 269         break;
 270       tree_to_aff_combination (TREE_OPERAND (expr, 0), type, comb);
 271       aff_combination_scale (comb, tree_to_double_int (cst));
 272       return;
 273
 274     case NEGATE_EXPR:
 275       tree_to_aff_combination (TREE_OPERAND (expr, 0), type, comb);
 276       aff_combination_scale (comb, double_int_minus_one);
 277       return;
 278
 279     case ADDR_EXPR:
 280       core = get_inner_reference (TREE_OPERAND (expr, 0), &bitsize, &bitpos,
 281                                   &toffset, &mode, &unsignedp, &volatilep,
 282                                   false);
 283       if (bitpos % BITS_PER_UNIT != 0)
 284         break;
 285       aff_combination_const (comb, type,
 286                              uhwi_to_double_int (bitpos / BITS_PER_UNIT));
 287       core = build_fold_addr_expr (core);
 288       if (TREE_CODE (core) == ADDR_EXPR)
 289         aff_combination_add_elt (comb, core, double_int_one);
 290       else
 291         {
 292           tree_to_aff_combination (core, type, &tmp);
 293           aff_combination_add (comb, &tmp);
 294         }
 295       if (toffset)
 296         {
 297           tree_to_aff_combination (toffset, type, &tmp);
 298           aff_combination_add (comb, &tmp);
 299         }
 300       return;
 301
 302     default:
 303       break;
 304     }
 305
 306   aff_combination_elt (comb, type, expr);
 307 }
 308
 309 /* Creates EXPR + ELT * SCALE in TYPE.  EXPR is taken from affine
 310    combination COMB.  */
 311
 312 static tree
 313 add_elt_to_tree (tree expr, tree type, tree elt, double_int scale,
 314                  aff_tree *comb)
 315 {
 316   enum tree_code code;
 317
 318   scale = double_int_ext_for_comb (scale, comb);
 319   elt = fold_convert (type, elt);
 320
 321   if (double_int_one_p (scale))
 322     {
 323       if (!expr)
 324         return elt;
 325
 326       return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, expr, elt);
 327     }
 328
 329   if (double_int_minus_one_p (scale))
 330     {
 331       if (!expr)
 332         return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, elt);
 333
 334       return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, expr, elt);
 335     }
 336
 337   if (!expr)
 338     return fold_build2 (MULT_EXPR, type, elt,
 339                         double_int_to_tree (type, scale));
 340
 341   if (double_int_negative_p (scale))
 342     {
 343       code = MINUS_EXPR;
 344       scale = double_int_neg (scale);
 345     }
 346   else
 347     code = PLUS_EXPR;
 348
 349   elt = fold_build2 (MULT_EXPR, type, elt,
 350                      double_int_to_tree (type, scale));
 351   return fold_build2 (code, type, expr, elt);
 352 }
 353
 354 /* Makes tree from the affine combination COMB.  */
 355
 356 tree
 357 aff_combination_to_tree (aff_tree *comb)
 358 {
 359   tree type = comb->type;
 360   tree expr = comb->rest;
 361   unsigned i;
 362   double_int off, sgn;
 363
 364   gcc_assert (comb->n == MAX_AFF_ELTS || comb->rest == NULL_TREE);
 365
 366   for (i = 0; i < comb->n; i++)
 367     expr = add_elt_to_tree (expr, type, comb->elts[i].val, comb->elts[i].coef,
 368                             comb);
 369
 370   /* Ensure that we get x - 1, not x + (-1) or x + 0xff..f if x is
 371      unsigned.  */
 372   if (double_int_negative_p (comb->offset))
 373     {
 374       off = double_int_neg (comb->offset);
 375       sgn = double_int_minus_one;
 376     }
 377   else
 378     {
 379       off = comb->offset;
 380       sgn = double_int_one;
 381     }
 382   return add_elt_to_tree (expr, type, double_int_to_tree (type, off), sgn,
 383                           comb);
 384 }
 385
 386 /* Copies the tree elements of COMB to ensure that they are not shared.  */
 387
 388 void
 389 unshare_aff_combination (aff_tree *comb)
 390 {
 391   unsigned i;
 392
 393   for (i = 0; i < comb->n; i++)
 394     comb->elts[i].val = unshare_expr (comb->elts[i].val);
 395   if (comb->rest)
 396     comb->rest = unshare_expr (comb->rest);
 397 }
 398
 399 /* Remove M-th element from COMB.  */
 400
 401 void
 402 aff_combination_remove_elt (aff_tree *comb, unsigned m)
 403 {
 404   comb->n--;
 405   if (m <= comb->n)
 406     comb->elts[m] = comb->elts[comb->n];
 407   if (comb->rest)
 408     {
 409       comb->elts[comb->n].coef = double_int_one;
 410       comb->elts[comb->n].val = comb->rest;
 411       comb->rest = NULL_TREE;
 412       comb->n++;
 413     }
 414 }