OSDN Git Service

+ * m32c.h (LEGITIMIZE_ADDRESS): Use WIN instead of win.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-data-ref.c
1 /* Data references and dependences detectors.
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Sebastian Pop <pop@cri.ensmp.fr>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 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 /* This pass walks a given loop structure searching for array
22    references.  The information about the array accesses is recorded
23    in DATA_REFERENCE structures. 
24    
25    The basic test for determining the dependences is: 
26    given two access functions chrec1 and chrec2 to a same array, and 
27    x and y two vectors from the iteration domain, the same element of 
28    the array is accessed twice at iterations x and y if and only if:
29    |             chrec1 (x) == chrec2 (y).
30    
31    The goals of this analysis are:
32    
33    - to determine the independence: the relation between two
34      independent accesses is qualified with the chrec_known (this
35      information allows a loop parallelization),
36      
37    - when two data references access the same data, to qualify the
38      dependence relation with classic dependence representations:
39      
40        - distance vectors
41        - direction vectors
42        - loop carried level dependence
43        - polyhedron dependence
44      or with the chains of recurrences based representation,
45      
46    - to define a knowledge base for storing the data dependence 
47      information,
48      
49    - to define an interface to access this data.
50    
51    
52    Definitions:
53    
54    - subscript: given two array accesses a subscript is the tuple
55    composed of the access functions for a given dimension.  Example:
56    Given A[f1][f2][f3] and B[g1][g2][g3], there are three subscripts:
57    (f1, g1), (f2, g2), (f3, g3).
58
59    - Diophantine equation: an equation whose coefficients and
60    solutions are integer constants, for example the equation 
61    |   3*x + 2*y = 1
62    has an integer solution x = 1 and y = -1.
63      
64    References:
65    
66    - "Advanced Compilation for High Performance Computing" by Randy
67    Allen and Ken Kennedy.
68    http://citeseer.ist.psu.edu/goff91practical.html 
69    
70    - "Loop Transformations for Restructuring Compilers - The Foundations" 
71    by Utpal Banerjee.
72
73    
74 */
75
76 #include "config.h"
77 #include "system.h"
78 #include "coretypes.h"
79 #include "tm.h"
80 #include "ggc.h"
81 #include "tree.h"
82
83 /* These RTL headers are needed for basic-block.h.  */
84 #include "rtl.h"
85 #include "basic-block.h"
86 #include "diagnostic.h"
87 #include "tree-flow.h"
88 #include "tree-dump.h"
89 #include "timevar.h"
90 #include "cfgloop.h"
91 #include "tree-chrec.h"
92 #include "tree-data-ref.h"
93 #include "tree-scalar-evolution.h"
94 #include "tree-pass.h"
95 #include "langhooks.h"
96
97 static struct datadep_stats
98 {
99   int num_dependence_tests;
100   int num_dependence_dependent;
101   int num_dependence_independent;
102   int num_dependence_undetermined;
103
104   int num_subscript_tests;
105   int num_subscript_undetermined;
106   int num_same_subscript_function;
107
108   int num_ziv;
109   int num_ziv_independent;
110   int num_ziv_dependent;
111   int num_ziv_unimplemented;
112
113   int num_siv;
114   int num_siv_independent;
115   int num_siv_dependent;
116   int num_siv_unimplemented;
117
118   int num_miv;
119   int num_miv_independent;
120   int num_miv_dependent;
121   int num_miv_unimplemented;
122 } dependence_stats;
123
124 static bool subscript_dependence_tester_1 (struct data_dependence_relation *,
125                                            struct data_reference *,
126                                            struct data_reference *,
127                                            struct loop *);
128 /* Returns true iff A divides B.  */
129
130 static inline bool 
131 tree_fold_divides_p (const_tree a, const_tree b)
132 {
133   gcc_assert (TREE_CODE (a) == INTEGER_CST);
134   gcc_assert (TREE_CODE (b) == INTEGER_CST);
135   return integer_zerop (int_const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, b, a, 0));
136 }
137
138 /* Returns true iff A divides B.  */
139
140 static inline bool 
141 int_divides_p (int a, int b)
142 {
143   return ((b % a) == 0);
144 }
145
146 \f
147
148 /* Dump into FILE all the data references from DATAREFS.  */ 
149
150 void 
151 dump_data_references (FILE *file, VEC (data_reference_p, heap) *datarefs)
152 {
153   unsigned int i;
154   struct data_reference *dr;
155
156   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, datarefs, i, dr); i++)
157     dump_data_reference (file, dr);
158 }
159
160 /* Dump into FILE all the dependence relations from DDRS.  */ 
161
162 void 
163 dump_data_dependence_relations (FILE *file, 
164                                 VEC (ddr_p, heap) *ddrs)
165 {
166   unsigned int i;
167   struct data_dependence_relation *ddr;
168
169   for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, ddrs, i, ddr); i++)
170     dump_data_dependence_relation (file, ddr);
171 }
172
173 /* Dump function for a DATA_REFERENCE structure.  */
174
175 void 
176 dump_data_reference (FILE *outf, 
177                      struct data_reference *dr)
178 {
179   unsigned int i;
180   
181   fprintf (outf, "(Data Ref: \n  stmt: ");
182   print_generic_stmt (outf, DR_STMT (dr), 0);
183   fprintf (outf, "  ref: ");
184   print_generic_stmt (outf, DR_REF (dr), 0);
185   fprintf (outf, "  base_object: ");
186   print_generic_stmt (outf, DR_BASE_OBJECT (dr), 0);
187   
188   for (i = 0; i < DR_NUM_DIMENSIONS (dr); i++)
189     {
190       fprintf (outf, "  Access function %d: ", i);
191       print_generic_stmt (outf, DR_ACCESS_FN (dr, i), 0);
192     }
193   fprintf (outf, ")\n");
194 }
195
196 /* Dumps the affine function described by FN to the file OUTF.  */
197
198 static void
199 dump_affine_function (FILE *outf, affine_fn fn)
200 {
201   unsigned i;
202   tree coef;
203
204   print_generic_expr (outf, VEC_index (tree, fn, 0), TDF_SLIM);
205   for (i = 1; VEC_iterate (tree, fn, i, coef); i++)
206     {
207       fprintf (outf, " + ");
208       print_generic_expr (outf, coef, TDF_SLIM);
209       fprintf (outf, " * x_%u", i);
210     }
211 }
212
213 /* Dumps the conflict function CF to the file OUTF.  */
214
215 static void
216 dump_conflict_function (FILE *outf, conflict_function *cf)
217 {
218   unsigned i;
219
220   if (cf->n == NO_DEPENDENCE)
221     fprintf (outf, "no dependence\n");
222   else if (cf->n == NOT_KNOWN)
223     fprintf (outf, "not known\n");
224   else
225     {
226       for (i = 0; i < cf->n; i++)
227         {
228           fprintf (outf, "[");
229           dump_affine_function (outf, cf->fns[i]);
230           fprintf (outf, "]\n");
231         }
232     }
233 }
234
235 /* Dump function for a SUBSCRIPT structure.  */
236
237 void 
238 dump_subscript (FILE *outf, struct subscript *subscript)
239 {
240   conflict_function *cf = SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript);
241
242   fprintf (outf, "\n (subscript \n");
243   fprintf (outf, "  iterations_that_access_an_element_twice_in_A: ");
244   dump_conflict_function (outf, cf);
245   if (CF_NONTRIVIAL_P (cf))
246     {
247       tree last_iteration = SUB_LAST_CONFLICT (subscript);
248       fprintf (outf, "  last_conflict: ");
249       print_generic_stmt (outf, last_iteration, 0);
250     }
251           
252   cf = SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript);
253   fprintf (outf, "  iterations_that_access_an_element_twice_in_B: ");
254   dump_conflict_function (outf, cf);
255   if (CF_NONTRIVIAL_P (cf))
256     {
257       tree last_iteration = SUB_LAST_CONFLICT (subscript);
258       fprintf (outf, "  last_conflict: ");
259       print_generic_stmt (outf, last_iteration, 0);
260     }
261
262   fprintf (outf, "  (Subscript distance: ");
263   print_generic_stmt (outf, SUB_DISTANCE (subscript), 0);
264   fprintf (outf, "  )\n");
265   fprintf (outf, " )\n");
266 }
267
268 /* Print the classic direction vector DIRV to OUTF.  */
269
270 void
271 print_direction_vector (FILE *outf,
272                         lambda_vector dirv,
273                         int length)
274 {
275   int eq;
276
277   for (eq = 0; eq < length; eq++)
278     {
279       enum data_dependence_direction dir = dirv[eq];
280
281       switch (dir)
282         {
283         case dir_positive:
284           fprintf (outf, "    +");
285           break;
286         case dir_negative:
287           fprintf (outf, "    -");
288           break;
289         case dir_equal:
290           fprintf (outf, "    =");
291           break;
292         case dir_positive_or_equal:
293           fprintf (outf, "   +=");
294           break;
295         case dir_positive_or_negative:
296           fprintf (outf, "   +-");
297           break;
298         case dir_negative_or_equal:
299           fprintf (outf, "   -=");
300           break;
301         case dir_star:
302           fprintf (outf, "    *");
303           break;
304         default:
305           fprintf (outf, "indep");
306           break;
307         }
308     }
309   fprintf (outf, "\n");
310 }
311
312 /* Print a vector of direction vectors.  */
313
314 void
315 print_dir_vectors (FILE *outf, VEC (lambda_vector, heap) *dir_vects,
316                    int length)
317 {
318   unsigned j;
319   lambda_vector v;
320
321   for (j = 0; VEC_iterate (lambda_vector, dir_vects, j, v); j++)
322     print_direction_vector (outf, v, length);
323 }
324
325 /* Print a vector of distance vectors.  */
326
327 void
328 print_dist_vectors  (FILE *outf, VEC (lambda_vector, heap) *dist_vects,
329                      int length)
330 {
331   unsigned j;
332   lambda_vector v;
333
334   for (j = 0; VEC_iterate (lambda_vector, dist_vects, j, v); j++)
335     print_lambda_vector (outf, v, length);
336 }
337
338 /* Debug version.  */
339
340 void 
341 debug_data_dependence_relation (struct data_dependence_relation *ddr)
342 {
343   dump_data_dependence_relation (stderr, ddr);
344 }
345
346 /* Dump function for a DATA_DEPENDENCE_RELATION structure.  */
347
348 void 
349 dump_data_dependence_relation (FILE *outf, 
350                                struct data_dependence_relation *ddr)
351 {
352   struct data_reference *dra, *drb;
353
354   dra = DDR_A (ddr);
355   drb = DDR_B (ddr);
356   fprintf (outf, "(Data Dep: \n");
357   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_dont_know)
358     fprintf (outf, "    (don't know)\n");
359   
360   else if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_known)
361     fprintf (outf, "    (no dependence)\n");
362   
363   else if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE)
364     {
365       unsigned int i;
366       struct loop *loopi;
367
368       for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
369         {
370           fprintf (outf, "  access_fn_A: ");
371           print_generic_stmt (outf, DR_ACCESS_FN (dra, i), 0);
372           fprintf (outf, "  access_fn_B: ");
373           print_generic_stmt (outf, DR_ACCESS_FN (drb, i), 0);
374           dump_subscript (outf, DDR_SUBSCRIPT (ddr, i));
375         }
376
377       fprintf (outf, "  inner loop index: %d\n", DDR_INNER_LOOP (ddr));
378       fprintf (outf, "  loop nest: (");
379       for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, DDR_LOOP_NEST (ddr), i, loopi); i++)
380         fprintf (outf, "%d ", loopi->num);
381       fprintf (outf, ")\n");
382
383       for (i = 0; i < DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr); i++)
384         {
385           fprintf (outf, "  distance_vector: ");
386           print_lambda_vector (outf, DDR_DIST_VECT (ddr, i),
387                                DDR_NB_LOOPS (ddr));
388         }
389
390       for (i = 0; i < DDR_NUM_DIR_VECTS (ddr); i++)
391         {
392           fprintf (outf, "  direction_vector: ");
393           print_direction_vector (outf, DDR_DIR_VECT (ddr, i),
394                                   DDR_NB_LOOPS (ddr));
395         }
396     }
397
398   fprintf (outf, ")\n");
399 }
400
401 /* Dump function for a DATA_DEPENDENCE_DIRECTION structure.  */
402
403 void
404 dump_data_dependence_direction (FILE *file, 
405                                 enum data_dependence_direction dir)
406 {
407   switch (dir)
408     {
409     case dir_positive: 
410       fprintf (file, "+");
411       break;
412       
413     case dir_negative:
414       fprintf (file, "-");
415       break;
416       
417     case dir_equal:
418       fprintf (file, "=");
419       break;
420       
421     case dir_positive_or_negative:
422       fprintf (file, "+-");
423       break;
424       
425     case dir_positive_or_equal: 
426       fprintf (file, "+=");
427       break;
428       
429     case dir_negative_or_equal: 
430       fprintf (file, "-=");
431       break;
432       
433     case dir_star: 
434       fprintf (file, "*"); 
435       break;
436       
437     default: 
438       break;
439     }
440 }
441
442 /* Dumps the distance and direction vectors in FILE.  DDRS contains
443    the dependence relations, and VECT_SIZE is the size of the
444    dependence vectors, or in other words the number of loops in the
445    considered nest.  */
446
447 void 
448 dump_dist_dir_vectors (FILE *file, VEC (ddr_p, heap) *ddrs)
449 {
450   unsigned int i, j;
451   struct data_dependence_relation *ddr;
452   lambda_vector v;
453
454   for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, ddrs, i, ddr); i++)
455     if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE && DDR_AFFINE_P (ddr))
456       {
457         for (j = 0; VEC_iterate (lambda_vector, DDR_DIST_VECTS (ddr), j, v); j++)
458           {
459             fprintf (file, "DISTANCE_V (");
460             print_lambda_vector (file, v, DDR_NB_LOOPS (ddr));
461             fprintf (file, ")\n");
462           }
463
464         for (j = 0; VEC_iterate (lambda_vector, DDR_DIR_VECTS (ddr), j, v); j++)
465           {
466             fprintf (file, "DIRECTION_V (");
467             print_direction_vector (file, v, DDR_NB_LOOPS (ddr));
468             fprintf (file, ")\n");
469           }
470       }
471
472   fprintf (file, "\n\n");
473 }
474
475 /* Dumps the data dependence relations DDRS in FILE.  */
476
477 void 
478 dump_ddrs (FILE *file, VEC (ddr_p, heap) *ddrs)
479 {
480   unsigned int i;
481   struct data_dependence_relation *ddr;
482
483   for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, ddrs, i, ddr); i++)
484     dump_data_dependence_relation (file, ddr);
485
486   fprintf (file, "\n\n");
487 }
488
489 /* Expresses EXP as VAR + OFF, where off is a constant.  The type of OFF
490    will be ssizetype.  */
491
492 void
493 split_constant_offset (tree exp, tree *var, tree *off)
494 {
495   tree type = TREE_TYPE (exp), otype;
496   tree var0, var1;
497   tree off0, off1;
498   enum tree_code code;
499
500   *var = exp;
501   STRIP_NOPS (exp);
502   otype = TREE_TYPE (exp);
503   code = TREE_CODE (exp);
504
505   switch (code)
506     {
507     case INTEGER_CST:
508       *var = build_int_cst (type, 0);
509       *off = fold_convert (ssizetype, exp);
510       return;
511
512     case POINTER_PLUS_EXPR:
513       code = PLUS_EXPR;
514       /* FALLTHROUGH */
515     case PLUS_EXPR:
516     case MINUS_EXPR:
517       split_constant_offset (TREE_OPERAND (exp, 0), &var0, &off0);
518       split_constant_offset (TREE_OPERAND (exp, 1), &var1, &off1);
519       *var = fold_convert (type, fold_build2 (TREE_CODE (exp), otype, 
520                                               var0, var1));
521       *off = size_binop (code, off0, off1);
522       return;
523
524     case MULT_EXPR:
525       off1 = TREE_OPERAND (exp, 1);
526       if (TREE_CODE (off1) != INTEGER_CST)
527         break;
528
529       split_constant_offset (TREE_OPERAND (exp, 0), &var0, &off0);
530       *var = fold_convert (type, fold_build2 (MULT_EXPR, otype,
531                                               var0, off1));
532       *off = size_binop (MULT_EXPR, off0, fold_convert (ssizetype, off1));
533       return;
534
535     case ADDR_EXPR:
536       {
537         tree op, base, poffset;
538         HOST_WIDE_INT pbitsize, pbitpos;
539         enum machine_mode pmode;
540         int punsignedp, pvolatilep;
541
542         op = TREE_OPERAND (exp, 0);
543         if (!handled_component_p (op))
544           break;
545
546         base = get_inner_reference (op, &pbitsize, &pbitpos, &poffset,
547                                     &pmode, &punsignedp, &pvolatilep, false);
548
549         if (pbitpos % BITS_PER_UNIT != 0)
550           break;
551         base = build_fold_addr_expr (base);
552         off0 = ssize_int (pbitpos / BITS_PER_UNIT);
553
554         if (poffset)
555           {
556             split_constant_offset (poffset, &poffset, &off1);
557             off0 = size_binop (PLUS_EXPR, off0, off1);
558             if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
559               base = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (base),
560                                   base, fold_convert (sizetype, poffset));
561             else
562               base = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (base), base,
563                                   fold_convert (TREE_TYPE (base), poffset));
564           }
565
566         var0 = fold_convert (type, base);
567
568         /* If variable length types are involved, punt, otherwise casts
569            might be converted into ARRAY_REFs in gimplify_conversion.
570            To compute that ARRAY_REF's element size TYPE_SIZE_UNIT, which
571            possibly no longer appears in current GIMPLE, might resurface.
572            This perhaps could run
573            if (TREE_CODE (var0) == NOP_EXPR
574                || TREE_CODE (var0) == CONVERT_EXPR)
575              {
576                gimplify_conversion (&var0);
577                // Attempt to fill in any within var0 found ARRAY_REF's
578                // element size from corresponding op embedded ARRAY_REF,
579                // if unsuccessful, just punt.
580              }  */
581         while (POINTER_TYPE_P (type))
582           type = TREE_TYPE (type);
583         if (int_size_in_bytes (type) < 0)
584           break;
585
586         *var = var0;
587         *off = off0;
588         return;
589       }
590
591     case SSA_NAME:
592       {
593         tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (exp);
594         if (TREE_CODE (def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
595           {
596             tree def_stmt_rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1);
597
598             if (!TREE_SIDE_EFFECTS (def_stmt_rhs) 
599                 && EXPR_P (def_stmt_rhs)
600                 && !REFERENCE_CLASS_P (def_stmt_rhs)
601                 && !get_call_expr_in (def_stmt_rhs))
602               {
603                 split_constant_offset (def_stmt_rhs, &var0, &off0);
604                 var0 = fold_convert (type, var0);
605                 *var = var0;
606                 *off = off0;
607                 return;
608               }
609           }
610         break;
611       }
612
613     default:
614       break;
615     }
616
617   *off = ssize_int (0);
618 }
619
620 /* Returns the address ADDR of an object in a canonical shape (without nop
621    casts, and with type of pointer to the object).  */
622
623 static tree
624 canonicalize_base_object_address (tree addr)
625 {
626   tree orig = addr;
627
628   STRIP_NOPS (addr);
629
630   /* The base address may be obtained by casting from integer, in that case
631      keep the cast.  */
632   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (addr)))
633     return orig;
634
635   if (TREE_CODE (addr) != ADDR_EXPR)
636     return addr;
637
638   return build_fold_addr_expr (TREE_OPERAND (addr, 0));
639 }
640
641 /* Analyzes the behavior of the memory reference DR in the innermost loop that
642    contains it.  */
643
644 void
645 dr_analyze_innermost (struct data_reference *dr)
646 {
647   tree stmt = DR_STMT (dr);
648   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
649   tree ref = DR_REF (dr);
650   HOST_WIDE_INT pbitsize, pbitpos;
651   tree base, poffset;
652   enum machine_mode pmode;
653   int punsignedp, pvolatilep;
654   affine_iv base_iv, offset_iv;
655   tree init, dinit, step;
656
657   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
658     fprintf (dump_file, "analyze_innermost: ");
659
660   base = get_inner_reference (ref, &pbitsize, &pbitpos, &poffset,
661                               &pmode, &punsignedp, &pvolatilep, false);
662   gcc_assert (base != NULL_TREE);
663
664   if (pbitpos % BITS_PER_UNIT != 0)
665     {
666       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
667         fprintf (dump_file, "failed: bit offset alignment.\n");
668       return;
669     }
670
671   base = build_fold_addr_expr (base);
672   if (!simple_iv (loop, stmt, base, &base_iv, false))
673     {
674       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
675         fprintf (dump_file, "failed: evolution of base is not affine.\n");
676       return;
677     }
678   if (!poffset)
679     {
680       offset_iv.base = ssize_int (0);
681       offset_iv.step = ssize_int (0);
682     }
683   else if (!simple_iv (loop, stmt, poffset, &offset_iv, false))
684     {
685       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
686         fprintf (dump_file, "failed: evolution of offset is not affine.\n");
687       return;
688     }
689
690   init = ssize_int (pbitpos / BITS_PER_UNIT);
691   split_constant_offset (base_iv.base, &base_iv.base, &dinit);
692   init =  size_binop (PLUS_EXPR, init, dinit);
693   split_constant_offset (offset_iv.base, &offset_iv.base, &dinit);
694   init =  size_binop (PLUS_EXPR, init, dinit);
695
696   step = size_binop (PLUS_EXPR,
697                      fold_convert (ssizetype, base_iv.step),
698                      fold_convert (ssizetype, offset_iv.step));
699
700   DR_BASE_ADDRESS (dr) = canonicalize_base_object_address (base_iv.base);
701
702   DR_OFFSET (dr) = fold_convert (ssizetype, offset_iv.base);
703   DR_INIT (dr) = init;
704   DR_STEP (dr) = step;
705
706   DR_ALIGNED_TO (dr) = size_int (highest_pow2_factor (offset_iv.base));
707
708   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
709     fprintf (dump_file, "success.\n");
710 }
711
712 /* Determines the base object and the list of indices of memory reference
713    DR, analyzed in loop nest NEST.  */
714
715 static void
716 dr_analyze_indices (struct data_reference *dr, struct loop *nest)
717 {
718   tree stmt = DR_STMT (dr);
719   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
720   VEC (tree, heap) *access_fns = NULL;
721   tree ref = unshare_expr (DR_REF (dr)), aref = ref, op;
722   tree base, off, access_fn;
723
724   while (handled_component_p (aref))
725     {
726       if (TREE_CODE (aref) == ARRAY_REF)
727         {
728           op = TREE_OPERAND (aref, 1);
729           access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, op);
730           access_fn = resolve_mixers (nest, access_fn);
731           VEC_safe_push (tree, heap, access_fns, access_fn);
732
733           TREE_OPERAND (aref, 1) = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
734         }
735       
736       aref = TREE_OPERAND (aref, 0);
737     }
738
739   if (INDIRECT_REF_P (aref))
740     {
741       op = TREE_OPERAND (aref, 0);
742       access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, op);
743       access_fn = resolve_mixers (nest, access_fn);
744       base = initial_condition (access_fn);
745       split_constant_offset (base, &base, &off);
746       access_fn = chrec_replace_initial_condition (access_fn,
747                         fold_convert (TREE_TYPE (base), off));
748
749       TREE_OPERAND (aref, 0) = base;
750       VEC_safe_push (tree, heap, access_fns, access_fn);
751     }
752
753   DR_BASE_OBJECT (dr) = ref;
754   DR_ACCESS_FNS (dr) = access_fns;
755 }
756
757 /* Extracts the alias analysis information from the memory reference DR.  */
758
759 static void
760 dr_analyze_alias (struct data_reference *dr)
761 {
762   tree stmt = DR_STMT (dr);
763   tree ref = DR_REF (dr);
764   tree base = get_base_address (ref), addr, smt = NULL_TREE;
765   ssa_op_iter it;
766   tree op;
767   bitmap vops;
768
769   if (DECL_P (base))
770     smt = base;
771   else if (INDIRECT_REF_P (base))
772     {
773       addr = TREE_OPERAND (base, 0);
774       if (TREE_CODE (addr) == SSA_NAME)
775         {
776           smt = symbol_mem_tag (SSA_NAME_VAR (addr));
777           DR_PTR_INFO (dr) = SSA_NAME_PTR_INFO (addr);
778         }
779     }
780
781   DR_SYMBOL_TAG (dr) = smt;
782   if (smt && var_can_have_subvars (smt))
783     DR_SUBVARS (dr) = get_subvars_for_var (smt);
784
785   vops = BITMAP_ALLOC (NULL);
786   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, it, SSA_OP_VIRTUAL_USES)
787     {
788       bitmap_set_bit (vops, DECL_UID (SSA_NAME_VAR (op)));
789     }
790
791   DR_VOPS (dr) = vops;
792 }
793
794 /* Returns true if the address of DR is invariant.  */
795
796 static bool
797 dr_address_invariant_p (struct data_reference *dr)
798 {
799   unsigned i;
800   tree idx;
801
802   for (i = 0; VEC_iterate (tree, DR_ACCESS_FNS (dr), i, idx); i++)
803     if (tree_contains_chrecs (idx, NULL))
804       return false;
805
806   return true;
807 }
808
809 /* Frees data reference DR.  */
810
811 static void
812 free_data_ref (data_reference_p dr)
813 {
814   BITMAP_FREE (DR_VOPS (dr));
815   VEC_free (tree, heap, DR_ACCESS_FNS (dr));
816   free (dr);
817 }
818
819 /* Analyzes memory reference MEMREF accessed in STMT.  The reference
820    is read if IS_READ is true, write otherwise.  Returns the
821    data_reference description of MEMREF.  NEST is the outermost loop of the
822    loop nest in that the reference should be analyzed.  */
823
824 struct data_reference *
825 create_data_ref (struct loop *nest, tree memref, tree stmt, bool is_read)
826 {
827   struct data_reference *dr;
828
829   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
830     {
831       fprintf (dump_file, "Creating dr for ");
832       print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
833       fprintf (dump_file, "\n");
834     }
835
836   dr = XCNEW (struct data_reference);
837   DR_STMT (dr) = stmt;
838   DR_REF (dr) = memref;
839   DR_IS_READ (dr) = is_read;
840
841   dr_analyze_innermost (dr);
842   dr_analyze_indices (dr, nest);
843   dr_analyze_alias (dr);
844
845   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
846     {
847       fprintf (dump_file, "\tbase_address: ");
848       print_generic_expr (dump_file, DR_BASE_ADDRESS (dr), TDF_SLIM);
849       fprintf (dump_file, "\n\toffset from base address: ");
850       print_generic_expr (dump_file, DR_OFFSET (dr), TDF_SLIM);
851       fprintf (dump_file, "\n\tconstant offset from base address: ");
852       print_generic_expr (dump_file, DR_INIT (dr), TDF_SLIM);
853       fprintf (dump_file, "\n\tstep: ");
854       print_generic_expr (dump_file, DR_STEP (dr), TDF_SLIM);
855       fprintf (dump_file, "\n\taligned to: ");
856       print_generic_expr (dump_file, DR_ALIGNED_TO (dr), TDF_SLIM);
857       fprintf (dump_file, "\n\tbase_object: ");
858       print_generic_expr (dump_file, DR_BASE_OBJECT (dr), TDF_SLIM);
859       fprintf (dump_file, "\n\tsymbol tag: ");
860       print_generic_expr (dump_file, DR_SYMBOL_TAG (dr), TDF_SLIM);
861       fprintf (dump_file, "\n");
862     }
863
864   return dr;  
865 }
866
867 /* Returns true if FNA == FNB.  */
868
869 static bool
870 affine_function_equal_p (affine_fn fna, affine_fn fnb)
871 {
872   unsigned i, n = VEC_length (tree, fna);
873
874   if (n != VEC_length (tree, fnb))
875     return false;
876
877   for (i = 0; i < n; i++)
878     if (!operand_equal_p (VEC_index (tree, fna, i),
879                           VEC_index (tree, fnb, i), 0))
880       return false;
881
882   return true;
883 }
884
885 /* If all the functions in CF are the same, returns one of them,
886    otherwise returns NULL.  */
887
888 static affine_fn
889 common_affine_function (conflict_function *cf)
890 {
891   unsigned i;
892   affine_fn comm;
893
894   if (!CF_NONTRIVIAL_P (cf))
895     return NULL;
896
897   comm = cf->fns[0];
898
899   for (i = 1; i < cf->n; i++)
900     if (!affine_function_equal_p (comm, cf->fns[i]))
901       return NULL;
902
903   return comm;
904 }
905
906 /* Returns the base of the affine function FN.  */
907
908 static tree
909 affine_function_base (affine_fn fn)
910 {
911   return VEC_index (tree, fn, 0);
912 }
913
914 /* Returns true if FN is a constant.  */
915
916 static bool
917 affine_function_constant_p (affine_fn fn)
918 {
919   unsigned i;
920   tree coef;
921
922   for (i = 1; VEC_iterate (tree, fn, i, coef); i++)
923     if (!integer_zerop (coef))
924       return false;
925
926   return true;
927 }
928
929 /* Returns true if FN is the zero constant function.  */
930
931 static bool
932 affine_function_zero_p (affine_fn fn)
933 {
934   return (integer_zerop (affine_function_base (fn))
935           && affine_function_constant_p (fn));
936 }
937
938 /* Applies operation OP on affine functions FNA and FNB, and returns the
939    result.  */
940
941 static affine_fn
942 affine_fn_op (enum tree_code op, affine_fn fna, affine_fn fnb)
943 {
944   unsigned i, n, m;
945   affine_fn ret;
946   tree coef;
947
948   if (VEC_length (tree, fnb) > VEC_length (tree, fna))
949     {
950       n = VEC_length (tree, fna);
951       m = VEC_length (tree, fnb);
952     }
953   else
954     {
955       n = VEC_length (tree, fnb);
956       m = VEC_length (tree, fna);
957     }
958
959   ret = VEC_alloc (tree, heap, m);
960   for (i = 0; i < n; i++)
961     VEC_quick_push (tree, ret,
962                     fold_build2 (op, integer_type_node,
963                                  VEC_index (tree, fna, i), 
964                                  VEC_index (tree, fnb, i)));
965
966   for (; VEC_iterate (tree, fna, i, coef); i++)
967     VEC_quick_push (tree, ret,
968                     fold_build2 (op, integer_type_node,
969                                  coef, integer_zero_node));
970   for (; VEC_iterate (tree, fnb, i, coef); i++)
971     VEC_quick_push (tree, ret,
972                     fold_build2 (op, integer_type_node,
973                                  integer_zero_node, coef));
974
975   return ret;
976 }
977
978 /* Returns the sum of affine functions FNA and FNB.  */
979
980 static affine_fn
981 affine_fn_plus (affine_fn fna, affine_fn fnb)
982 {
983   return affine_fn_op (PLUS_EXPR, fna, fnb);
984 }
985
986 /* Returns the difference of affine functions FNA and FNB.  */
987
988 static affine_fn
989 affine_fn_minus (affine_fn fna, affine_fn fnb)
990 {
991   return affine_fn_op (MINUS_EXPR, fna, fnb);
992 }
993
994 /* Frees affine function FN.  */
995
996 static void
997 affine_fn_free (affine_fn fn)
998 {
999   VEC_free (tree, heap, fn);
1000 }
1001
1002 /* Determine for each subscript in the data dependence relation DDR
1003    the distance.  */
1004
1005 static void
1006 compute_subscript_distance (struct data_dependence_relation *ddr)
1007 {
1008   conflict_function *cf_a, *cf_b;
1009   affine_fn fn_a, fn_b, diff;
1010
1011   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE)
1012     {
1013       unsigned int i;
1014       
1015       for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
1016         {
1017           struct subscript *subscript;
1018           
1019           subscript = DDR_SUBSCRIPT (ddr, i);
1020           cf_a = SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript);
1021           cf_b = SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript);
1022
1023           fn_a = common_affine_function (cf_a);
1024           fn_b = common_affine_function (cf_b);
1025           if (!fn_a || !fn_b)
1026             {
1027               SUB_DISTANCE (subscript) = chrec_dont_know;
1028               return;
1029             }
1030           diff = affine_fn_minus (fn_a, fn_b);
1031           
1032           if (affine_function_constant_p (diff))
1033             SUB_DISTANCE (subscript) = affine_function_base (diff);
1034           else
1035             SUB_DISTANCE (subscript) = chrec_dont_know;
1036
1037           affine_fn_free (diff);
1038         }
1039     }
1040 }
1041
1042 /* Returns the conflict function for "unknown".  */
1043
1044 static conflict_function *
1045 conflict_fn_not_known (void)
1046 {
1047   conflict_function *fn = XCNEW (conflict_function);
1048   fn->n = NOT_KNOWN;
1049
1050   return fn;
1051 }
1052
1053 /* Returns the conflict function for "independent".  */
1054
1055 static conflict_function *
1056 conflict_fn_no_dependence (void)
1057 {
1058   conflict_function *fn = XCNEW (conflict_function);
1059   fn->n = NO_DEPENDENCE;
1060
1061   return fn;
1062 }
1063
1064 /* Returns true if the address of OBJ is invariant in LOOP.  */
1065
1066 static bool
1067 object_address_invariant_in_loop_p (const struct loop *loop, const_tree obj)
1068 {
1069   while (handled_component_p (obj))
1070     {
1071       if (TREE_CODE (obj) == ARRAY_REF)
1072         {
1073           /* Index of the ARRAY_REF was zeroed in analyze_indices, thus we only
1074              need to check the stride and the lower bound of the reference.  */
1075           if (chrec_contains_symbols_defined_in_loop (TREE_OPERAND (obj, 2),
1076                                                       loop->num)
1077               || chrec_contains_symbols_defined_in_loop (TREE_OPERAND (obj, 3),
1078                                                          loop->num))
1079             return false;
1080         }
1081       else if (TREE_CODE (obj) == COMPONENT_REF)
1082         {
1083           if (chrec_contains_symbols_defined_in_loop (TREE_OPERAND (obj, 2),
1084                                                       loop->num))
1085             return false;
1086         }
1087       obj = TREE_OPERAND (obj, 0);
1088     }
1089
1090   if (!INDIRECT_REF_P (obj))
1091     return true;
1092
1093   return !chrec_contains_symbols_defined_in_loop (TREE_OPERAND (obj, 0),
1094                                                   loop->num);
1095 }
1096
1097 /* Returns true if A and B are accesses to different objects, or to different
1098    fields of the same object.  */
1099
1100 static bool
1101 disjoint_objects_p (tree a, tree b)
1102 {
1103   tree base_a, base_b;
1104   VEC (tree, heap) *comp_a = NULL, *comp_b = NULL;
1105   bool ret;
1106
1107   base_a = get_base_address (a);
1108   base_b = get_base_address (b);
1109
1110   if (DECL_P (base_a)
1111       && DECL_P (base_b)
1112       && base_a != base_b)
1113     return true;
1114
1115   if (!operand_equal_p (base_a, base_b, 0))
1116     return false;
1117
1118   /* Compare the component references of A and B.  We must start from the inner
1119      ones, so record them to the vector first.  */
1120   while (handled_component_p (a))
1121     {
1122       VEC_safe_push (tree, heap, comp_a, a);
1123       a = TREE_OPERAND (a, 0);
1124     }
1125   while (handled_component_p (b))
1126     {
1127       VEC_safe_push (tree, heap, comp_b, b);
1128       b = TREE_OPERAND (b, 0);
1129     }
1130
1131   ret = false;
1132   while (1)
1133     {
1134       if (VEC_length (tree, comp_a) == 0
1135           || VEC_length (tree, comp_b) == 0)
1136         break;
1137
1138       a = VEC_pop (tree, comp_a);
1139       b = VEC_pop (tree, comp_b);
1140
1141       /* Real and imaginary part of a variable do not alias.  */
1142       if ((TREE_CODE (a) == REALPART_EXPR
1143            && TREE_CODE (b) == IMAGPART_EXPR)
1144           || (TREE_CODE (a) == IMAGPART_EXPR
1145               && TREE_CODE (b) == REALPART_EXPR))
1146         {
1147           ret = true;
1148           break;
1149         }
1150
1151       if (TREE_CODE (a) != TREE_CODE (b))
1152         break;
1153
1154       /* Nothing to do for ARRAY_REFs, as the indices of array_refs in
1155          DR_BASE_OBJECT are always zero.  */
1156       if (TREE_CODE (a) == ARRAY_REF)
1157         continue;
1158       else if (TREE_CODE (a) == COMPONENT_REF)
1159         {
1160           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (a, 1), TREE_OPERAND (b, 1), 0))
1161             continue;
1162
1163           /* Different fields of unions may overlap.  */
1164           base_a = TREE_OPERAND (a, 0);
1165           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (base_a)) == UNION_TYPE)
1166             break;
1167
1168           /* Different fields of structures cannot.  */
1169           ret = true;
1170           break;
1171         }
1172       else
1173         break;
1174     }
1175
1176   VEC_free (tree, heap, comp_a);
1177   VEC_free (tree, heap, comp_b);
1178
1179   return ret;
1180 }
1181
1182 /* Returns false if we can prove that data references A and B do not alias,
1183    true otherwise.  */
1184
1185 static bool
1186 dr_may_alias_p (const struct data_reference *a, const struct data_reference *b)
1187 {
1188   const_tree addr_a = DR_BASE_ADDRESS (a);
1189   const_tree addr_b = DR_BASE_ADDRESS (b);
1190   const_tree type_a, type_b;
1191   const_tree decl_a = NULL_TREE, decl_b = NULL_TREE;
1192
1193   /* If the sets of virtual operands are disjoint, the memory references do not
1194      alias.  */
1195   if (!bitmap_intersect_p (DR_VOPS (a), DR_VOPS (b)))
1196     return false;
1197
1198   /* If the accessed objects are disjoint, the memory references do not
1199      alias.  */
1200   if (disjoint_objects_p (DR_BASE_OBJECT (a), DR_BASE_OBJECT (b)))
1201     return false;
1202
1203   if (!addr_a || !addr_b)
1204     return true;
1205
1206   /* If the references are based on different static objects, they cannot alias
1207      (PTA should be able to disambiguate such accesses, but often it fails to,
1208      since currently we cannot distinguish between pointer and offset in pointer
1209      arithmetics).  */
1210   if (TREE_CODE (addr_a) == ADDR_EXPR
1211       && TREE_CODE (addr_b) == ADDR_EXPR)
1212     return TREE_OPERAND (addr_a, 0) == TREE_OPERAND (addr_b, 0);
1213
1214   /* An instruction writing through a restricted pointer is "independent" of any 
1215      instruction reading or writing through a different restricted pointer, 
1216      in the same block/scope.  */
1217
1218   type_a = TREE_TYPE (addr_a);
1219   type_b = TREE_TYPE (addr_b);
1220   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (type_a) && POINTER_TYPE_P (type_b));
1221
1222   if (TREE_CODE (addr_a) == SSA_NAME)
1223     decl_a = SSA_NAME_VAR (addr_a);
1224   if (TREE_CODE (addr_b) == SSA_NAME)
1225     decl_b = SSA_NAME_VAR (addr_b);
1226
1227   if (TYPE_RESTRICT (type_a) && TYPE_RESTRICT (type_b) 
1228       && (!DR_IS_READ (a) || !DR_IS_READ (b))
1229       && decl_a && DECL_P (decl_a)
1230       && decl_b && DECL_P (decl_b)
1231       && decl_a != decl_b
1232       && TREE_CODE (DECL_CONTEXT (decl_a)) == FUNCTION_DECL
1233       && DECL_CONTEXT (decl_a) == DECL_CONTEXT (decl_b))
1234     return false;
1235
1236   return true;
1237 }
1238
1239 /* Initialize a data dependence relation between data accesses A and
1240    B.  NB_LOOPS is the number of loops surrounding the references: the
1241    size of the classic distance/direction vectors.  */
1242
1243 static struct data_dependence_relation *
1244 initialize_data_dependence_relation (struct data_reference *a, 
1245                                      struct data_reference *b,
1246                                      VEC (loop_p, heap) *loop_nest)
1247 {
1248   struct data_dependence_relation *res;
1249   unsigned int i;
1250   
1251   res = XNEW (struct data_dependence_relation);
1252   DDR_A (res) = a;
1253   DDR_B (res) = b;
1254   DDR_LOOP_NEST (res) = NULL;
1255   DDR_REVERSED_P (res) = false;
1256   DDR_SUBSCRIPTS (res) = NULL;
1257   DDR_DIR_VECTS (res) = NULL;
1258   DDR_DIST_VECTS (res) = NULL;
1259
1260   if (a == NULL || b == NULL)
1261     {
1262       DDR_ARE_DEPENDENT (res) = chrec_dont_know;    
1263       return res;
1264     }   
1265
1266   /* If the data references do not alias, then they are independent.  */
1267   if (!dr_may_alias_p (a, b))
1268     {
1269       DDR_ARE_DEPENDENT (res) = chrec_known;    
1270       return res;
1271     }
1272
1273   /* If the references do not access the same object, we do not know
1274      whether they alias or not.  */
1275   if (!operand_equal_p (DR_BASE_OBJECT (a), DR_BASE_OBJECT (b), 0))
1276     {
1277       DDR_ARE_DEPENDENT (res) = chrec_dont_know;    
1278       return res;
1279     }
1280
1281   /* If the base of the object is not invariant in the loop nest, we cannot
1282      analyze it.  TODO -- in fact, it would suffice to record that there may
1283      be arbitrary dependences in the loops where the base object varies.  */
1284   if (!object_address_invariant_in_loop_p (VEC_index (loop_p, loop_nest, 0),
1285                                            DR_BASE_OBJECT (a)))
1286     {
1287       DDR_ARE_DEPENDENT (res) = chrec_dont_know;    
1288       return res;
1289     }
1290
1291   gcc_assert (DR_NUM_DIMENSIONS (a) == DR_NUM_DIMENSIONS (b));
1292
1293   DDR_AFFINE_P (res) = true;
1294   DDR_ARE_DEPENDENT (res) = NULL_TREE;
1295   DDR_SUBSCRIPTS (res) = VEC_alloc (subscript_p, heap, DR_NUM_DIMENSIONS (a));
1296   DDR_LOOP_NEST (res) = loop_nest;
1297   DDR_INNER_LOOP (res) = 0;
1298
1299   for (i = 0; i < DR_NUM_DIMENSIONS (a); i++)
1300     {
1301       struct subscript *subscript;
1302           
1303       subscript = XNEW (struct subscript);
1304       SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript) = conflict_fn_not_known ();
1305       SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript) = conflict_fn_not_known ();
1306       SUB_LAST_CONFLICT (subscript) = chrec_dont_know;
1307       SUB_DISTANCE (subscript) = chrec_dont_know;
1308       VEC_safe_push (subscript_p, heap, DDR_SUBSCRIPTS (res), subscript);
1309     }
1310
1311   return res;
1312 }
1313
1314 /* Frees memory used by the conflict function F.  */
1315
1316 static void
1317 free_conflict_function (conflict_function *f)
1318 {
1319   unsigned i;
1320
1321   if (CF_NONTRIVIAL_P (f))
1322     {
1323       for (i = 0; i < f->n; i++)
1324         affine_fn_free (f->fns[i]);
1325     }
1326   free (f);
1327 }
1328
1329 /* Frees memory used by SUBSCRIPTS.  */
1330
1331 static void
1332 free_subscripts (VEC (subscript_p, heap) *subscripts)
1333 {
1334   unsigned i;
1335   subscript_p s;
1336
1337   for (i = 0; VEC_iterate (subscript_p, subscripts, i, s); i++)
1338     {
1339       free_conflict_function (s->conflicting_iterations_in_a);
1340       free_conflict_function (s->conflicting_iterations_in_b);
1341     }
1342   VEC_free (subscript_p, heap, subscripts);
1343 }
1344
1345 /* Set DDR_ARE_DEPENDENT to CHREC and finalize the subscript overlap
1346    description.  */
1347
1348 static inline void
1349 finalize_ddr_dependent (struct data_dependence_relation *ddr, 
1350                         tree chrec)
1351 {
1352   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1353     {
1354       fprintf (dump_file, "(dependence classified: ");
1355       print_generic_expr (dump_file, chrec, 0);
1356       fprintf (dump_file, ")\n");
1357     }
1358
1359   DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) = chrec;  
1360   free_subscripts (DDR_SUBSCRIPTS (ddr));
1361   DDR_SUBSCRIPTS (ddr) = NULL;
1362 }
1363
1364 /* The dependence relation DDR cannot be represented by a distance
1365    vector.  */
1366
1367 static inline void
1368 non_affine_dependence_relation (struct data_dependence_relation *ddr)
1369 {
1370   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1371     fprintf (dump_file, "(Dependence relation cannot be represented by distance vector.) \n");
1372
1373   DDR_AFFINE_P (ddr) = false;
1374 }
1375
1376 \f
1377
1378 /* This section contains the classic Banerjee tests.  */
1379
1380 /* Returns true iff CHREC_A and CHREC_B are not dependent on any index
1381    variables, i.e., if the ZIV (Zero Index Variable) test is true.  */
1382
1383 static inline bool
1384 ziv_subscript_p (const_tree chrec_a, const_tree chrec_b)
1385 {
1386   return (evolution_function_is_constant_p (chrec_a)
1387           && evolution_function_is_constant_p (chrec_b));
1388 }
1389
1390 /* Returns true iff CHREC_A and CHREC_B are dependent on an index
1391    variable, i.e., if the SIV (Single Index Variable) test is true.  */
1392
1393 static bool
1394 siv_subscript_p (const_tree chrec_a, const_tree chrec_b)
1395 {
1396   if ((evolution_function_is_constant_p (chrec_a)
1397        && evolution_function_is_univariate_p (chrec_b))
1398       || (evolution_function_is_constant_p (chrec_b)
1399           && evolution_function_is_univariate_p (chrec_a)))
1400     return true;
1401   
1402   if (evolution_function_is_univariate_p (chrec_a)
1403       && evolution_function_is_univariate_p (chrec_b))
1404     {
1405       switch (TREE_CODE (chrec_a))
1406         {
1407         case POLYNOMIAL_CHREC:
1408           switch (TREE_CODE (chrec_b))
1409             {
1410             case POLYNOMIAL_CHREC:
1411               if (CHREC_VARIABLE (chrec_a) != CHREC_VARIABLE (chrec_b))
1412                 return false;
1413               
1414             default:
1415               return true;
1416             }
1417           
1418         default:
1419           return true;
1420         }
1421     }
1422   
1423   return false;
1424 }
1425
1426 /* Creates a conflict function with N dimensions.  The affine functions
1427    in each dimension follow.  */
1428
1429 static conflict_function *
1430 conflict_fn (unsigned n, ...)
1431 {
1432   unsigned i;
1433   conflict_function *ret = XCNEW (conflict_function);
1434   va_list ap;
1435
1436   gcc_assert (0 < n && n <= MAX_DIM);
1437   va_start(ap, n);
1438                        
1439   ret->n = n;
1440   for (i = 0; i < n; i++)
1441     ret->fns[i] = va_arg (ap, affine_fn);
1442   va_end(ap);
1443
1444   return ret;
1445 }
1446
1447 /* Returns constant affine function with value CST.  */
1448
1449 static affine_fn
1450 affine_fn_cst (tree cst)
1451 {
1452   affine_fn fn = VEC_alloc (tree, heap, 1);
1453   VEC_quick_push (tree, fn, cst);
1454   return fn;
1455 }
1456
1457 /* Returns affine function with single variable, CST + COEF * x_DIM.  */
1458
1459 static affine_fn
1460 affine_fn_univar (tree cst, unsigned dim, tree coef)
1461 {
1462   affine_fn fn = VEC_alloc (tree, heap, dim + 1);
1463   unsigned i;
1464
1465   gcc_assert (dim > 0);
1466   VEC_quick_push (tree, fn, cst);
1467   for (i = 1; i < dim; i++)
1468     VEC_quick_push (tree, fn, integer_zero_node);
1469   VEC_quick_push (tree, fn, coef);
1470   return fn;
1471 }
1472
1473 /* Analyze a ZIV (Zero Index Variable) subscript.  *OVERLAPS_A and
1474    *OVERLAPS_B are initialized to the functions that describe the
1475    relation between the elements accessed twice by CHREC_A and
1476    CHREC_B.  For k >= 0, the following property is verified:
1477
1478    CHREC_A (*OVERLAPS_A (k)) = CHREC_B (*OVERLAPS_B (k)).  */
1479
1480 static void 
1481 analyze_ziv_subscript (tree chrec_a, 
1482                        tree chrec_b, 
1483                        conflict_function **overlaps_a,
1484                        conflict_function **overlaps_b, 
1485                        tree *last_conflicts)
1486 {
1487   tree difference;
1488   dependence_stats.num_ziv++;
1489   
1490   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1491     fprintf (dump_file, "(analyze_ziv_subscript \n");
1492   
1493   chrec_a = chrec_convert (integer_type_node, chrec_a, NULL_TREE);
1494   chrec_b = chrec_convert (integer_type_node, chrec_b, NULL_TREE);
1495   difference = chrec_fold_minus (integer_type_node, chrec_a, chrec_b);
1496   
1497   switch (TREE_CODE (difference))
1498     {
1499     case INTEGER_CST:
1500       if (integer_zerop (difference))
1501         {
1502           /* The difference is equal to zero: the accessed index
1503              overlaps for each iteration in the loop.  */
1504           *overlaps_a = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
1505           *overlaps_b = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
1506           *last_conflicts = chrec_dont_know;
1507           dependence_stats.num_ziv_dependent++;
1508         }
1509       else
1510         {
1511           /* The accesses do not overlap.  */
1512           *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
1513           *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
1514           *last_conflicts = integer_zero_node;
1515           dependence_stats.num_ziv_independent++;
1516         }
1517       break;
1518       
1519     default:
1520       /* We're not sure whether the indexes overlap.  For the moment, 
1521          conservatively answer "don't know".  */
1522       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1523         fprintf (dump_file, "ziv test failed: difference is non-integer.\n");
1524
1525       *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
1526       *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
1527       *last_conflicts = chrec_dont_know;
1528       dependence_stats.num_ziv_unimplemented++;
1529       break;
1530     }
1531   
1532   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1533     fprintf (dump_file, ")\n");
1534 }
1535
1536 /* Sets NIT to the estimated number of executions of the statements in
1537    LOOP.  If CONSERVATIVE is true, we must be sure that NIT is at least as
1538    large as the number of iterations.  If we have no reliable estimate,
1539    the function returns false, otherwise returns true.  */
1540
1541 bool
1542 estimated_loop_iterations (struct loop *loop, bool conservative,
1543                            double_int *nit)
1544 {
1545   estimate_numbers_of_iterations_loop (loop);
1546   if (conservative)
1547     {
1548       if (!loop->any_upper_bound)
1549         return false;
1550
1551       *nit = loop->nb_iterations_upper_bound;
1552     }
1553   else
1554     {
1555       if (!loop->any_estimate)
1556         return false;
1557
1558       *nit = loop->nb_iterations_estimate;
1559     }
1560
1561   return true;
1562 }
1563
1564 /* Similar to estimated_loop_iterations, but returns the estimate only
1565    if it fits to HOST_WIDE_INT.  If this is not the case, or the estimate
1566    on the number of iterations of LOOP could not be derived, returns -1.  */
1567
1568 HOST_WIDE_INT
1569 estimated_loop_iterations_int (struct loop *loop, bool conservative)
1570 {
1571   double_int nit;
1572   HOST_WIDE_INT hwi_nit;
1573
1574   if (!estimated_loop_iterations (loop, conservative, &nit))
1575     return -1;
1576
1577   if (!double_int_fits_in_shwi_p (nit))
1578     return -1;
1579   hwi_nit = double_int_to_shwi (nit);
1580
1581   return hwi_nit < 0 ? -1 : hwi_nit;
1582 }
1583     
1584 /* Similar to estimated_loop_iterations, but returns the estimate as a tree,
1585    and only if it fits to the int type.  If this is not the case, or the
1586    estimate on the number of iterations of LOOP could not be derived, returns
1587    chrec_dont_know.  */
1588
1589 static tree
1590 estimated_loop_iterations_tree (struct loop *loop, bool conservative)
1591 {
1592   double_int nit;
1593   tree type;
1594
1595   if (!estimated_loop_iterations (loop, conservative, &nit))
1596     return chrec_dont_know;
1597
1598   type = lang_hooks.types.type_for_size (INT_TYPE_SIZE, true);
1599   if (!double_int_fits_to_tree_p (type, nit))
1600     return chrec_dont_know;
1601
1602   return double_int_to_tree (type, nit);
1603 }
1604
1605 /* Analyze a SIV (Single Index Variable) subscript where CHREC_A is a
1606    constant, and CHREC_B is an affine function.  *OVERLAPS_A and
1607    *OVERLAPS_B are initialized to the functions that describe the
1608    relation between the elements accessed twice by CHREC_A and
1609    CHREC_B.  For k >= 0, the following property is verified:
1610
1611    CHREC_A (*OVERLAPS_A (k)) = CHREC_B (*OVERLAPS_B (k)).  */
1612
1613 static void
1614 analyze_siv_subscript_cst_affine (tree chrec_a, 
1615                                   tree chrec_b,
1616                                   conflict_function **overlaps_a, 
1617                                   conflict_function **overlaps_b, 
1618                                   tree *last_conflicts)
1619 {
1620   bool value0, value1, value2;
1621   tree difference, tmp;
1622
1623   chrec_a = chrec_convert (integer_type_node, chrec_a, NULL_TREE);
1624   chrec_b = chrec_convert (integer_type_node, chrec_b, NULL_TREE);
1625   difference = chrec_fold_minus 
1626     (integer_type_node, initial_condition (chrec_b), chrec_a);
1627   
1628   if (!chrec_is_positive (initial_condition (difference), &value0))
1629     {
1630       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1631         fprintf (dump_file, "siv test failed: chrec is not positive.\n"); 
1632
1633       dependence_stats.num_siv_unimplemented++;
1634       *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
1635       *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
1636       *last_conflicts = chrec_dont_know;
1637       return;
1638     }
1639   else
1640     {
1641       if (value0 == false)
1642         {
1643           if (!chrec_is_positive (CHREC_RIGHT (chrec_b), &value1))
1644             {
1645               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1646                 fprintf (dump_file, "siv test failed: chrec not positive.\n");
1647
1648               *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
1649               *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();      
1650               *last_conflicts = chrec_dont_know;
1651               dependence_stats.num_siv_unimplemented++;
1652               return;
1653             }
1654           else
1655             {
1656               if (value1 == true)
1657                 {
1658                   /* Example:  
1659                      chrec_a = 12
1660                      chrec_b = {10, +, 1}
1661                   */
1662                   
1663                   if (tree_fold_divides_p (CHREC_RIGHT (chrec_b), difference))
1664                     {
1665                       HOST_WIDE_INT numiter;
1666                       struct loop *loop = get_chrec_loop (chrec_b);
1667
1668                       *overlaps_a = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
1669                       tmp = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, integer_type_node,
1670                                          fold_build1 (ABS_EXPR,
1671                                                       integer_type_node,
1672                                                       difference),
1673                                          CHREC_RIGHT (chrec_b));
1674                       *overlaps_b = conflict_fn (1, affine_fn_cst (tmp));
1675                       *last_conflicts = integer_one_node;
1676                       
1677
1678                       /* Perform weak-zero siv test to see if overlap is
1679                          outside the loop bounds.  */
1680                       numiter = estimated_loop_iterations_int (loop, false);
1681
1682                       if (numiter >= 0
1683                           && compare_tree_int (tmp, numiter) > 0)
1684                         {
1685                           free_conflict_function (*overlaps_a);
1686                           free_conflict_function (*overlaps_b);
1687                           *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
1688                           *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
1689                           *last_conflicts = integer_zero_node;
1690                           dependence_stats.num_siv_independent++;
1691                           return;
1692                         }               
1693                       dependence_stats.num_siv_dependent++;
1694                       return;
1695                     }
1696                   
1697                   /* When the step does not divide the difference, there are
1698                      no overlaps.  */
1699                   else
1700                     {
1701                       *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
1702                       *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();      
1703                       *last_conflicts = integer_zero_node;
1704                       dependence_stats.num_siv_independent++;
1705                       return;
1706                     }
1707                 }
1708               
1709               else
1710                 {
1711                   /* Example:  
1712                      chrec_a = 12
1713                      chrec_b = {10, +, -1}
1714                      
1715                      In this case, chrec_a will not overlap with chrec_b.  */
1716                   *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
1717                   *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
1718                   *last_conflicts = integer_zero_node;
1719                   dependence_stats.num_siv_independent++;
1720                   return;
1721                 }
1722             }
1723         }
1724       else 
1725         {
1726           if (!chrec_is_positive (CHREC_RIGHT (chrec_b), &value2))
1727             {
1728               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1729                 fprintf (dump_file, "siv test failed: chrec not positive.\n");
1730
1731               *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
1732               *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();      
1733               *last_conflicts = chrec_dont_know;
1734               dependence_stats.num_siv_unimplemented++;
1735               return;
1736             }
1737           else
1738             {
1739               if (value2 == false)
1740                 {
1741                   /* Example:  
1742                      chrec_a = 3
1743                      chrec_b = {10, +, -1}
1744                   */
1745                   if (tree_fold_divides_p (CHREC_RIGHT (chrec_b), difference))
1746                     {
1747                       HOST_WIDE_INT numiter;
1748                       struct loop *loop = get_chrec_loop (chrec_b);
1749
1750                       *overlaps_a = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
1751                       tmp = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR,
1752                                          integer_type_node, difference, 
1753                                          CHREC_RIGHT (chrec_b));
1754                       *overlaps_b = conflict_fn (1, affine_fn_cst (tmp));
1755                       *last_conflicts = integer_one_node;
1756
1757                       /* Perform weak-zero siv test to see if overlap is
1758                          outside the loop bounds.  */
1759                       numiter = estimated_loop_iterations_int (loop, false);
1760
1761                       if (numiter >= 0
1762                           && compare_tree_int (tmp, numiter) > 0)
1763                         {
1764                           free_conflict_function (*overlaps_a);
1765                           free_conflict_function (*overlaps_b);
1766                           *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
1767                           *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
1768                           *last_conflicts = integer_zero_node;
1769                           dependence_stats.num_siv_independent++;
1770                           return;
1771                         }       
1772                       dependence_stats.num_siv_dependent++;
1773                       return;
1774                     }
1775                   
1776                   /* When the step does not divide the difference, there
1777                      are no overlaps.  */
1778                   else
1779                     {
1780                       *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
1781                       *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();      
1782                       *last_conflicts = integer_zero_node;
1783                       dependence_stats.num_siv_independent++;
1784                       return;
1785                     }
1786                 }
1787               else
1788                 {
1789                   /* Example:  
1790                      chrec_a = 3  
1791                      chrec_b = {4, +, 1}
1792                  
1793                      In this case, chrec_a will not overlap with chrec_b.  */
1794                   *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
1795                   *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
1796                   *last_conflicts = integer_zero_node;
1797                   dependence_stats.num_siv_independent++;
1798                   return;
1799                 }
1800             }
1801         }
1802     }
1803 }
1804
1805 /* Helper recursive function for initializing the matrix A.  Returns
1806    the initial value of CHREC.  */
1807
1808 static int
1809 initialize_matrix_A (lambda_matrix A, tree chrec, unsigned index, int mult)
1810 {
1811   gcc_assert (chrec);
1812
1813   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1814     return int_cst_value (chrec);
1815
1816   A[index][0] = mult * int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec));
1817   return initialize_matrix_A (A, CHREC_LEFT (chrec), index + 1, mult);
1818 }
1819
1820 #define FLOOR_DIV(x,y) ((x) / (y))
1821
1822 /* Solves the special case of the Diophantine equation: 
1823    | {0, +, STEP_A}_x (OVERLAPS_A) = {0, +, STEP_B}_y (OVERLAPS_B)
1824
1825    Computes the descriptions OVERLAPS_A and OVERLAPS_B.  NITER is the
1826    number of iterations that loops X and Y run.  The overlaps will be
1827    constructed as evolutions in dimension DIM.  */
1828
1829 static void
1830 compute_overlap_steps_for_affine_univar (int niter, int step_a, int step_b, 
1831                                          affine_fn *overlaps_a,
1832                                          affine_fn *overlaps_b, 
1833                                          tree *last_conflicts, int dim)
1834 {
1835   if (((step_a > 0 && step_b > 0)
1836        || (step_a < 0 && step_b < 0)))
1837     {
1838       int step_overlaps_a, step_overlaps_b;
1839       int gcd_steps_a_b, last_conflict, tau2;
1840
1841       gcd_steps_a_b = gcd (step_a, step_b);
1842       step_overlaps_a = step_b / gcd_steps_a_b;
1843       step_overlaps_b = step_a / gcd_steps_a_b;
1844
1845       if (niter > 0)
1846         {
1847           tau2 = FLOOR_DIV (niter, step_overlaps_a);
1848           tau2 = MIN (tau2, FLOOR_DIV (niter, step_overlaps_b));
1849           last_conflict = tau2;
1850           *last_conflicts = build_int_cst (NULL_TREE, last_conflict);
1851         }
1852       else
1853         *last_conflicts = chrec_dont_know;
1854
1855       *overlaps_a = affine_fn_univar (integer_zero_node, dim, 
1856                                       build_int_cst (NULL_TREE,
1857                                                      step_overlaps_a));
1858       *overlaps_b = affine_fn_univar (integer_zero_node, dim, 
1859                                       build_int_cst (NULL_TREE, 
1860                                                      step_overlaps_b));
1861     }
1862
1863   else
1864     {
1865       *overlaps_a = affine_fn_cst (integer_zero_node);
1866       *overlaps_b = affine_fn_cst (integer_zero_node);
1867       *last_conflicts = integer_zero_node;
1868     }
1869 }
1870
1871 /* Solves the special case of a Diophantine equation where CHREC_A is
1872    an affine bivariate function, and CHREC_B is an affine univariate
1873    function.  For example, 
1874
1875    | {{0, +, 1}_x, +, 1335}_y = {0, +, 1336}_z
1876    
1877    has the following overlapping functions: 
1878
1879    | x (t, u, v) = {{0, +, 1336}_t, +, 1}_v
1880    | y (t, u, v) = {{0, +, 1336}_u, +, 1}_v
1881    | z (t, u, v) = {{{0, +, 1}_t, +, 1335}_u, +, 1}_v
1882
1883    FORNOW: This is a specialized implementation for a case occurring in
1884    a common benchmark.  Implement the general algorithm.  */
1885
1886 static void
1887 compute_overlap_steps_for_affine_1_2 (tree chrec_a, tree chrec_b, 
1888                                       conflict_function **overlaps_a,
1889                                       conflict_function **overlaps_b, 
1890                                       tree *last_conflicts)
1891 {
1892   bool xz_p, yz_p, xyz_p;
1893   int step_x, step_y, step_z;
1894   HOST_WIDE_INT niter_x, niter_y, niter_z, niter;
1895   affine_fn overlaps_a_xz, overlaps_b_xz;
1896   affine_fn overlaps_a_yz, overlaps_b_yz;
1897   affine_fn overlaps_a_xyz, overlaps_b_xyz;
1898   affine_fn ova1, ova2, ovb;
1899   tree last_conflicts_xz, last_conflicts_yz, last_conflicts_xyz;
1900
1901   step_x = int_cst_value (CHREC_RIGHT (CHREC_LEFT (chrec_a)));
1902   step_y = int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec_a));
1903   step_z = int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec_b));
1904
1905   niter_x = 
1906     estimated_loop_iterations_int (get_chrec_loop (CHREC_LEFT (chrec_a)),
1907                                    false);
1908   niter_y = estimated_loop_iterations_int (get_chrec_loop (chrec_a), false);
1909   niter_z = estimated_loop_iterations_int (get_chrec_loop (chrec_b), false);
1910   
1911   if (niter_x < 0 || niter_y < 0 || niter_z < 0)
1912     {
1913       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1914         fprintf (dump_file, "overlap steps test failed: no iteration counts.\n");
1915            
1916       *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
1917       *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
1918       *last_conflicts = chrec_dont_know;
1919       return;
1920     }
1921
1922   niter = MIN (niter_x, niter_z);
1923   compute_overlap_steps_for_affine_univar (niter, step_x, step_z,
1924                                            &overlaps_a_xz,
1925                                            &overlaps_b_xz,
1926                                            &last_conflicts_xz, 1);
1927   niter = MIN (niter_y, niter_z);
1928   compute_overlap_steps_for_affine_univar (niter, step_y, step_z,
1929                                            &overlaps_a_yz,
1930                                            &overlaps_b_yz,
1931                                            &last_conflicts_yz, 2);
1932   niter = MIN (niter_x, niter_z);
1933   niter = MIN (niter_y, niter);
1934   compute_overlap_steps_for_affine_univar (niter, step_x + step_y, step_z,
1935                                            &overlaps_a_xyz,
1936                                            &overlaps_b_xyz,
1937                                            &last_conflicts_xyz, 3);
1938
1939   xz_p = !integer_zerop (last_conflicts_xz);
1940   yz_p = !integer_zerop (last_conflicts_yz);
1941   xyz_p = !integer_zerop (last_conflicts_xyz);
1942
1943   if (xz_p || yz_p || xyz_p)
1944     {
1945       ova1 = affine_fn_cst (integer_zero_node);
1946       ova2 = affine_fn_cst (integer_zero_node);
1947       ovb = affine_fn_cst (integer_zero_node);
1948       if (xz_p)
1949         {
1950           affine_fn t0 = ova1;
1951           affine_fn t2 = ovb;
1952
1953           ova1 = affine_fn_plus (ova1, overlaps_a_xz);
1954           ovb = affine_fn_plus (ovb, overlaps_b_xz);
1955           affine_fn_free (t0);
1956           affine_fn_free (t2);
1957           *last_conflicts = last_conflicts_xz;
1958         }
1959       if (yz_p)
1960         {
1961           affine_fn t0 = ova2;
1962           affine_fn t2 = ovb;
1963
1964           ova2 = affine_fn_plus (ova2, overlaps_a_yz);
1965           ovb = affine_fn_plus (ovb, overlaps_b_yz);
1966           affine_fn_free (t0);
1967           affine_fn_free (t2);
1968           *last_conflicts = last_conflicts_yz;
1969         }
1970       if (xyz_p)
1971         {
1972           affine_fn t0 = ova1;
1973           affine_fn t2 = ova2;
1974           affine_fn t4 = ovb;
1975
1976           ova1 = affine_fn_plus (ova1, overlaps_a_xyz);
1977           ova2 = affine_fn_plus (ova2, overlaps_a_xyz);
1978           ovb = affine_fn_plus (ovb, overlaps_b_xyz);
1979           affine_fn_free (t0);
1980           affine_fn_free (t2);
1981           affine_fn_free (t4);
1982           *last_conflicts = last_conflicts_xyz;
1983         }
1984       *overlaps_a = conflict_fn (2, ova1, ova2);
1985       *overlaps_b = conflict_fn (1, ovb);
1986     }
1987   else
1988     {
1989       *overlaps_a = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
1990       *overlaps_b = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
1991       *last_conflicts = integer_zero_node;
1992     }
1993
1994   affine_fn_free (overlaps_a_xz);
1995   affine_fn_free (overlaps_b_xz);
1996   affine_fn_free (overlaps_a_yz);
1997   affine_fn_free (overlaps_b_yz);
1998   affine_fn_free (overlaps_a_xyz);
1999   affine_fn_free (overlaps_b_xyz);
2000 }
2001
2002 /* Determines the overlapping elements due to accesses CHREC_A and
2003    CHREC_B, that are affine functions.  This function cannot handle
2004    symbolic evolution functions, ie. when initial conditions are
2005    parameters, because it uses lambda matrices of integers.  */
2006
2007 static void
2008 analyze_subscript_affine_affine (tree chrec_a, 
2009                                  tree chrec_b,
2010                                  conflict_function **overlaps_a, 
2011                                  conflict_function **overlaps_b, 
2012                                  tree *last_conflicts)
2013 {
2014   unsigned nb_vars_a, nb_vars_b, dim;
2015   HOST_WIDE_INT init_a, init_b, gamma, gcd_alpha_beta;
2016   lambda_matrix A, U, S;
2017
2018   if (eq_evolutions_p (chrec_a, chrec_b))
2019     {
2020       /* The accessed index overlaps for each iteration in the
2021          loop.  */
2022       *overlaps_a = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
2023       *overlaps_b = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
2024       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2025       return;
2026     }
2027   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2028     fprintf (dump_file, "(analyze_subscript_affine_affine \n");
2029   
2030   /* For determining the initial intersection, we have to solve a
2031      Diophantine equation.  This is the most time consuming part.
2032      
2033      For answering to the question: "Is there a dependence?" we have
2034      to prove that there exists a solution to the Diophantine
2035      equation, and that the solution is in the iteration domain,
2036      i.e. the solution is positive or zero, and that the solution
2037      happens before the upper bound loop.nb_iterations.  Otherwise
2038      there is no dependence.  This function outputs a description of
2039      the iterations that hold the intersections.  */
2040
2041   nb_vars_a = nb_vars_in_chrec (chrec_a);
2042   nb_vars_b = nb_vars_in_chrec (chrec_b);
2043
2044   dim = nb_vars_a + nb_vars_b;
2045   U = lambda_matrix_new (dim, dim);
2046   A = lambda_matrix_new (dim, 1);
2047   S = lambda_matrix_new (dim, 1);
2048
2049   init_a = initialize_matrix_A (A, chrec_a, 0, 1);
2050   init_b = initialize_matrix_A (A, chrec_b, nb_vars_a, -1);
2051   gamma = init_b - init_a;
2052
2053   /* Don't do all the hard work of solving the Diophantine equation
2054      when we already know the solution: for example, 
2055      | {3, +, 1}_1
2056      | {3, +, 4}_2
2057      | gamma = 3 - 3 = 0.
2058      Then the first overlap occurs during the first iterations: 
2059      | {3, +, 1}_1 ({0, +, 4}_x) = {3, +, 4}_2 ({0, +, 1}_x)
2060   */
2061   if (gamma == 0)
2062     {
2063       if (nb_vars_a == 1 && nb_vars_b == 1)
2064         {
2065           HOST_WIDE_INT step_a, step_b;
2066           HOST_WIDE_INT niter, niter_a, niter_b;
2067           affine_fn ova, ovb;
2068
2069           niter_a = estimated_loop_iterations_int (get_chrec_loop (chrec_a),
2070                                                    false);
2071           niter_b = estimated_loop_iterations_int (get_chrec_loop (chrec_b),
2072                                                    false);
2073           niter = MIN (niter_a, niter_b);
2074           step_a = int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec_a));
2075           step_b = int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec_b));
2076
2077           compute_overlap_steps_for_affine_univar (niter, step_a, step_b, 
2078                                                    &ova, &ovb, 
2079                                                    last_conflicts, 1);
2080           *overlaps_a = conflict_fn (1, ova);
2081           *overlaps_b = conflict_fn (1, ovb);
2082         }
2083
2084       else if (nb_vars_a == 2 && nb_vars_b == 1)
2085         compute_overlap_steps_for_affine_1_2
2086           (chrec_a, chrec_b, overlaps_a, overlaps_b, last_conflicts);
2087
2088       else if (nb_vars_a == 1 && nb_vars_b == 2)
2089         compute_overlap_steps_for_affine_1_2
2090           (chrec_b, chrec_a, overlaps_b, overlaps_a, last_conflicts);
2091
2092       else
2093         {
2094           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2095             fprintf (dump_file, "affine-affine test failed: too many variables.\n");
2096           *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
2097           *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
2098           *last_conflicts = chrec_dont_know;
2099         }
2100       goto end_analyze_subs_aa;
2101     }
2102
2103   /* U.A = S */
2104   lambda_matrix_right_hermite (A, dim, 1, S, U);
2105
2106   if (S[0][0] < 0)
2107     {
2108       S[0][0] *= -1;
2109       lambda_matrix_row_negate (U, dim, 0);
2110     }
2111   gcd_alpha_beta = S[0][0];
2112
2113   /* Something went wrong: for example in {1, +, 0}_5 vs. {0, +, 0}_5,
2114      but that is a quite strange case.  Instead of ICEing, answer
2115      don't know.  */
2116   if (gcd_alpha_beta == 0)
2117     {
2118       *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
2119       *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
2120       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2121       goto end_analyze_subs_aa;
2122     }
2123
2124   /* The classic "gcd-test".  */
2125   if (!int_divides_p (gcd_alpha_beta, gamma))
2126     {
2127       /* The "gcd-test" has determined that there is no integer
2128          solution, i.e. there is no dependence.  */
2129       *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
2130       *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
2131       *last_conflicts = integer_zero_node;
2132     }
2133
2134   /* Both access functions are univariate.  This includes SIV and MIV cases.  */
2135   else if (nb_vars_a == 1 && nb_vars_b == 1)
2136     {
2137       /* Both functions should have the same evolution sign.  */
2138       if (((A[0][0] > 0 && -A[1][0] > 0)
2139            || (A[0][0] < 0 && -A[1][0] < 0)))
2140         {
2141           /* The solutions are given by:
2142              | 
2143              | [GAMMA/GCD_ALPHA_BETA  t].[u11 u12]  = [x0]
2144              |                           [u21 u22]    [y0]
2145          
2146              For a given integer t.  Using the following variables,
2147          
2148              | i0 = u11 * gamma / gcd_alpha_beta
2149              | j0 = u12 * gamma / gcd_alpha_beta
2150              | i1 = u21
2151              | j1 = u22
2152          
2153              the solutions are:
2154          
2155              | x0 = i0 + i1 * t, 
2156              | y0 = j0 + j1 * t.  */
2157           HOST_WIDE_INT i0, j0, i1, j1;
2158
2159           i0 = U[0][0] * gamma / gcd_alpha_beta;
2160           j0 = U[0][1] * gamma / gcd_alpha_beta;
2161           i1 = U[1][0];
2162           j1 = U[1][1];
2163
2164           if ((i1 == 0 && i0 < 0)
2165               || (j1 == 0 && j0 < 0))
2166             {
2167               /* There is no solution.  
2168                  FIXME: The case "i0 > nb_iterations, j0 > nb_iterations" 
2169                  falls in here, but for the moment we don't look at the 
2170                  upper bound of the iteration domain.  */
2171               *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
2172               *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
2173               *last_conflicts = integer_zero_node;
2174               goto end_analyze_subs_aa;
2175             }
2176
2177           if (i1 > 0 && j1 > 0)
2178             {
2179               HOST_WIDE_INT niter_a = estimated_loop_iterations_int
2180                 (get_chrec_loop (chrec_a), false);
2181               HOST_WIDE_INT niter_b = estimated_loop_iterations_int
2182                 (get_chrec_loop (chrec_b), false);
2183               HOST_WIDE_INT niter = MIN (niter_a, niter_b);
2184
2185               /* (X0, Y0) is a solution of the Diophantine equation:
2186                  "chrec_a (X0) = chrec_b (Y0)".  */
2187               HOST_WIDE_INT tau1 = MAX (CEIL (-i0, i1),
2188                                         CEIL (-j0, j1));
2189               HOST_WIDE_INT x0 = i1 * tau1 + i0;
2190               HOST_WIDE_INT y0 = j1 * tau1 + j0;
2191
2192               /* (X1, Y1) is the smallest positive solution of the eq
2193                  "chrec_a (X1) = chrec_b (Y1)", i.e. this is where the
2194                  first conflict occurs.  */
2195               HOST_WIDE_INT min_multiple = MIN (x0 / i1, y0 / j1);
2196               HOST_WIDE_INT x1 = x0 - i1 * min_multiple;
2197               HOST_WIDE_INT y1 = y0 - j1 * min_multiple;
2198
2199               if (niter > 0)
2200                 {
2201                   HOST_WIDE_INT tau2 = MIN (FLOOR_DIV (niter - i0, i1),
2202                                             FLOOR_DIV (niter - j0, j1));
2203                   HOST_WIDE_INT last_conflict = tau2 - (x1 - i0)/i1;
2204
2205                   /* If the overlap occurs outside of the bounds of the
2206                      loop, there is no dependence.  */
2207                   if (x1 > niter || y1 > niter)
2208                     {
2209                       *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
2210                       *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
2211                       *last_conflicts = integer_zero_node;
2212                       goto end_analyze_subs_aa;
2213                     }
2214                   else
2215                     *last_conflicts = build_int_cst (NULL_TREE, last_conflict);
2216                 }
2217               else
2218                 *last_conflicts = chrec_dont_know;
2219
2220               *overlaps_a
2221                 = conflict_fn (1,
2222                                affine_fn_univar (build_int_cst (NULL_TREE, x1),
2223                                                  1,
2224                                                  build_int_cst (NULL_TREE, i1)));
2225               *overlaps_b
2226                 = conflict_fn (1,
2227                                affine_fn_univar (build_int_cst (NULL_TREE, y1),
2228                                                  1,
2229                                                  build_int_cst (NULL_TREE, j1)));
2230             }
2231           else
2232             {
2233               /* FIXME: For the moment, the upper bound of the
2234                  iteration domain for i and j is not checked.  */
2235               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2236                 fprintf (dump_file, "affine-affine test failed: unimplemented.\n");
2237               *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
2238               *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
2239               *last_conflicts = chrec_dont_know;
2240             }
2241         }
2242       else
2243         {
2244           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2245             fprintf (dump_file, "affine-affine test failed: unimplemented.\n");
2246           *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
2247           *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
2248           *last_conflicts = chrec_dont_know;
2249         }
2250     }
2251   else
2252     {
2253       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2254         fprintf (dump_file, "affine-affine test failed: unimplemented.\n");
2255       *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
2256       *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
2257       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2258     }
2259
2260 end_analyze_subs_aa:  
2261   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2262     {
2263       fprintf (dump_file, "  (overlaps_a = ");
2264       dump_conflict_function (dump_file, *overlaps_a);
2265       fprintf (dump_file, ")\n  (overlaps_b = ");
2266       dump_conflict_function (dump_file, *overlaps_b);
2267       fprintf (dump_file, ")\n");
2268       fprintf (dump_file, ")\n");
2269     }
2270 }
2271
2272 /* Returns true when analyze_subscript_affine_affine can be used for
2273    determining the dependence relation between chrec_a and chrec_b,
2274    that contain symbols.  This function modifies chrec_a and chrec_b
2275    such that the analysis result is the same, and such that they don't
2276    contain symbols, and then can safely be passed to the analyzer.  
2277
2278    Example: The analysis of the following tuples of evolutions produce
2279    the same results: {x+1, +, 1}_1 vs. {x+3, +, 1}_1, and {-2, +, 1}_1
2280    vs. {0, +, 1}_1
2281    
2282    {x+1, +, 1}_1 ({2, +, 1}_1) = {x+3, +, 1}_1 ({0, +, 1}_1)
2283    {-2, +, 1}_1 ({2, +, 1}_1) = {0, +, 1}_1 ({0, +, 1}_1)
2284 */
2285
2286 static bool
2287 can_use_analyze_subscript_affine_affine (tree *chrec_a, tree *chrec_b)
2288 {
2289   tree diff, type, left_a, left_b, right_b;
2290
2291   if (chrec_contains_symbols (CHREC_RIGHT (*chrec_a))
2292       || chrec_contains_symbols (CHREC_RIGHT (*chrec_b)))
2293     /* FIXME: For the moment not handled.  Might be refined later.  */
2294     return false;
2295
2296   type = chrec_type (*chrec_a);
2297   left_a = CHREC_LEFT (*chrec_a);
2298   left_b = chrec_convert (type, CHREC_LEFT (*chrec_b), NULL_TREE);
2299   diff = chrec_fold_minus (type, left_a, left_b);
2300
2301   if (!evolution_function_is_constant_p (diff))
2302     return false;
2303
2304   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2305     fprintf (dump_file, "can_use_subscript_aff_aff_for_symbolic \n");
2306
2307   *chrec_a = build_polynomial_chrec (CHREC_VARIABLE (*chrec_a), 
2308                                      diff, CHREC_RIGHT (*chrec_a));
2309   right_b = chrec_convert (type, CHREC_RIGHT (*chrec_b), NULL_TREE);
2310   *chrec_b = build_polynomial_chrec (CHREC_VARIABLE (*chrec_b),
2311                                      build_int_cst (type, 0),
2312                                      right_b);
2313   return true;
2314 }
2315
2316 /* Analyze a SIV (Single Index Variable) subscript.  *OVERLAPS_A and
2317    *OVERLAPS_B are initialized to the functions that describe the
2318    relation between the elements accessed twice by CHREC_A and
2319    CHREC_B.  For k >= 0, the following property is verified:
2320
2321    CHREC_A (*OVERLAPS_A (k)) = CHREC_B (*OVERLAPS_B (k)).  */
2322
2323 static void
2324 analyze_siv_subscript (tree chrec_a, 
2325                        tree chrec_b,
2326                        conflict_function **overlaps_a, 
2327                        conflict_function **overlaps_b, 
2328                        tree *last_conflicts)
2329 {
2330   dependence_stats.num_siv++;
2331   
2332   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2333     fprintf (dump_file, "(analyze_siv_subscript \n");
2334   
2335   if (evolution_function_is_constant_p (chrec_a)
2336       && evolution_function_is_affine_p (chrec_b))
2337     analyze_siv_subscript_cst_affine (chrec_a, chrec_b, 
2338                                       overlaps_a, overlaps_b, last_conflicts);
2339   
2340   else if (evolution_function_is_affine_p (chrec_a)
2341            && evolution_function_is_constant_p (chrec_b))
2342     analyze_siv_subscript_cst_affine (chrec_b, chrec_a, 
2343                                       overlaps_b, overlaps_a, last_conflicts);
2344   
2345   else if (evolution_function_is_affine_p (chrec_a)
2346            && evolution_function_is_affine_p (chrec_b))
2347     {
2348       if (!chrec_contains_symbols (chrec_a)
2349           && !chrec_contains_symbols (chrec_b))
2350         {
2351           analyze_subscript_affine_affine (chrec_a, chrec_b, 
2352                                            overlaps_a, overlaps_b, 
2353                                            last_conflicts);
2354
2355           if (CF_NOT_KNOWN_P (*overlaps_a)
2356               || CF_NOT_KNOWN_P (*overlaps_b))
2357             dependence_stats.num_siv_unimplemented++;
2358           else if (CF_NO_DEPENDENCE_P (*overlaps_a)
2359                    || CF_NO_DEPENDENCE_P (*overlaps_b))
2360             dependence_stats.num_siv_independent++;
2361           else
2362             dependence_stats.num_siv_dependent++;
2363         }
2364       else if (can_use_analyze_subscript_affine_affine (&chrec_a, 
2365                                                         &chrec_b))
2366         {
2367           analyze_subscript_affine_affine (chrec_a, chrec_b, 
2368                                            overlaps_a, overlaps_b, 
2369                                            last_conflicts);
2370
2371           if (CF_NOT_KNOWN_P (*overlaps_a)
2372               || CF_NOT_KNOWN_P (*overlaps_b))
2373             dependence_stats.num_siv_unimplemented++;
2374           else if (CF_NO_DEPENDENCE_P (*overlaps_a)
2375                    || CF_NO_DEPENDENCE_P (*overlaps_b))
2376             dependence_stats.num_siv_independent++;
2377           else
2378             dependence_stats.num_siv_dependent++;
2379         }
2380       else
2381         goto siv_subscript_dontknow;
2382     }
2383
2384   else
2385     {
2386     siv_subscript_dontknow:;
2387       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2388         fprintf (dump_file, "siv test failed: unimplemented.\n");
2389       *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
2390       *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
2391       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2392       dependence_stats.num_siv_unimplemented++;
2393     }
2394   
2395   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2396     fprintf (dump_file, ")\n");
2397 }
2398
2399 /* Returns false if we can prove that the greatest common divisor of the steps
2400    of CHREC does not divide CST, false otherwise.  */
2401
2402 static bool
2403 gcd_of_steps_may_divide_p (const_tree chrec, const_tree cst)
2404 {
2405   HOST_WIDE_INT cd = 0, val;
2406   tree step;
2407
2408   if (!host_integerp (cst, 0))
2409     return true;
2410   val = tree_low_cst (cst, 0);
2411
2412   while (TREE_CODE (chrec) == POLYNOMIAL_CHREC)
2413     {
2414       step = CHREC_RIGHT (chrec);
2415       if (!host_integerp (step, 0))
2416         return true;
2417       cd = gcd (cd, tree_low_cst (step, 0));
2418       chrec = CHREC_LEFT (chrec);
2419     }
2420
2421   return val % cd == 0;
2422 }
2423
2424 /* Analyze a MIV (Multiple Index Variable) subscript with respect to
2425    LOOP_NEST.  *OVERLAPS_A and *OVERLAPS_B are initialized to the
2426    functions that describe the relation between the elements accessed
2427    twice by CHREC_A and CHREC_B.  For k >= 0, the following property
2428    is verified:
2429
2430    CHREC_A (*OVERLAPS_A (k)) = CHREC_B (*OVERLAPS_B (k)).  */
2431
2432 static void
2433 analyze_miv_subscript (tree chrec_a, 
2434                        tree chrec_b, 
2435                        conflict_function **overlaps_a, 
2436                        conflict_function **overlaps_b, 
2437                        tree *last_conflicts,
2438                        struct loop *loop_nest)
2439 {
2440   /* FIXME:  This is a MIV subscript, not yet handled.
2441      Example: (A[{1, +, 1}_1] vs. A[{1, +, 1}_2]) that comes from 
2442      (A[i] vs. A[j]).  
2443      
2444      In the SIV test we had to solve a Diophantine equation with two
2445      variables.  In the MIV case we have to solve a Diophantine
2446      equation with 2*n variables (if the subscript uses n IVs).
2447   */
2448   tree difference;
2449   dependence_stats.num_miv++;
2450   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2451     fprintf (dump_file, "(analyze_miv_subscript \n");
2452
2453   chrec_a = chrec_convert (integer_type_node, chrec_a, NULL_TREE);
2454   chrec_b = chrec_convert (integer_type_node, chrec_b, NULL_TREE);
2455   difference = chrec_fold_minus (integer_type_node, chrec_a, chrec_b);
2456   
2457   if (eq_evolutions_p (chrec_a, chrec_b))
2458     {
2459       /* Access functions are the same: all the elements are accessed
2460          in the same order.  */
2461       *overlaps_a = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
2462       *overlaps_b = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
2463       *last_conflicts = estimated_loop_iterations_tree
2464                                 (get_chrec_loop (chrec_a), true);
2465       dependence_stats.num_miv_dependent++;
2466     }
2467   
2468   else if (evolution_function_is_constant_p (difference)
2469            /* For the moment, the following is verified:
2470               evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_a,
2471               loop_nest->num) */
2472            && !gcd_of_steps_may_divide_p (chrec_a, difference))
2473     {
2474       /* testsuite/.../ssa-chrec-33.c
2475          {{21, +, 2}_1, +, -2}_2  vs.  {{20, +, 2}_1, +, -2}_2 
2476          
2477          The difference is 1, and all the evolution steps are multiples
2478          of 2, consequently there are no overlapping elements.  */
2479       *overlaps_a = conflict_fn_no_dependence ();
2480       *overlaps_b = conflict_fn_no_dependence ();
2481       *last_conflicts = integer_zero_node;
2482       dependence_stats.num_miv_independent++;
2483     }
2484   
2485   else if (evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_a, loop_nest->num)
2486            && !chrec_contains_symbols (chrec_a)
2487            && evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_b, loop_nest->num)
2488            && !chrec_contains_symbols (chrec_b))
2489     {
2490       /* testsuite/.../ssa-chrec-35.c
2491          {0, +, 1}_2  vs.  {0, +, 1}_3
2492          the overlapping elements are respectively located at iterations:
2493          {0, +, 1}_x and {0, +, 1}_x, 
2494          in other words, we have the equality: 
2495          {0, +, 1}_2 ({0, +, 1}_x) = {0, +, 1}_3 ({0, +, 1}_x)
2496          
2497          Other examples: 
2498          {{0, +, 1}_1, +, 2}_2 ({0, +, 1}_x, {0, +, 1}_y) = 
2499          {0, +, 1}_1 ({{0, +, 1}_x, +, 2}_y)
2500
2501          {{0, +, 2}_1, +, 3}_2 ({0, +, 1}_y, {0, +, 1}_x) = 
2502          {{0, +, 3}_1, +, 2}_2 ({0, +, 1}_x, {0, +, 1}_y)
2503       */
2504       analyze_subscript_affine_affine (chrec_a, chrec_b, 
2505                                        overlaps_a, overlaps_b, last_conflicts);
2506
2507       if (CF_NOT_KNOWN_P (*overlaps_a)
2508           || CF_NOT_KNOWN_P (*overlaps_b))
2509         dependence_stats.num_miv_unimplemented++;
2510       else if (CF_NO_DEPENDENCE_P (*overlaps_a)
2511                || CF_NO_DEPENDENCE_P (*overlaps_b))
2512         dependence_stats.num_miv_independent++;
2513       else
2514         dependence_stats.num_miv_dependent++;
2515     }
2516   
2517   else
2518     {
2519       /* When the analysis is too difficult, answer "don't know".  */
2520       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2521         fprintf (dump_file, "analyze_miv_subscript test failed: unimplemented.\n");
2522
2523       *overlaps_a = conflict_fn_not_known ();
2524       *overlaps_b = conflict_fn_not_known ();
2525       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2526       dependence_stats.num_miv_unimplemented++;
2527     }
2528   
2529   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2530     fprintf (dump_file, ")\n");
2531 }
2532
2533 /* Determines the iterations for which CHREC_A is equal to CHREC_B in
2534    with respect to LOOP_NEST.  OVERLAP_ITERATIONS_A and
2535    OVERLAP_ITERATIONS_B are initialized with two functions that
2536    describe the iterations that contain conflicting elements.
2537    
2538    Remark: For an integer k >= 0, the following equality is true:
2539    
2540    CHREC_A (OVERLAP_ITERATIONS_A (k)) == CHREC_B (OVERLAP_ITERATIONS_B (k)).
2541 */
2542
2543 static void 
2544 analyze_overlapping_iterations (tree chrec_a, 
2545                                 tree chrec_b, 
2546                                 conflict_function **overlap_iterations_a, 
2547                                 conflict_function **overlap_iterations_b, 
2548                                 tree *last_conflicts, struct loop *loop_nest)
2549 {
2550   unsigned int lnn = loop_nest->num;
2551
2552   dependence_stats.num_subscript_tests++;
2553   
2554   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2555     {
2556       fprintf (dump_file, "(analyze_overlapping_iterations \n");
2557       fprintf (dump_file, "  (chrec_a = ");
2558       print_generic_expr (dump_file, chrec_a, 0);
2559       fprintf (dump_file, ")\n  (chrec_b = ");
2560       print_generic_expr (dump_file, chrec_b, 0);
2561       fprintf (dump_file, ")\n");
2562     }
2563
2564   if (chrec_a == NULL_TREE
2565       || chrec_b == NULL_TREE
2566       || chrec_contains_undetermined (chrec_a)
2567       || chrec_contains_undetermined (chrec_b))
2568     {
2569       dependence_stats.num_subscript_undetermined++;
2570       
2571       *overlap_iterations_a = conflict_fn_not_known ();
2572       *overlap_iterations_b = conflict_fn_not_known ();
2573     }
2574
2575   /* If they are the same chrec, and are affine, they overlap 
2576      on every iteration.  */
2577   else if (eq_evolutions_p (chrec_a, chrec_b)
2578            && evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_a, lnn))
2579     {
2580       dependence_stats.num_same_subscript_function++;
2581       *overlap_iterations_a = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
2582       *overlap_iterations_b = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
2583       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2584     }
2585
2586   /* If they aren't the same, and aren't affine, we can't do anything
2587      yet. */
2588   else if ((chrec_contains_symbols (chrec_a) 
2589             || chrec_contains_symbols (chrec_b))
2590            && (!evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_a, lnn)
2591                || !evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_b, lnn)))
2592     {
2593       dependence_stats.num_subscript_undetermined++;
2594       *overlap_iterations_a = conflict_fn_not_known ();
2595       *overlap_iterations_b = conflict_fn_not_known ();
2596     }
2597
2598   else if (ziv_subscript_p (chrec_a, chrec_b))
2599     analyze_ziv_subscript (chrec_a, chrec_b, 
2600                            overlap_iterations_a, overlap_iterations_b,
2601                            last_conflicts);
2602   
2603   else if (siv_subscript_p (chrec_a, chrec_b))
2604     analyze_siv_subscript (chrec_a, chrec_b, 
2605                            overlap_iterations_a, overlap_iterations_b, 
2606                            last_conflicts);
2607   
2608   else
2609     analyze_miv_subscript (chrec_a, chrec_b, 
2610                            overlap_iterations_a, overlap_iterations_b,
2611                            last_conflicts, loop_nest);
2612   
2613   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2614     {
2615       fprintf (dump_file, "  (overlap_iterations_a = ");
2616       dump_conflict_function (dump_file, *overlap_iterations_a);
2617       fprintf (dump_file, ")\n  (overlap_iterations_b = ");
2618       dump_conflict_function (dump_file, *overlap_iterations_b);
2619       fprintf (dump_file, ")\n");
2620       fprintf (dump_file, ")\n");
2621     }
2622 }
2623
2624 /* Helper function for uniquely inserting distance vectors.  */
2625
2626 static void
2627 save_dist_v (struct data_dependence_relation *ddr, lambda_vector dist_v)
2628 {
2629   unsigned i;
2630   lambda_vector v;
2631
2632   for (i = 0; VEC_iterate (lambda_vector, DDR_DIST_VECTS (ddr), i, v); i++)
2633     if (lambda_vector_equal (v, dist_v, DDR_NB_LOOPS (ddr)))
2634       return;
2635
2636   VEC_safe_push (lambda_vector, heap, DDR_DIST_VECTS (ddr), dist_v);
2637 }
2638
2639 /* Helper function for uniquely inserting direction vectors.  */
2640
2641 static void
2642 save_dir_v (struct data_dependence_relation *ddr, lambda_vector dir_v)
2643 {
2644   unsigned i;
2645   lambda_vector v;
2646
2647   for (i = 0; VEC_iterate (lambda_vector, DDR_DIR_VECTS (ddr), i, v); i++)
2648     if (lambda_vector_equal (v, dir_v, DDR_NB_LOOPS (ddr)))
2649       return;
2650
2651   VEC_safe_push (lambda_vector, heap, DDR_DIR_VECTS (ddr), dir_v);
2652 }
2653
2654 /* Add a distance of 1 on all the loops outer than INDEX.  If we
2655    haven't yet determined a distance for this outer loop, push a new
2656    distance vector composed of the previous distance, and a distance
2657    of 1 for this outer loop.  Example:
2658
2659    | loop_1
2660    |   loop_2
2661    |     A[10]
2662    |   endloop_2
2663    | endloop_1
2664
2665    Saved vectors are of the form (dist_in_1, dist_in_2).  First, we
2666    save (0, 1), then we have to save (1, 0).  */
2667
2668 static void
2669 add_outer_distances (struct data_dependence_relation *ddr,
2670                      lambda_vector dist_v, int index)
2671 {
2672   /* For each outer loop where init_v is not set, the accesses are
2673      in dependence of distance 1 in the loop.  */
2674   while (--index >= 0)
2675     {
2676       lambda_vector save_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
2677       lambda_vector_copy (dist_v, save_v, DDR_NB_LOOPS (ddr));
2678       save_v[index] = 1;
2679       save_dist_v (ddr, save_v);
2680     }
2681 }
2682
2683 /* Return false when fail to represent the data dependence as a
2684    distance vector.  INIT_B is set to true when a component has been
2685    added to the distance vector DIST_V.  INDEX_CARRY is then set to
2686    the index in DIST_V that carries the dependence.  */
2687
2688 static bool
2689 build_classic_dist_vector_1 (struct data_dependence_relation *ddr,
2690                              struct data_reference *ddr_a,
2691                              struct data_reference *ddr_b,
2692                              lambda_vector dist_v, bool *init_b,
2693                              int *index_carry)
2694 {
2695   unsigned i;
2696   lambda_vector init_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
2697
2698   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
2699     {
2700       tree access_fn_a, access_fn_b;
2701       struct subscript *subscript = DDR_SUBSCRIPT (ddr, i);
2702
2703       if (chrec_contains_undetermined (SUB_DISTANCE (subscript)))
2704         {
2705           non_affine_dependence_relation (ddr);
2706           return false;
2707         }
2708
2709       access_fn_a = DR_ACCESS_FN (ddr_a, i);
2710       access_fn_b = DR_ACCESS_FN (ddr_b, i);
2711
2712       if (TREE_CODE (access_fn_a) == POLYNOMIAL_CHREC 
2713           && TREE_CODE (access_fn_b) == POLYNOMIAL_CHREC)
2714         {
2715           int dist, index;
2716           int index_a = index_in_loop_nest (CHREC_VARIABLE (access_fn_a),
2717                                             DDR_LOOP_NEST (ddr));
2718           int index_b = index_in_loop_nest (CHREC_VARIABLE (access_fn_b),
2719                                             DDR_LOOP_NEST (ddr));
2720
2721           /* The dependence is carried by the outermost loop.  Example:
2722              | loop_1
2723              |   A[{4, +, 1}_1]
2724              |   loop_2
2725              |     A[{5, +, 1}_2]
2726              |   endloop_2
2727              | endloop_1
2728              In this case, the dependence is carried by loop_1.  */
2729           index = index_a < index_b ? index_a : index_b;
2730           *index_carry = MIN (index, *index_carry);
2731
2732           if (chrec_contains_undetermined (SUB_DISTANCE (subscript)))
2733             {
2734               non_affine_dependence_relation (ddr);
2735               return false;
2736             }
2737           
2738           dist = int_cst_value (SUB_DISTANCE (subscript));
2739
2740           /* This is the subscript coupling test.  If we have already
2741              recorded a distance for this loop (a distance coming from
2742              another subscript), it should be the same.  For example,
2743              in the following code, there is no dependence:
2744
2745              | loop i = 0, N, 1
2746              |   T[i+1][i] = ...
2747              |   ... = T[i][i]
2748              | endloop
2749           */
2750           if (init_v[index] != 0 && dist_v[index] != dist)
2751             {
2752               finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_known);
2753               return false;
2754             }
2755
2756           dist_v[index] = dist;
2757           init_v[index] = 1;
2758           *init_b = true;
2759         }
2760       else if (!operand_equal_p (access_fn_a, access_fn_b, 0))
2761         {
2762           /* This can be for example an affine vs. constant dependence
2763              (T[i] vs. T[3]) that is not an affine dependence and is
2764              not representable as a distance vector.  */
2765           non_affine_dependence_relation (ddr);
2766           return false;
2767         }
2768     }
2769
2770   return true;
2771 }
2772
2773 /* Return true when the DDR contains two data references that have the
2774    same access functions.  */
2775
2776 static bool
2777 same_access_functions (const struct data_dependence_relation *ddr)
2778 {
2779   unsigned i;
2780
2781   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
2782     if (!eq_evolutions_p (DR_ACCESS_FN (DDR_A (ddr), i),
2783                           DR_ACCESS_FN (DDR_B (ddr), i)))
2784       return false;
2785
2786   return true;
2787 }
2788
2789 /* Return true when the DDR contains only constant access functions.  */
2790
2791 static bool
2792 constant_access_functions (const struct data_dependence_relation *ddr)
2793 {
2794   unsigned i;
2795
2796   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
2797     if (!evolution_function_is_constant_p (DR_ACCESS_FN (DDR_A (ddr), i))
2798         || !evolution_function_is_constant_p (DR_ACCESS_FN (DDR_B (ddr), i)))
2799       return false;
2800
2801   return true;
2802 }
2803
2804
2805 /* Helper function for the case where DDR_A and DDR_B are the same
2806    multivariate access function.  */
2807
2808 static void
2809 add_multivariate_self_dist (struct data_dependence_relation *ddr, tree c_2)
2810 {
2811   int x_1, x_2;
2812   tree c_1 = CHREC_LEFT (c_2);
2813   tree c_0 = CHREC_LEFT (c_1);
2814   lambda_vector dist_v;
2815   int v1, v2, cd;
2816
2817   /* Polynomials with more than 2 variables are not handled yet.  When
2818      the evolution steps are parameters, it is not possible to
2819      represent the dependence using classical distance vectors.  */
2820   if (TREE_CODE (c_0) != INTEGER_CST
2821       || TREE_CODE (CHREC_RIGHT (c_1)) != INTEGER_CST
2822       || TREE_CODE (CHREC_RIGHT (c_2)) != INTEGER_CST)
2823     {
2824       DDR_AFFINE_P (ddr) = false;
2825       return;
2826     }
2827
2828   x_2 = index_in_loop_nest (CHREC_VARIABLE (c_2), DDR_LOOP_NEST (ddr));
2829   x_1 = index_in_loop_nest (CHREC_VARIABLE (c_1), DDR_LOOP_NEST (ddr));
2830
2831   /* For "{{0, +, 2}_1, +, 3}_2" the distance vector is (3, -2).  */
2832   dist_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
2833   v1 = int_cst_value (CHREC_RIGHT (c_1));
2834   v2 = int_cst_value (CHREC_RIGHT (c_2));
2835   cd = gcd (v1, v2);
2836   v1 /= cd;
2837   v2 /= cd;
2838
2839   if (v2 < 0)
2840     {
2841       v2 = -v2;
2842       v1 = -v1;
2843     }
2844
2845   dist_v[x_1] = v2;
2846   dist_v[x_2] = -v1;
2847   save_dist_v (ddr, dist_v);
2848
2849   add_outer_distances (ddr, dist_v, x_1);
2850 }
2851
2852 /* Helper function for the case where DDR_A and DDR_B are the same
2853    access functions.  */
2854
2855 static void
2856 add_other_self_distances (struct data_dependence_relation *ddr)
2857 {
2858   lambda_vector dist_v;
2859   unsigned i;
2860   int index_carry = DDR_NB_LOOPS (ddr);
2861
2862   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
2863     {
2864       tree access_fun = DR_ACCESS_FN (DDR_A (ddr), i);
2865
2866       if (TREE_CODE (access_fun) == POLYNOMIAL_CHREC)
2867         {
2868           if (!evolution_function_is_univariate_p (access_fun))
2869             {
2870               if (DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr) != 1)
2871                 {
2872                   DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) = chrec_dont_know;
2873                   return;
2874                 }
2875
2876               add_multivariate_self_dist (ddr, DR_ACCESS_FN (DDR_A (ddr), 0));
2877               return;
2878             }
2879
2880           index_carry = MIN (index_carry,
2881                              index_in_loop_nest (CHREC_VARIABLE (access_fun),
2882                                                  DDR_LOOP_NEST (ddr)));
2883         }
2884     }
2885
2886   dist_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
2887   add_outer_distances (ddr, dist_v, index_carry);
2888 }
2889
2890 static void
2891 insert_innermost_unit_dist_vector (struct data_dependence_relation *ddr)
2892 {
2893   lambda_vector dist_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
2894
2895   dist_v[DDR_INNER_LOOP (ddr)] = 1;
2896   save_dist_v (ddr, dist_v);
2897 }
2898
2899 /* Adds a unit distance vector to DDR when there is a 0 overlap.  This
2900    is the case for example when access functions are the same and
2901    equal to a constant, as in:
2902
2903    | loop_1
2904    |   A[3] = ...
2905    |   ... = A[3]
2906    | endloop_1
2907
2908    in which case the distance vectors are (0) and (1).  */
2909
2910 static void
2911 add_distance_for_zero_overlaps (struct data_dependence_relation *ddr)
2912 {
2913   unsigned i, j;
2914
2915   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
2916     {
2917       subscript_p sub = DDR_SUBSCRIPT (ddr, i);
2918       conflict_function *ca = SUB_CONFLICTS_IN_A (sub);
2919       conflict_function *cb = SUB_CONFLICTS_IN_B (sub);
2920
2921       for (j = 0; j < ca->n; j++)
2922         if (affine_function_zero_p (ca->fns[j]))
2923           {
2924             insert_innermost_unit_dist_vector (ddr);
2925             return;
2926           }
2927
2928       for (j = 0; j < cb->n; j++)
2929         if (affine_function_zero_p (cb->fns[j]))
2930           {
2931             insert_innermost_unit_dist_vector (ddr);
2932             return;
2933           }
2934     }
2935 }
2936
2937 /* Compute the classic per loop distance vector.  DDR is the data
2938    dependence relation to build a vector from.  Return false when fail
2939    to represent the data dependence as a distance vector.  */
2940
2941 static bool
2942 build_classic_dist_vector (struct data_dependence_relation *ddr,
2943                            struct loop *loop_nest)
2944 {
2945   bool init_b = false;
2946   int index_carry = DDR_NB_LOOPS (ddr);
2947   lambda_vector dist_v;
2948
2949   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) != NULL_TREE)
2950     return false;
2951
2952   if (same_access_functions (ddr))
2953     {
2954       /* Save the 0 vector.  */
2955       dist_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
2956       save_dist_v (ddr, dist_v);
2957
2958       if (constant_access_functions (ddr))
2959         add_distance_for_zero_overlaps (ddr);
2960
2961       if (DDR_NB_LOOPS (ddr) > 1)
2962         add_other_self_distances (ddr);
2963
2964       return true;
2965     }
2966
2967   dist_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
2968   if (!build_classic_dist_vector_1 (ddr, DDR_A (ddr), DDR_B (ddr),
2969                                     dist_v, &init_b, &index_carry))
2970     return false;
2971
2972   /* Save the distance vector if we initialized one.  */
2973   if (init_b)
2974     {
2975       /* Verify a basic constraint: classic distance vectors should
2976          always be lexicographically positive.
2977
2978          Data references are collected in the order of execution of
2979          the program, thus for the following loop
2980
2981          | for (i = 1; i < 100; i++)
2982          |   for (j = 1; j < 100; j++)
2983          |     {
2984          |       t = T[j+1][i-1];  // A
2985          |       T[j][i] = t + 2;  // B
2986          |     }
2987
2988          references are collected following the direction of the wind:
2989          A then B.  The data dependence tests are performed also
2990          following this order, such that we're looking at the distance
2991          separating the elements accessed by A from the elements later
2992          accessed by B.  But in this example, the distance returned by
2993          test_dep (A, B) is lexicographically negative (-1, 1), that
2994          means that the access A occurs later than B with respect to
2995          the outer loop, ie. we're actually looking upwind.  In this
2996          case we solve test_dep (B, A) looking downwind to the
2997          lexicographically positive solution, that returns the
2998          distance vector (1, -1).  */
2999       if (!lambda_vector_lexico_pos (dist_v, DDR_NB_LOOPS (ddr)))
3000         {
3001           lambda_vector save_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
3002           if (!subscript_dependence_tester_1 (ddr, DDR_B (ddr), DDR_A (ddr),
3003                                               loop_nest))
3004             return false;
3005           compute_subscript_distance (ddr);
3006           if (!build_classic_dist_vector_1 (ddr, DDR_B (ddr), DDR_A (ddr),
3007                                             save_v, &init_b, &index_carry))
3008             return false;
3009           save_dist_v (ddr, save_v);
3010           DDR_REVERSED_P (ddr) = true;
3011
3012           /* In this case there is a dependence forward for all the
3013              outer loops:
3014
3015              | for (k = 1; k < 100; k++)
3016              |  for (i = 1; i < 100; i++)
3017              |   for (j = 1; j < 100; j++)
3018              |     {
3019              |       t = T[j+1][i-1];  // A
3020              |       T[j][i] = t + 2;  // B
3021              |     }
3022
3023              the vectors are: 
3024              (0,  1, -1)
3025              (1,  1, -1)
3026              (1, -1,  1)
3027           */
3028           if (DDR_NB_LOOPS (ddr) > 1)
3029             {
3030               add_outer_distances (ddr, save_v, index_carry);
3031               add_outer_distances (ddr, dist_v, index_carry);
3032             }
3033         }
3034       else
3035         {
3036           lambda_vector save_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
3037           lambda_vector_copy (dist_v, save_v, DDR_NB_LOOPS (ddr));
3038
3039           if (DDR_NB_LOOPS (ddr) > 1)
3040             {
3041               lambda_vector opposite_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
3042
3043               if (!subscript_dependence_tester_1 (ddr, DDR_B (ddr),
3044                                                   DDR_A (ddr), loop_nest))
3045                 return false;
3046               compute_subscript_distance (ddr);
3047               if (!build_classic_dist_vector_1 (ddr, DDR_B (ddr), DDR_A (ddr),
3048                                                 opposite_v, &init_b,
3049                                                 &index_carry))
3050                 return false;
3051
3052               save_dist_v (ddr, save_v);
3053               add_outer_distances (ddr, dist_v, index_carry);
3054               add_outer_distances (ddr, opposite_v, index_carry);
3055             }
3056           else
3057             save_dist_v (ddr, save_v);
3058         }
3059     }
3060   else
3061     {
3062       /* There is a distance of 1 on all the outer loops: Example:
3063          there is a dependence of distance 1 on loop_1 for the array A.
3064
3065          | loop_1
3066          |   A[5] = ...
3067          | endloop
3068       */
3069       add_outer_distances (ddr, dist_v,
3070                            lambda_vector_first_nz (dist_v,
3071                                                    DDR_NB_LOOPS (ddr), 0));
3072     }
3073
3074   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3075     {
3076       unsigned i;
3077
3078       fprintf (dump_file, "(build_classic_dist_vector\n");
3079       for (i = 0; i < DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr); i++)
3080         {
3081           fprintf (dump_file, "  dist_vector = (");
3082           print_lambda_vector (dump_file, DDR_DIST_VECT (ddr, i),
3083                                DDR_NB_LOOPS (ddr));
3084           fprintf (dump_file, "  )\n");
3085         }
3086       fprintf (dump_file, ")\n");
3087     }
3088
3089   return true;
3090 }
3091
3092 /* Return the direction for a given distance.
3093    FIXME: Computing dir this way is suboptimal, since dir can catch
3094    cases that dist is unable to represent.  */
3095
3096 static inline enum data_dependence_direction
3097 dir_from_dist (int dist)
3098 {
3099   if (dist > 0)
3100     return dir_positive;
3101   else if (dist < 0)
3102     return dir_negative;
3103   else
3104     return dir_equal;
3105 }
3106
3107 /* Compute the classic per loop direction vector.  DDR is the data
3108    dependence relation to build a vector from.  */
3109
3110 static void
3111 build_classic_dir_vector (struct data_dependence_relation *ddr)
3112 {
3113   unsigned i, j;
3114   lambda_vector dist_v;
3115
3116   for (i = 0; VEC_iterate (lambda_vector, DDR_DIST_VECTS (ddr), i, dist_v); i++)
3117     {
3118       lambda_vector dir_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
3119
3120       for (j = 0; j < DDR_NB_LOOPS (ddr); j++)
3121         dir_v[j] = dir_from_dist (dist_v[j]);
3122
3123       save_dir_v (ddr, dir_v);
3124     }
3125 }
3126
3127 /* Helper function.  Returns true when there is a dependence between
3128    data references DRA and DRB.  */
3129
3130 static bool
3131 subscript_dependence_tester_1 (struct data_dependence_relation *ddr,
3132                                struct data_reference *dra,
3133                                struct data_reference *drb,
3134                                struct loop *loop_nest)
3135 {
3136   unsigned int i;
3137   tree last_conflicts;
3138   struct subscript *subscript;
3139
3140   for (i = 0; VEC_iterate (subscript_p, DDR_SUBSCRIPTS (ddr), i, subscript);
3141        i++)
3142     {
3143       conflict_function *overlaps_a, *overlaps_b;
3144
3145       analyze_overlapping_iterations (DR_ACCESS_FN (dra, i), 
3146                                       DR_ACCESS_FN (drb, i),
3147                                       &overlaps_a, &overlaps_b, 
3148                                       &last_conflicts, loop_nest);
3149
3150       if (CF_NOT_KNOWN_P (overlaps_a)
3151           || CF_NOT_KNOWN_P (overlaps_b))
3152         {
3153           finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_dont_know);
3154           dependence_stats.num_dependence_undetermined++;
3155           free_conflict_function (overlaps_a);
3156           free_conflict_function (overlaps_b);
3157           return false;
3158         }
3159
3160       else if (CF_NO_DEPENDENCE_P (overlaps_a)
3161                || CF_NO_DEPENDENCE_P (overlaps_b))
3162         {
3163           finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_known);
3164           dependence_stats.num_dependence_independent++;
3165           free_conflict_function (overlaps_a);
3166           free_conflict_function (overlaps_b);
3167           return false;
3168         }
3169
3170       else
3171         {
3172           SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript) = overlaps_a;
3173           SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript) = overlaps_b;
3174           SUB_LAST_CONFLICT (subscript) = last_conflicts;
3175         }
3176     }
3177
3178   return true;
3179 }
3180
3181 /* Computes the conflicting iterations in LOOP_NEST, and initialize DDR.  */
3182
3183 static void
3184 subscript_dependence_tester (struct data_dependence_relation *ddr,
3185                              struct loop *loop_nest)
3186 {
3187   
3188   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3189     fprintf (dump_file, "(subscript_dependence_tester \n");
3190   
3191   if (subscript_dependence_tester_1 (ddr, DDR_A (ddr), DDR_B (ddr), loop_nest))
3192     dependence_stats.num_dependence_dependent++;
3193
3194   compute_subscript_distance (ddr);
3195   if (build_classic_dist_vector (ddr, loop_nest))
3196     build_classic_dir_vector (ddr);
3197
3198   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3199     fprintf (dump_file, ")\n");
3200 }
3201
3202 /* Returns true when all the access functions of A are affine or
3203    constant with respect to LOOP_NEST.  */
3204
3205 static bool 
3206 access_functions_are_affine_or_constant_p (const struct data_reference *a,
3207                                            const struct loop *loop_nest)
3208 {
3209   unsigned int i;
3210   VEC(tree,heap) *fns = DR_ACCESS_FNS (a);
3211   tree t;
3212
3213   for (i = 0; VEC_iterate (tree, fns, i, t); i++)
3214     if (!evolution_function_is_invariant_p (t, loop_nest->num)
3215         && !evolution_function_is_affine_multivariate_p (t, loop_nest->num))
3216       return false;
3217   
3218   return true;
3219 }
3220
3221 /* Initializes an equation for an OMEGA problem using the information
3222    contained in the ACCESS_FUN.  Returns true when the operation
3223    succeeded.
3224
3225    PB is the omega constraint system.
3226    EQ is the number of the equation to be initialized.
3227    OFFSET is used for shifting the variables names in the constraints:
3228    a constrain is composed of 2 * the number of variables surrounding
3229    dependence accesses.  OFFSET is set either to 0 for the first n variables,
3230    then it is set to n.
3231    ACCESS_FUN is expected to be an affine chrec.  */
3232
3233 static bool
3234 init_omega_eq_with_af (omega_pb pb, unsigned eq, 
3235                        unsigned int offset, tree access_fun, 
3236                        struct data_dependence_relation *ddr)
3237 {
3238   switch (TREE_CODE (access_fun))
3239     {
3240     case POLYNOMIAL_CHREC:
3241       {
3242         tree left = CHREC_LEFT (access_fun);
3243         tree right = CHREC_RIGHT (access_fun);
3244         int var = CHREC_VARIABLE (access_fun);
3245         unsigned var_idx;
3246
3247         if (TREE_CODE (right) != INTEGER_CST)
3248           return false;
3249
3250         var_idx = index_in_loop_nest (var, DDR_LOOP_NEST (ddr));
3251         pb->eqs[eq].coef[offset + var_idx + 1] = int_cst_value (right);
3252
3253         /* Compute the innermost loop index.  */
3254         DDR_INNER_LOOP (ddr) = MAX (DDR_INNER_LOOP (ddr), var_idx);
3255
3256         if (offset == 0)
3257           pb->eqs[eq].coef[var_idx + DDR_NB_LOOPS (ddr) + 1] 
3258             += int_cst_value (right);
3259
3260         switch (TREE_CODE (left))
3261           {
3262           case POLYNOMIAL_CHREC:
3263             return init_omega_eq_with_af (pb, eq, offset, left, ddr);
3264
3265           case INTEGER_CST:
3266             pb->eqs[eq].coef[0] += int_cst_value (left);
3267             return true;
3268
3269           default:
3270             return false;
3271           }
3272       }
3273
3274     case INTEGER_CST:
3275       pb->eqs[eq].coef[0] += int_cst_value (access_fun);
3276       return true;
3277
3278     default:
3279       return false;
3280     }
3281 }
3282
3283 /* As explained in the comments preceding init_omega_for_ddr, we have
3284    to set up a system for each loop level, setting outer loops
3285    variation to zero, and current loop variation to positive or zero.
3286    Save each lexico positive distance vector.  */
3287
3288 static void
3289 omega_extract_distance_vectors (omega_pb pb,
3290                                 struct data_dependence_relation *ddr)
3291 {
3292   int eq, geq;
3293   unsigned i, j;
3294   struct loop *loopi, *loopj;
3295   enum omega_result res;
3296
3297   /* Set a new problem for each loop in the nest.  The basis is the
3298      problem that we have initialized until now.  On top of this we
3299      add new constraints.  */
3300   for (i = 0; i <= DDR_INNER_LOOP (ddr) 
3301          && VEC_iterate (loop_p, DDR_LOOP_NEST (ddr), i, loopi); i++)
3302     {
3303       int dist = 0;
3304       omega_pb copy = omega_alloc_problem (2 * DDR_NB_LOOPS (ddr),
3305                                            DDR_NB_LOOPS (ddr));
3306
3307       omega_copy_problem (copy, pb);
3308
3309       /* For all the outer loops "loop_j", add "dj = 0".  */
3310       for (j = 0;
3311            j < i && VEC_iterate (loop_p, DDR_LOOP_NEST (ddr), j, loopj); j++)
3312         {
3313           eq = omega_add_zero_eq (copy, omega_black);
3314           copy->eqs[eq].coef[j + 1] = 1;
3315         }
3316
3317       /* For "loop_i", add "0 <= di".  */
3318       geq = omega_add_zero_geq (copy, omega_black);
3319       copy->geqs[geq].coef[i + 1] = 1;
3320
3321       /* Reduce the constraint system, and test that the current
3322          problem is feasible.  */
3323       res = omega_simplify_problem (copy);
3324       if (res == omega_false 
3325           || res == omega_unknown
3326           || copy->num_geqs > (int) DDR_NB_LOOPS (ddr))
3327         goto next_problem;
3328
3329       for (eq = 0; eq < copy->num_subs; eq++)
3330         if (copy->subs[eq].key == (int) i + 1)
3331           {
3332             dist = copy->subs[eq].coef[0];
3333             goto found_dist;
3334           }
3335
3336       if (dist == 0)
3337         {
3338           /* Reinitialize problem...  */
3339           omega_copy_problem (copy, pb);
3340           for (j = 0;
3341                j < i && VEC_iterate (loop_p, DDR_LOOP_NEST (ddr), j, loopj); j++)
3342             {
3343               eq = omega_add_zero_eq (copy, omega_black);
3344               copy->eqs[eq].coef[j + 1] = 1;
3345             }
3346
3347           /* ..., but this time "di = 1".  */
3348           eq = omega_add_zero_eq (copy, omega_black);
3349           copy->eqs[eq].coef[i + 1] = 1;
3350           copy->eqs[eq].coef[0] = -1;
3351
3352           res = omega_simplify_problem (copy);
3353           if (res == omega_false 
3354               || res == omega_unknown
3355               || copy->num_geqs > (int) DDR_NB_LOOPS (ddr))
3356             goto next_problem;
3357
3358           for (eq = 0; eq < copy->num_subs; eq++)
3359             if (copy->subs[eq].key == (int) i + 1)
3360               {
3361                 dist = copy->subs[eq].coef[0];
3362                 goto found_dist;
3363               }
3364         }
3365
3366     found_dist:;
3367       /* Save the lexicographically positive distance vector.  */
3368       if (dist >= 0)
3369         {
3370           lambda_vector dist_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
3371           lambda_vector dir_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
3372
3373           dist_v[i] = dist;
3374
3375           for (eq = 0; eq < copy->num_subs; eq++)
3376             if (copy->subs[eq].key > 0)
3377               {
3378                 dist = copy->subs[eq].coef[0];
3379                 dist_v[copy->subs[eq].key - 1] = dist;
3380               }
3381
3382           for (j = 0; j < DDR_NB_LOOPS (ddr); j++)
3383             dir_v[j] = dir_from_dist (dist_v[j]);
3384
3385           save_dist_v (ddr, dist_v);
3386           save_dir_v (ddr, dir_v);
3387         }
3388
3389     next_problem:;
3390       omega_free_problem (copy);
3391     }
3392 }
3393
3394 /* This is called for each subscript of a tuple of data references:
3395    insert an equality for representing the conflicts.  */
3396
3397 static bool
3398 omega_setup_subscript (tree access_fun_a, tree access_fun_b,
3399                        struct data_dependence_relation *ddr,
3400                        omega_pb pb, bool *maybe_dependent)
3401 {
3402   int eq;
3403   tree fun_a = chrec_convert (integer_type_node, access_fun_a, NULL_TREE);
3404   tree fun_b = chrec_convert (integer_type_node, access_fun_b, NULL_TREE);
3405   tree difference = chrec_fold_minus (integer_type_node, fun_a, fun_b);
3406
3407   /* When the fun_a - fun_b is not constant, the dependence is not
3408      captured by the classic distance vector representation.  */
3409   if (TREE_CODE (difference) != INTEGER_CST)
3410     return false;
3411
3412   /* ZIV test.  */
3413   if (ziv_subscript_p (fun_a, fun_b) && !integer_zerop (difference))
3414     {
3415       /* There is no dependence.  */
3416       *maybe_dependent = false;
3417       return true;
3418     }
3419
3420   fun_b = chrec_fold_multiply (integer_type_node, fun_b, 
3421                                integer_minus_one_node);
3422
3423   eq = omega_add_zero_eq (pb, omega_black);
3424   if (!init_omega_eq_with_af (pb, eq, DDR_NB_LOOPS (ddr), fun_a, ddr)
3425       || !init_omega_eq_with_af (pb, eq, 0, fun_b, ddr))
3426     /* There is probably a dependence, but the system of
3427        constraints cannot be built: answer "don't know".  */
3428     return false;
3429
3430   /* GCD test.  */
3431   if (DDR_NB_LOOPS (ddr) != 0 && pb->eqs[eq].coef[0]
3432       && !int_divides_p (lambda_vector_gcd 
3433                          ((lambda_vector) &(pb->eqs[eq].coef[1]),
3434                           2 * DDR_NB_LOOPS (ddr)),
3435                          pb->eqs[eq].coef[0]))
3436     {
3437       /* There is no dependence.  */
3438       *maybe_dependent = false;
3439       return true;
3440     }
3441
3442   return true;
3443 }
3444
3445 /* Helper function, same as init_omega_for_ddr but specialized for
3446    data references A and B.  */
3447
3448 static bool
3449 init_omega_for_ddr_1 (struct data_reference *dra, struct data_reference *drb,
3450                       struct data_dependence_relation *ddr,
3451                       omega_pb pb, bool *maybe_dependent)
3452 {
3453   unsigned i;
3454   int ineq;
3455   struct loop *loopi;
3456   unsigned nb_loops = DDR_NB_LOOPS (ddr);
3457
3458   /* Insert an equality per subscript.  */
3459   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
3460     {
3461       if (!omega_setup_subscript (DR_ACCESS_FN (dra, i), DR_ACCESS_FN (drb, i),
3462                                   ddr, pb, maybe_dependent))
3463         return false;
3464       else if (*maybe_dependent == false)
3465         {
3466           /* There is no dependence.  */
3467           DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) = chrec_known;
3468           return true;
3469         }
3470     }
3471
3472   /* Insert inequalities: constraints corresponding to the iteration
3473      domain, i.e. the loops surrounding the references "loop_x" and
3474      the distance variables "dx".  The layout of the OMEGA
3475      representation is as follows:
3476      - coef[0] is the constant
3477      - coef[1..nb_loops] are the protected variables that will not be
3478      removed by the solver: the "dx"
3479      - coef[nb_loops + 1, 2*nb_loops] are the loop variables: "loop_x".
3480   */
3481   for (i = 0; i <= DDR_INNER_LOOP (ddr) 
3482          && VEC_iterate (loop_p, DDR_LOOP_NEST (ddr), i, loopi); i++)
3483     {
3484       HOST_WIDE_INT nbi = estimated_loop_iterations_int (loopi, false);
3485
3486       /* 0 <= loop_x */
3487       ineq = omega_add_zero_geq (pb, omega_black);
3488       pb->geqs[ineq].coef[i + nb_loops + 1] = 1;
3489
3490       /* 0 <= loop_x + dx */
3491       ineq = omega_add_zero_geq (pb, omega_black);
3492       pb->geqs[ineq].coef[i + nb_loops + 1] = 1;
3493       pb->geqs[ineq].coef[i + 1] = 1;
3494
3495       if (nbi != -1)
3496         {
3497           /* loop_x <= nb_iters */
3498           ineq = omega_add_zero_geq (pb, omega_black);
3499           pb->geqs[ineq].coef[i + nb_loops + 1] = -1;
3500           pb->geqs[ineq].coef[0] = nbi;
3501
3502           /* loop_x + dx <= nb_iters */
3503           ineq = omega_add_zero_geq (pb, omega_black);
3504           pb->geqs[ineq].coef[i + nb_loops + 1] = -1;
3505           pb->geqs[ineq].coef[i + 1] = -1;
3506           pb->geqs[ineq].coef[0] = nbi;
3507
3508           /* A step "dx" bigger than nb_iters is not feasible, so
3509              add "0 <= nb_iters + dx",  */
3510           ineq = omega_add_zero_geq (pb, omega_black);
3511           pb->geqs[ineq].coef[i + 1] = 1;
3512           pb->geqs[ineq].coef[0] = nbi;
3513           /* and "dx <= nb_iters".  */
3514           ineq = omega_add_zero_geq (pb, omega_black);
3515           pb->geqs[ineq].coef[i + 1] = -1;
3516           pb->geqs[ineq].coef[0] = nbi;
3517         }
3518     }
3519
3520   omega_extract_distance_vectors (pb, ddr);
3521
3522   return true;
3523 }
3524
3525 /* Sets up the Omega dependence problem for the data dependence
3526    relation DDR.  Returns false when the constraint system cannot be
3527    built, ie. when the test answers "don't know".  Returns true
3528    otherwise, and when independence has been proved (using one of the
3529    trivial dependence test), set MAYBE_DEPENDENT to false, otherwise
3530    set MAYBE_DEPENDENT to true.
3531
3532    Example: for setting up the dependence system corresponding to the
3533    conflicting accesses 
3534
3535    | loop_i
3536    |   loop_j
3537    |     A[i, i+1] = ...
3538    |     ... A[2*j, 2*(i + j)]
3539    |   endloop_j
3540    | endloop_i
3541    
3542    the following constraints come from the iteration domain:
3543
3544    0 <= i <= Ni
3545    0 <= i + di <= Ni
3546    0 <= j <= Nj
3547    0 <= j + dj <= Nj
3548
3549    where di, dj are the distance variables.  The constraints
3550    representing the conflicting elements are:
3551
3552    i = 2 * (j + dj)
3553    i + 1 = 2 * (i + di + j + dj)
3554
3555    For asking that the resulting distance vector (di, dj) be
3556    lexicographically positive, we insert the constraint "di >= 0".  If
3557    "di = 0" in the solution, we fix that component to zero, and we
3558    look at the inner loops: we set a new problem where all the outer
3559    loop distances are zero, and fix this inner component to be
3560    positive.  When one of the components is positive, we save that
3561    distance, and set a new problem where the distance on this loop is
3562    zero, searching for other distances in the inner loops.  Here is
3563    the classic example that illustrates that we have to set for each
3564    inner loop a new problem:
3565
3566    | loop_1
3567    |   loop_2
3568    |     A[10]
3569    |   endloop_2
3570    | endloop_1
3571
3572    we have to save two distances (1, 0) and (0, 1).
3573
3574    Given two array references, refA and refB, we have to set the
3575    dependence problem twice, refA vs. refB and refB vs. refA, and we
3576    cannot do a single test, as refB might occur before refA in the
3577    inner loops, and the contrary when considering outer loops: ex.
3578
3579    | loop_0
3580    |   loop_1
3581    |     loop_2
3582    |       T[{1,+,1}_2][{1,+,1}_1]  // refA
3583    |       T[{2,+,1}_2][{0,+,1}_1]  // refB
3584    |     endloop_2
3585    |   endloop_1
3586    | endloop_0
3587
3588    refB touches the elements in T before refA, and thus for the same
3589    loop_0 refB precedes refA: ie. the distance vector (0, 1, -1)
3590    but for successive loop_0 iterations, we have (1, -1, 1)
3591
3592    The Omega solver expects the distance variables ("di" in the
3593    previous example) to come first in the constraint system (as
3594    variables to be protected, or "safe" variables), the constraint
3595    system is built using the following layout:
3596
3597    "cst | distance vars | index vars".
3598 */
3599
3600 static bool
3601 init_omega_for_ddr (struct data_dependence_relation *ddr,
3602                     bool *maybe_dependent)
3603 {
3604   omega_pb pb;
3605   bool res = false;
3606
3607   *maybe_dependent = true;
3608
3609   if (same_access_functions (ddr))
3610     {
3611       unsigned j;
3612       lambda_vector dir_v;
3613
3614       /* Save the 0 vector.  */
3615       save_dist_v (ddr, lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr)));
3616       dir_v = lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr));
3617       for (j = 0; j < DDR_NB_LOOPS (ddr); j++)
3618         dir_v[j] = dir_equal;
3619       save_dir_v (ddr, dir_v);
3620
3621       /* Save the dependences carried by outer loops.  */
3622       pb = omega_alloc_problem (2 * DDR_NB_LOOPS (ddr), DDR_NB_LOOPS (ddr));
3623       res = init_omega_for_ddr_1 (DDR_A (ddr), DDR_B (ddr), ddr, pb,
3624                                   maybe_dependent);
3625       omega_free_problem (pb);
3626       return res;
3627     }
3628
3629   /* Omega expects the protected variables (those that have to be kept
3630      after elimination) to appear first in the constraint system.
3631      These variables are the distance variables.  In the following
3632      initialization we declare NB_LOOPS safe variables, and the total
3633      number of variables for the constraint system is 2*NB_LOOPS.  */
3634   pb = omega_alloc_problem (2 * DDR_NB_LOOPS (ddr), DDR_NB_LOOPS (ddr));
3635   res = init_omega_for_ddr_1 (DDR_A (ddr), DDR_B (ddr), ddr, pb,
3636                               maybe_dependent);
3637   omega_free_problem (pb);
3638
3639   /* Stop computation if not decidable, or no dependence.  */
3640   if (res == false || *maybe_dependent == false)
3641     return res;
3642
3643   pb = omega_alloc_problem (2 * DDR_NB_LOOPS (ddr), DDR_NB_LOOPS (ddr));
3644   res = init_omega_for_ddr_1 (DDR_B (ddr), DDR_A (ddr), ddr, pb,
3645                               maybe_dependent);
3646   omega_free_problem (pb);
3647
3648   return res;
3649 }
3650
3651 /* Return true when DDR contains the same information as that stored
3652    in DIR_VECTS and in DIST_VECTS, return false otherwise.   */
3653
3654 static bool
3655 ddr_consistent_p (FILE *file,
3656                   struct data_dependence_relation *ddr,
3657                   VEC (lambda_vector, heap) *dist_vects,
3658                   VEC (lambda_vector, heap) *dir_vects)
3659 {
3660   unsigned int i, j;
3661
3662   /* If dump_file is set, output there.  */
3663   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3664     file = dump_file;
3665
3666   if (VEC_length (lambda_vector, dist_vects) != DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr))
3667     {
3668       lambda_vector b_dist_v;
3669       fprintf (file, "\n(Number of distance vectors differ: Banerjee has %d, Omega has %d.\n",
3670                VEC_length (lambda_vector, dist_vects),
3671                DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr));
3672
3673       fprintf (file, "Banerjee dist vectors:\n");
3674       for (i = 0; VEC_iterate (lambda_vector, dist_vects, i, b_dist_v); i++)
3675         print_lambda_vector (file, b_dist_v, DDR_NB_LOOPS (ddr));
3676
3677       fprintf (file, "Omega dist vectors:\n");
3678       for (i = 0; i < DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr); i++)
3679         print_lambda_vector (file, DDR_DIST_VECT (ddr, i), DDR_NB_LOOPS (ddr));
3680
3681       fprintf (file, "data dependence relation:\n");
3682       dump_data_dependence_relation (file, ddr);
3683
3684       fprintf (file, ")\n");
3685       return false;
3686     }
3687
3688   if (VEC_length (lambda_vector, dir_vects) != DDR_NUM_DIR_VECTS (ddr))
3689     {
3690       fprintf (file, "\n(Number of direction vectors differ: Banerjee has %d, Omega has %d.)\n",
3691                VEC_length (lambda_vector, dir_vects),
3692                DDR_NUM_DIR_VECTS (ddr));
3693       return false;
3694     }
3695
3696   for (i = 0; i < DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr); i++)
3697     {
3698       lambda_vector a_dist_v;
3699       lambda_vector b_dist_v = DDR_DIST_VECT (ddr, i);
3700
3701       /* Distance vectors are not ordered in the same way in the DDR
3702          and in the DIST_VECTS: search for a matching vector.  */
3703       for (j = 0; VEC_iterate (lambda_vector, dist_vects, j, a_dist_v); j++)
3704         if (lambda_vector_equal (a_dist_v, b_dist_v, DDR_NB_LOOPS (ddr)))
3705           break;
3706
3707       if (j == VEC_length (lambda_vector, dist_vects))
3708         {
3709           fprintf (file, "\n(Dist vectors from the first dependence analyzer:\n");
3710           print_dist_vectors (file, dist_vects, DDR_NB_LOOPS (ddr));
3711           fprintf (file, "not found in Omega dist vectors:\n");
3712           print_dist_vectors (file, DDR_DIST_VECTS (ddr), DDR_NB_LOOPS (ddr));
3713           fprintf (file, "data dependence relation:\n");
3714           dump_data_dependence_relation (file, ddr);
3715           fprintf (file, ")\n");
3716         }
3717     }
3718
3719   for (i = 0; i < DDR_NUM_DIR_VECTS (ddr); i++)
3720     {
3721       lambda_vector a_dir_v;
3722       lambda_vector b_dir_v = DDR_DIR_VECT (ddr, i);
3723
3724       /* Direction vectors are not ordered in the same way in the DDR
3725          and in the DIR_VECTS: search for a matching vector.  */
3726       for (j = 0; VEC_iterate (lambda_vector, dir_vects, j, a_dir_v); j++)
3727         if (lambda_vector_equal (a_dir_v, b_dir_v, DDR_NB_LOOPS (ddr)))
3728           break;
3729
3730       if (j == VEC_length (lambda_vector, dist_vects))
3731         {
3732           fprintf (file, "\n(Dir vectors from the first dependence analyzer:\n");
3733           print_dir_vectors (file, dir_vects, DDR_NB_LOOPS (ddr));
3734           fprintf (file, "not found in Omega dir vectors:\n");
3735           print_dir_vectors (file, DDR_DIR_VECTS (ddr), DDR_NB_LOOPS (ddr));
3736           fprintf (file, "data dependence relation:\n");
3737           dump_data_dependence_relation (file, ddr);
3738           fprintf (file, ")\n");
3739         }
3740     }
3741
3742   return true;  
3743 }
3744
3745 /* This computes the affine dependence relation between A and B with
3746    respect to LOOP_NEST.  CHREC_KNOWN is used for representing the
3747    independence between two accesses, while CHREC_DONT_KNOW is used
3748    for representing the unknown relation.
3749    
3750    Note that it is possible to stop the computation of the dependence
3751    relation the first time we detect a CHREC_KNOWN element for a given
3752    subscript.  */
3753
3754 static void
3755 compute_affine_dependence (struct data_dependence_relation *ddr,
3756                            struct loop *loop_nest)
3757 {
3758   struct data_reference *dra = DDR_A (ddr);
3759   struct data_reference *drb = DDR_B (ddr);
3760   
3761   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3762     {
3763       fprintf (dump_file, "(compute_affine_dependence\n");
3764       fprintf (dump_file, "  (stmt_a = \n");
3765       print_generic_expr (dump_file, DR_STMT (dra), 0);
3766       fprintf (dump_file, ")\n  (stmt_b = \n");
3767       print_generic_expr (dump_file, DR_STMT (drb), 0);
3768       fprintf (dump_file, ")\n");
3769     }
3770
3771   /* Analyze only when the dependence relation is not yet known.  */
3772   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE)
3773     {
3774       dependence_stats.num_dependence_tests++;
3775
3776       if (access_functions_are_affine_or_constant_p (dra, loop_nest)
3777           && access_functions_are_affine_or_constant_p (drb, loop_nest))
3778         {
3779           if (flag_check_data_deps)
3780             {
3781               /* Compute the dependences using the first algorithm.  */
3782               subscript_dependence_tester (ddr, loop_nest);
3783
3784               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3785                 {
3786                   fprintf (dump_file, "\n\nBanerjee Analyzer\n");
3787                   dump_data_dependence_relation (dump_file, ddr);
3788                 }
3789
3790               if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE)
3791                 {
3792                   bool maybe_dependent;
3793                   VEC (lambda_vector, heap) *dir_vects, *dist_vects;
3794
3795                   /* Save the result of the first DD analyzer.  */
3796                   dist_vects = DDR_DIST_VECTS (ddr);
3797                   dir_vects = DDR_DIR_VECTS (ddr);
3798
3799                   /* Reset the information.  */
3800                   DDR_DIST_VECTS (ddr) = NULL;
3801                   DDR_DIR_VECTS (ddr) = NULL;
3802
3803                   /* Compute the same information using Omega.  */
3804                   if (!init_omega_for_ddr (ddr, &maybe_dependent))
3805                     goto csys_dont_know;
3806
3807                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3808                     {
3809                       fprintf (dump_file, "Omega Analyzer\n");
3810                       dump_data_dependence_relation (dump_file, ddr);
3811                     }
3812
3813                   /* Check that we get the same information.  */
3814                   if (maybe_dependent)
3815                     gcc_assert (ddr_consistent_p (stderr, ddr, dist_vects,
3816                                                   dir_vects));
3817                 }
3818             }
3819           else
3820             subscript_dependence_tester (ddr, loop_nest);
3821         }
3822      
3823       /* As a last case, if the dependence cannot be determined, or if
3824          the dependence is considered too difficult to determine, answer
3825          "don't know".  */
3826       else
3827         {
3828         csys_dont_know:;
3829           dependence_stats.num_dependence_undetermined++;
3830
3831           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3832             {
3833               fprintf (dump_file, "Data ref a:\n");
3834               dump_data_reference (dump_file, dra);
3835               fprintf (dump_file, "Data ref b:\n");
3836               dump_data_reference (dump_file, drb);
3837               fprintf (dump_file, "affine dependence test not usable: access function not affine or constant.\n");
3838             }
3839           finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_dont_know);
3840         }
3841     }
3842   
3843   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3844     fprintf (dump_file, ")\n");
3845 }
3846
3847 /* This computes the dependence relation for the same data
3848    reference into DDR.  */
3849
3850 static void
3851 compute_self_dependence (struct data_dependence_relation *ddr)
3852 {
3853   unsigned int i;
3854   struct subscript *subscript;
3855
3856   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) != NULL_TREE)
3857     return;
3858
3859   for (i = 0; VEC_iterate (subscript_p, DDR_SUBSCRIPTS (ddr), i, subscript);
3860        i++)
3861     {
3862       /* The accessed index overlaps for each iteration.  */
3863       SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript)
3864               = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
3865       SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript)
3866               = conflict_fn (1, affine_fn_cst (integer_zero_node));
3867       SUB_LAST_CONFLICT (subscript) = chrec_dont_know;
3868     }
3869
3870   /* The distance vector is the zero vector.  */
3871   save_dist_v (ddr, lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr)));
3872   save_dir_v (ddr, lambda_vector_new (DDR_NB_LOOPS (ddr)));
3873 }
3874
3875 /* Compute in DEPENDENCE_RELATIONS the data dependence graph for all
3876    the data references in DATAREFS, in the LOOP_NEST.  When
3877    COMPUTE_SELF_AND_RR is FALSE, don't compute read-read and self
3878    relations.  */
3879
3880 void 
3881 compute_all_dependences (VEC (data_reference_p, heap) *datarefs,
3882                          VEC (ddr_p, heap) **dependence_relations,
3883                          VEC (loop_p, heap) *loop_nest,
3884                          bool compute_self_and_rr)
3885 {
3886   struct data_dependence_relation *ddr;
3887   struct data_reference *a, *b;
3888   unsigned int i, j;
3889
3890   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, datarefs, i, a); i++)
3891     for (j = i + 1; VEC_iterate (data_reference_p, datarefs, j, b); j++)
3892       if (!DR_IS_READ (a) || !DR_IS_READ (b) || compute_self_and_rr)
3893         {
3894           ddr = initialize_data_dependence_relation (a, b, loop_nest);
3895           VEC_safe_push (ddr_p, heap, *dependence_relations, ddr);
3896           compute_affine_dependence (ddr, VEC_index (loop_p, loop_nest, 0));
3897         }
3898
3899   if (compute_self_and_rr)
3900     for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, datarefs, i, a); i++)
3901       {
3902         ddr = initialize_data_dependence_relation (a, a, loop_nest);
3903         VEC_safe_push (ddr_p, heap, *dependence_relations, ddr);
3904         compute_self_dependence (ddr);
3905       }
3906 }
3907
3908 /* Stores the locations of memory references in STMT to REFERENCES.  Returns
3909    true if STMT clobbers memory, false otherwise.  */
3910
3911 bool
3912 get_references_in_stmt (tree stmt, VEC (data_ref_loc, heap) **references)
3913 {
3914   bool clobbers_memory = false;
3915   data_ref_loc *ref;
3916   tree *op0, *op1, call;
3917
3918   *references = NULL;
3919
3920   /* ASM_EXPR and CALL_EXPR may embed arbitrary side effects.
3921      Calls have side-effects, except those to const or pure
3922      functions.  */
3923   call = get_call_expr_in (stmt);
3924   if ((call
3925        && !(call_expr_flags (call) & (ECF_CONST | ECF_PURE)))
3926       || (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
3927           && ASM_VOLATILE_P (stmt)))
3928     clobbers_memory = true;
3929
3930   if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3931     return clobbers_memory;
3932
3933   if (TREE_CODE (stmt) ==  GIMPLE_MODIFY_STMT)
3934     {
3935       op0 = &GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
3936       op1 = &GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
3937                 
3938       if (DECL_P (*op1)
3939           || (REFERENCE_CLASS_P (*op1) && get_base_address (*op1)))
3940         {
3941           ref = VEC_safe_push (data_ref_loc, heap, *references, NULL);
3942           ref->pos = op1;
3943           ref->is_read = true;
3944         }
3945
3946       if (DECL_P (*op0)
3947           || (REFERENCE_CLASS_P (*op0) && get_base_address (*op0)))
3948         {
3949           ref = VEC_safe_push (data_ref_loc, heap, *references, NULL);
3950           ref->pos = op0;
3951           ref->is_read = false;
3952         }
3953     }
3954
3955   if (call)
3956     {
3957       unsigned i, n = call_expr_nargs (call);
3958
3959       for (i = 0; i < n; i++)
3960         {
3961           op0 = &CALL_EXPR_ARG (call, i);
3962
3963           if (DECL_P (*op0)
3964               || (REFERENCE_CLASS_P (*op0) && get_base_address (*op0)))
3965             {
3966               ref = VEC_safe_push (data_ref_loc, heap, *references, NULL);
3967               ref->pos = op0;
3968               ref->is_read = true;
3969             }
3970         }
3971     }
3972
3973   return clobbers_memory;
3974 }
3975
3976 /* Stores the data references in STMT to DATAREFS.  If there is an unanalyzable
3977    reference, returns false, otherwise returns true.  NEST is the outermost
3978    loop of the loop nest in that the references should be analyzed.  */
3979
3980 static bool
3981 find_data_references_in_stmt (struct loop *nest, tree stmt,
3982                               VEC (data_reference_p, heap) **datarefs)
3983 {
3984   unsigned i;
3985   VEC (data_ref_loc, heap) *references;
3986   data_ref_loc *ref;
3987   bool ret = true;
3988   data_reference_p dr;
3989
3990   if (get_references_in_stmt (stmt, &references))
3991     {
3992       VEC_free (data_ref_loc, heap, references);
3993       return false;
3994     }
3995
3996   for (i = 0; VEC_iterate (data_ref_loc, references, i, ref); i++)
3997     {
3998       dr = create_data_ref (nest, *ref->pos, stmt, ref->is_read);
3999       gcc_assert (dr != NULL);
4000   
4001       /* FIXME -- data dependence analysis does not work correctly for objects with
4002          invariant addresses.  Let us fail here until the problem is fixed.  */
4003       if (dr_address_invariant_p (dr))
4004         {
4005           free_data_ref (dr);
4006           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4007             fprintf (dump_file, "\tFAILED as dr address is invariant\n");
4008           ret = false;
4009           break;
4010         }
4011
4012       VEC_safe_push (data_reference_p, heap, *datarefs, dr);
4013     }
4014   VEC_free (data_ref_loc, heap, references);
4015   return ret;
4016 }
4017
4018 /* Search the data references in LOOP, and record the information into
4019    DATAREFS.  Returns chrec_dont_know when failing to analyze a
4020    difficult case, returns NULL_TREE otherwise.
4021
4022    TODO: This function should be made smarter so that it can handle address
4023    arithmetic as if they were array accesses, etc.  */
4024
4025 static tree 
4026 find_data_references_in_loop (struct loop *loop,
4027                               VEC (data_reference_p, heap) **datarefs)
4028 {
4029   basic_block bb, *bbs;
4030   unsigned int i;
4031   block_stmt_iterator bsi;
4032
4033   bbs = get_loop_body_in_dom_order (loop);
4034
4035   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
4036     {
4037       bb = bbs[i];
4038
4039       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
4040         {
4041           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
4042
4043           if (!find_data_references_in_stmt (loop, stmt, datarefs))
4044             {
4045               struct data_reference *res;
4046               res = XCNEW (struct data_reference);
4047               VEC_safe_push (data_reference_p, heap, *datarefs, res);
4048
4049               free (bbs);
4050               return chrec_dont_know;
4051             }
4052         }
4053     }
4054   free (bbs);
4055
4056   return NULL_TREE;
4057 }
4058
4059 /* Recursive helper function.  */
4060
4061 static bool
4062 find_loop_nest_1 (struct loop *loop, VEC (loop_p, heap) **loop_nest)
4063 {
4064   /* Inner loops of the nest should not contain siblings.  Example:
4065      when there are two consecutive loops,
4066
4067      | loop_0
4068      |   loop_1
4069      |     A[{0, +, 1}_1]
4070      |   endloop_1
4071      |   loop_2
4072      |     A[{0, +, 1}_2]
4073      |   endloop_2
4074      | endloop_0
4075
4076      the dependence relation cannot be captured by the distance
4077      abstraction.  */
4078   if (loop->next)
4079     return false;
4080
4081   VEC_safe_push (loop_p, heap, *loop_nest, loop);
4082   if (loop->inner)
4083     return find_loop_nest_1 (loop->inner, loop_nest);
4084   return true;
4085 }
4086
4087 /* Return false when the LOOP is not well nested.  Otherwise return
4088    true and insert in LOOP_NEST the loops of the nest.  LOOP_NEST will
4089    contain the loops from the outermost to the innermost, as they will
4090    appear in the classic distance vector.  */
4091
4092 bool
4093 find_loop_nest (struct loop *loop, VEC (loop_p, heap) **loop_nest)
4094 {
4095   VEC_safe_push (loop_p, heap, *loop_nest, loop);
4096   if (loop->inner)
4097     return find_loop_nest_1 (loop->inner, loop_nest);
4098   return true;
4099 }
4100
4101 /* Given a loop nest LOOP, the following vectors are returned:
4102    DATAREFS is initialized to all the array elements contained in this loop, 
4103    DEPENDENCE_RELATIONS contains the relations between the data references.  
4104    Compute read-read and self relations if 
4105    COMPUTE_SELF_AND_READ_READ_DEPENDENCES is TRUE.  */
4106
4107 void
4108 compute_data_dependences_for_loop (struct loop *loop, 
4109                                    bool compute_self_and_read_read_dependences,
4110                                    VEC (data_reference_p, heap) **datarefs,
4111                                    VEC (ddr_p, heap) **dependence_relations)
4112 {
4113   VEC (loop_p, heap) *vloops = VEC_alloc (loop_p, heap, 3);
4114
4115   memset (&dependence_stats, 0, sizeof (dependence_stats));
4116
4117   /* If the loop nest is not well formed, or one of the data references 
4118      is not computable, give up without spending time to compute other
4119      dependences.  */
4120   if (!loop
4121       || !find_loop_nest (loop, &vloops)
4122       || find_data_references_in_loop (loop, datarefs) == chrec_dont_know)
4123     {
4124       struct data_dependence_relation *ddr;
4125
4126       /* Insert a single relation into dependence_relations:
4127          chrec_dont_know.  */
4128       ddr = initialize_data_dependence_relation (NULL, NULL, vloops);
4129       VEC_safe_push (ddr_p, heap, *dependence_relations, ddr);
4130     }
4131   else
4132     compute_all_dependences (*datarefs, dependence_relations, vloops,
4133                              compute_self_and_read_read_dependences);
4134
4135   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
4136     {
4137       fprintf (dump_file, "Dependence tester statistics:\n");
4138
4139       fprintf (dump_file, "Number of dependence tests: %d\n", 
4140                dependence_stats.num_dependence_tests);
4141       fprintf (dump_file, "Number of dependence tests classified dependent: %d\n", 
4142                dependence_stats.num_dependence_dependent);
4143       fprintf (dump_file, "Number of dependence tests classified independent: %d\n", 
4144                dependence_stats.num_dependence_independent);
4145       fprintf (dump_file, "Number of undetermined dependence tests: %d\n", 
4146                dependence_stats.num_dependence_undetermined);
4147
4148       fprintf (dump_file, "Number of subscript tests: %d\n", 
4149                dependence_stats.num_subscript_tests);
4150       fprintf (dump_file, "Number of undetermined subscript tests: %d\n", 
4151                dependence_stats.num_subscript_undetermined);
4152       fprintf (dump_file, "Number of same subscript function: %d\n", 
4153                dependence_stats.num_same_subscript_function);
4154
4155       fprintf (dump_file, "Number of ziv tests: %d\n",
4156                dependence_stats.num_ziv);
4157       fprintf (dump_file, "Number of ziv tests returning dependent: %d\n",
4158                dependence_stats.num_ziv_dependent);
4159       fprintf (dump_file, "Number of ziv tests returning independent: %d\n",
4160                dependence_stats.num_ziv_independent);
4161       fprintf (dump_file, "Number of ziv tests unimplemented: %d\n",
4162                dependence_stats.num_ziv_unimplemented);      
4163
4164       fprintf (dump_file, "Number of siv tests: %d\n", 
4165                dependence_stats.num_siv);
4166       fprintf (dump_file, "Number of siv tests returning dependent: %d\n",
4167                dependence_stats.num_siv_dependent);
4168       fprintf (dump_file, "Number of siv tests returning independent: %d\n",
4169                dependence_stats.num_siv_independent);
4170       fprintf (dump_file, "Number of siv tests unimplemented: %d\n",
4171                dependence_stats.num_siv_unimplemented);
4172
4173       fprintf (dump_file, "Number of miv tests: %d\n", 
4174                dependence_stats.num_miv);
4175       fprintf (dump_file, "Number of miv tests returning dependent: %d\n",
4176                dependence_stats.num_miv_dependent);
4177       fprintf (dump_file, "Number of miv tests returning independent: %d\n",
4178                dependence_stats.num_miv_independent);
4179       fprintf (dump_file, "Number of miv tests unimplemented: %d\n",
4180                dependence_stats.num_miv_unimplemented);
4181     }    
4182 }
4183
4184 /* Entry point (for testing only).  Analyze all the data references
4185    and the dependence relations in LOOP.
4186
4187    The data references are computed first.  
4188    
4189    A relation on these nodes is represented by a complete graph.  Some
4190    of the relations could be of no interest, thus the relations can be
4191    computed on demand.
4192    
4193    In the following function we compute all the relations.  This is
4194    just a first implementation that is here for:
4195    - for showing how to ask for the dependence relations, 
4196    - for the debugging the whole dependence graph,
4197    - for the dejagnu testcases and maintenance.
4198    
4199    It is possible to ask only for a part of the graph, avoiding to
4200    compute the whole dependence graph.  The computed dependences are
4201    stored in a knowledge base (KB) such that later queries don't
4202    recompute the same information.  The implementation of this KB is
4203    transparent to the optimizer, and thus the KB can be changed with a
4204    more efficient implementation, or the KB could be disabled.  */
4205 static void 
4206 analyze_all_data_dependences (struct loop *loop)
4207 {
4208   unsigned int i;
4209   int nb_data_refs = 10;
4210   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs = 
4211     VEC_alloc (data_reference_p, heap, nb_data_refs);
4212   VEC (ddr_p, heap) *dependence_relations = 
4213     VEC_alloc (ddr_p, heap, nb_data_refs * nb_data_refs);
4214
4215   /* Compute DDs on the whole function.  */
4216   compute_data_dependences_for_loop (loop, false, &datarefs,
4217                                      &dependence_relations);
4218
4219   if (dump_file)
4220     {
4221       dump_data_dependence_relations (dump_file, dependence_relations);
4222       fprintf (dump_file, "\n\n");
4223
4224       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
4225         dump_dist_dir_vectors (dump_file, dependence_relations);
4226
4227       if (dump_flags & TDF_STATS)
4228         {
4229           unsigned nb_top_relations = 0;
4230           unsigned nb_bot_relations = 0;
4231           unsigned nb_basename_differ = 0;
4232           unsigned nb_chrec_relations = 0;
4233           struct data_dependence_relation *ddr;
4234
4235           for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, dependence_relations, i, ddr); i++)
4236             {
4237               if (chrec_contains_undetermined (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr)))
4238                 nb_top_relations++;
4239           
4240               else if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_known)
4241                 {
4242                   struct data_reference *a = DDR_A (ddr);
4243                   struct data_reference *b = DDR_B (ddr);
4244
4245                   if (!bitmap_intersect_p (DR_VOPS (a), DR_VOPS (b)))
4246                     nb_basename_differ++;
4247                   else
4248                     nb_bot_relations++;
4249                 }
4250           
4251               else 
4252                 nb_chrec_relations++;
4253             }
4254       
4255           gather_stats_on_scev_database ();
4256         }
4257     }
4258
4259   free_dependence_relations (dependence_relations);
4260   free_data_refs (datarefs);
4261 }
4262
4263 /* Computes all the data dependences and check that the results of
4264    several analyzers are the same.  */
4265
4266 void
4267 tree_check_data_deps (void)
4268 {
4269   loop_iterator li;
4270   struct loop *loop_nest;
4271
4272   FOR_EACH_LOOP (li, loop_nest, 0)
4273     analyze_all_data_dependences (loop_nest);
4274 }
4275
4276 /* Free the memory used by a data dependence relation DDR.  */
4277
4278 void
4279 free_dependence_relation (struct data_dependence_relation *ddr)
4280 {
4281   if (ddr == NULL)
4282     return;
4283
4284   if (DDR_SUBSCRIPTS (ddr))
4285     free_subscripts (DDR_SUBSCRIPTS (ddr));
4286   if (DDR_DIST_VECTS (ddr))
4287     VEC_free (lambda_vector, heap, DDR_DIST_VECTS (ddr));
4288   if (DDR_DIR_VECTS (ddr))
4289     VEC_free (lambda_vector, heap, DDR_DIR_VECTS (ddr));
4290
4291   free (ddr);
4292 }
4293
4294 /* Free the memory used by the data dependence relations from
4295    DEPENDENCE_RELATIONS.  */
4296
4297 void 
4298 free_dependence_relations (VEC (ddr_p, heap) *dependence_relations)
4299 {
4300   unsigned int i;
4301   struct data_dependence_relation *ddr;
4302   VEC (loop_p, heap) *loop_nest = NULL;
4303
4304   for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, dependence_relations, i, ddr); i++)
4305     {
4306       if (ddr == NULL)
4307         continue;
4308       if (loop_nest == NULL)
4309         loop_nest = DDR_LOOP_NEST (ddr);
4310       else
4311         gcc_assert (DDR_LOOP_NEST (ddr) == NULL
4312                     || DDR_LOOP_NEST (ddr) == loop_nest);
4313       free_dependence_relation (ddr);
4314     }
4315
4316   if (loop_nest)
4317     VEC_free (loop_p, heap, loop_nest);
4318   VEC_free (ddr_p, heap, dependence_relations);
4319 }
4320
4321 /* Free the memory used by the data references from DATAREFS.  */
4322
4323 void
4324 free_data_refs (VEC (data_reference_p, heap) *datarefs)
4325 {
4326   unsigned int i;
4327   struct data_reference *dr;
4328
4329   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, datarefs, i, dr); i++)
4330     free_data_ref (dr);
4331   VEC_free (data_reference_p, heap, datarefs);
4332 }
4333
4334 \f
4335
4336 /* Returns the index of STMT in RDG.  */
4337
4338 static int
4339 find_vertex_for_stmt (const struct graph *rdg, const_tree stmt)
4340 {
4341   int i;
4342
4343   for (i = 0; i < rdg->n_vertices; i++)
4344     if (RDGV_STMT (&(rdg->vertices[i])) == stmt)
4345       return i;
4346
4347   gcc_unreachable ();
4348   return 0;
4349 }
4350
4351 /* Creates an edge in RDG for each distance vector from DDR.  */
4352
4353 static void
4354 create_rdg_edge_for_ddr (struct graph *rdg, ddr_p ddr)
4355 {
4356   int va, vb;
4357   data_reference_p dra;
4358   data_reference_p drb;
4359   struct graph_edge *e;
4360
4361   if (DDR_REVERSED_P (ddr))
4362     {
4363       dra = DDR_B (ddr);
4364       drb = DDR_A (ddr);
4365     }
4366   else
4367     {
4368       dra = DDR_A (ddr);
4369       drb = DDR_B (ddr);
4370     }
4371
4372   va = find_vertex_for_stmt (rdg, DR_STMT (dra));
4373   vb = find_vertex_for_stmt (rdg, DR_STMT (drb));
4374
4375   e = add_edge (rdg, va, vb);
4376   e->data = XNEW (struct rdg_edge);
4377
4378   /* Determines the type of the data dependence.  */
4379   if (DR_IS_READ (dra) && DR_IS_READ (drb))
4380     RDGE_TYPE (e) = input_dd;
4381   else if (!DR_IS_READ (dra) && !DR_IS_READ (drb))
4382     RDGE_TYPE (e) = output_dd;
4383   else if (!DR_IS_READ (dra) && DR_IS_READ (drb))
4384     RDGE_TYPE (e) = flow_dd;
4385   else if (DR_IS_READ (dra) && !DR_IS_READ (drb))
4386     RDGE_TYPE (e) = anti_dd;
4387 }
4388
4389 /* Creates dependence edges in RDG for all the uses of DEF.  IDEF is
4390    the index of DEF in RDG.  */
4391
4392 static void
4393 create_rdg_edges_for_scalar (struct graph *rdg, tree def, int idef)
4394 {
4395   use_operand_p imm_use_p;
4396   imm_use_iterator iterator;
4397            
4398   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (imm_use_p, iterator, def)
4399     {
4400       int use = find_vertex_for_stmt (rdg, USE_STMT (imm_use_p));
4401       struct graph_edge *e = add_edge (rdg, idef, use);
4402
4403       e->data = XNEW (struct rdg_edge);
4404       RDGE_TYPE (e) = flow_dd;
4405     }
4406 }
4407
4408 /* Creates the edges of the reduced dependence graph RDG.  */
4409
4410 static void
4411 create_rdg_edges (struct graph *rdg, VEC (ddr_p, heap) *ddrs)
4412 {
4413   int i;
4414   struct data_dependence_relation *ddr;
4415   def_operand_p def_p;
4416   ssa_op_iter iter;
4417
4418   for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, ddrs, i, ddr); i++)
4419     if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE)
4420       create_rdg_edge_for_ddr (rdg, ddr);
4421
4422   for (i = 0; i < rdg->n_vertices; i++)
4423     FOR_EACH_PHI_OR_STMT_DEF (def_p, RDGV_STMT (&(rdg->vertices[i])),
4424                               iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
4425       create_rdg_edges_for_scalar (rdg, DEF_FROM_PTR (def_p), i);
4426 }
4427
4428 /* Build the vertices of the reduced dependence graph RDG.  */
4429
4430 static void
4431 create_rdg_vertices (struct graph *rdg, VEC (tree, heap) *stmts)
4432 {
4433   int i;
4434   tree s;
4435
4436   for (i = 0; VEC_iterate (tree, stmts, i, s); i++)
4437     {
4438       struct vertex *v = &(rdg->vertices[i]);
4439
4440       v->data = XNEW (struct rdg_vertex);
4441       RDGV_STMT (v) = s;
4442     }
4443 }
4444
4445 /* Initialize STMTS with all the statements and PHI nodes of LOOP.  */
4446
4447 static void
4448 stmts_from_loop (struct loop *loop, VEC (tree, heap) **stmts)
4449 {
4450   unsigned int i;
4451   basic_block *bbs = get_loop_body_in_dom_order (loop);
4452
4453   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
4454     {
4455       tree phi;
4456       basic_block bb = bbs[i];
4457       block_stmt_iterator bsi;
4458
4459       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
4460         VEC_safe_push (tree, heap, *stmts, phi);
4461
4462       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
4463         VEC_safe_push (tree, heap, *stmts, bsi_stmt (bsi));
4464     }
4465
4466   free (bbs);
4467 }
4468
4469 /* Returns true when all the dependences are computable.  */
4470
4471 static bool
4472 known_dependences_p (VEC (ddr_p, heap) *dependence_relations)
4473 {
4474   ddr_p ddr;
4475   unsigned int i;
4476
4477   for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, dependence_relations, i, ddr); i++)
4478     if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_dont_know)
4479       return false;
4480  
4481   return true;
4482 }
4483
4484 /* Build a Reduced Dependence Graph with one vertex per statement of the
4485    loop nest and one edge per data dependence or scalar dependence.  */
4486
4487 struct graph *
4488 build_rdg (struct loop *loop)
4489 {
4490   int nb_data_refs = 10;
4491   struct graph *rdg = NULL;
4492   VEC (ddr_p, heap) *dependence_relations;
4493   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
4494   VEC (tree, heap) *stmts = VEC_alloc (tree, heap, 10);
4495   
4496   dependence_relations = VEC_alloc (ddr_p, heap, nb_data_refs * nb_data_refs) ;
4497   datarefs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, nb_data_refs);
4498   compute_data_dependences_for_loop (loop, 
4499                                      false,
4500                                      &datarefs,
4501                                      &dependence_relations);
4502   
4503   if (!known_dependences_p (dependence_relations))
4504     goto end_rdg;
4505
4506   stmts_from_loop (loop, &stmts);
4507   rdg = new_graph (VEC_length (tree, stmts));
4508   create_rdg_vertices (rdg, stmts);
4509   create_rdg_edges (rdg, dependence_relations);
4510
4511  end_rdg:
4512   free_dependence_relations (dependence_relations);
4513   free_data_refs (datarefs);
4514   VEC_free (tree, heap, stmts);
4515
4516   return rdg;
4517 }