OSDN Git Service

2005-10-28 Andrew Pinski <pinskia@physics.uc.edu>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-data-ref.c
1 /* Data references and dependences detectors.
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Sebastian Pop <s.pop@laposte.net>
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 2, 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 COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20 02110-1301, USA.  */
21
22 /* This pass walks a given loop structure searching for array
23    references.  The information about the array accesses is recorded
24    in DATA_REFERENCE structures. 
25    
26    The basic test for determining the dependences is: 
27    given two access functions chrec1 and chrec2 to a same array, and 
28    x and y two vectors from the iteration domain, the same element of 
29    the array is accessed twice at iterations x and y if and only if:
30    |             chrec1 (x) == chrec2 (y).
31    
32    The goals of this analysis are:
33    
34    - to determine the independence: the relation between two
35      independent accesses is qualified with the chrec_known (this
36      information allows a loop parallelization),
37      
38    - when two data references access the same data, to qualify the
39      dependence relation with classic dependence representations:
40      
41        - distance vectors
42        - direction vectors
43        - loop carried level dependence
44        - polyhedron dependence
45      or with the chains of recurrences based representation,
46      
47    - to define a knowledge base for storing the data dependence 
48      information,
49      
50    - to define an interface to access this data.
51    
52    
53    Definitions:
54    
55    - subscript: given two array accesses a subscript is the tuple
56    composed of the access functions for a given dimension.  Example:
57    Given A[f1][f2][f3] and B[g1][g2][g3], there are three subscripts:
58    (f1, g1), (f2, g2), (f3, g3).
59
60    - Diophantine equation: an equation whose coefficients and
61    solutions are integer constants, for example the equation 
62    |   3*x + 2*y = 1
63    has an integer solution x = 1 and y = -1.
64      
65    References:
66    
67    - "Advanced Compilation for High Performance Computing" by Randy
68    Allen and Ken Kennedy.
69    http://citeseer.ist.psu.edu/goff91practical.html 
70    
71    - "Loop Transformations for Restructuring Compilers - The Foundations" 
72    by Utpal Banerjee.
73
74    
75 */
76
77 #include "config.h"
78 #include "system.h"
79 #include "coretypes.h"
80 #include "tm.h"
81 #include "ggc.h"
82 #include "tree.h"
83
84 /* These RTL headers are needed for basic-block.h.  */
85 #include "rtl.h"
86 #include "basic-block.h"
87 #include "diagnostic.h"
88 #include "tree-flow.h"
89 #include "tree-dump.h"
90 #include "timevar.h"
91 #include "cfgloop.h"
92 #include "tree-chrec.h"
93 #include "tree-data-ref.h"
94 #include "tree-scalar-evolution.h"
95 #include "tree-pass.h"
96
97 static tree object_analysis (tree, tree, bool, struct data_reference **, 
98                              tree *, tree *, tree *, tree *, tree *,
99                              struct ptr_info_def **, subvar_t *);
100 static struct data_reference * init_data_ref (tree, tree, tree, tree, bool, 
101                                               tree, tree, tree, tree, tree, 
102                                               struct ptr_info_def *,
103                                               enum  data_ref_type);
104
105 /* Determine if PTR and DECL may alias, the result is put in ALIASED.
106    Return FALSE if there is no type memory tag for PTR.
107 */
108 static bool
109 ptr_decl_may_alias_p (tree ptr, tree decl, 
110                       struct data_reference *ptr_dr, 
111                       bool *aliased)
112 {
113   tree tag;
114    
115   gcc_assert (TREE_CODE (ptr) == SSA_NAME && DECL_P (decl));
116
117   tag = get_var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr))->type_mem_tag;
118   if (!tag)
119     tag = DR_MEMTAG (ptr_dr);
120   if (!tag)
121     return false;
122   
123   *aliased = is_aliased_with (tag, decl);      
124   return true;
125 }
126
127
128 /* Determine if two pointers may alias, the result is put in ALIASED.
129    Return FALSE if there is no type memory tag for one of the pointers.
130 */
131 static bool
132 ptr_ptr_may_alias_p (tree ptr_a, tree ptr_b, 
133                      struct data_reference *dra, 
134                      struct data_reference *drb, 
135                      bool *aliased)
136 {  
137   tree tag_a, tag_b;
138
139   tag_a = get_var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr_a))->type_mem_tag;
140   if (!tag_a)
141     tag_a = DR_MEMTAG (dra);
142   if (!tag_a)
143     return false;
144   tag_b = get_var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr_b))->type_mem_tag;
145   if (!tag_b)
146     tag_b = DR_MEMTAG (drb);
147   if (!tag_b)
148     return false;
149   *aliased = (tag_a == tag_b);
150   return true;
151 }
152
153
154 /* Determine if BASE_A and BASE_B may alias, the result is put in ALIASED.
155    Return FALSE if there is no type memory tag for one of the symbols.
156 */
157 static bool
158 may_alias_p (tree base_a, tree base_b,
159              struct data_reference *dra,
160              struct data_reference *drb,
161              bool *aliased)
162 {
163   if (TREE_CODE (base_a) == ADDR_EXPR || TREE_CODE (base_b) == ADDR_EXPR)
164     {
165       if (TREE_CODE (base_a) == ADDR_EXPR && TREE_CODE (base_b) == ADDR_EXPR)
166         {
167          *aliased = (TREE_OPERAND (base_a, 0) == TREE_OPERAND (base_b, 0));
168          return true;
169         }
170       if (TREE_CODE (base_a) == ADDR_EXPR)
171         return ptr_decl_may_alias_p (base_b, TREE_OPERAND (base_a, 0), drb, 
172                                      aliased);
173       else
174         return ptr_decl_may_alias_p (base_a, TREE_OPERAND (base_b, 0), dra, 
175                                      aliased);
176     }
177
178   return ptr_ptr_may_alias_p (base_a, base_b, dra, drb, aliased);
179 }
180
181
182 /* Determine if a pointer (BASE_A) and a record/union access (BASE_B)
183    are not aliased. Return TRUE if they differ.  */
184 static bool
185 record_ptr_differ_p (struct data_reference *dra,
186                      struct data_reference *drb)
187 {
188   bool aliased;
189   tree base_a = DR_BASE_OBJECT (dra);
190   tree base_b = DR_BASE_OBJECT (drb);
191
192   if (TREE_CODE (base_b) != COMPONENT_REF)
193     return false;
194
195   /* Peel COMPONENT_REFs to get to the base. Do not peel INDIRECT_REFs.
196      For a.b.c.d[i] we will get a, and for a.b->c.d[i] we will get a.b.  
197      Probably will be unnecessary with struct alias analysis.  */
198   while (TREE_CODE (base_b) == COMPONENT_REF)
199      base_b = TREE_OPERAND (base_b, 0);
200   /* Compare a record/union access (b.c[i] or p->c[i]) and a pointer
201      ((*q)[i]).  */
202   if (TREE_CODE (base_a) == INDIRECT_REF
203       && ((TREE_CODE (base_b) == VAR_DECL
204            && (ptr_decl_may_alias_p (TREE_OPERAND (base_a, 0), base_b, dra, 
205                                      &aliased)
206                && !aliased))
207           || (TREE_CODE (base_b) == INDIRECT_REF
208               && (ptr_ptr_may_alias_p (TREE_OPERAND (base_a, 0), 
209                                        TREE_OPERAND (base_b, 0), dra, drb, 
210                                        &aliased)
211                   && !aliased))))
212     return true;
213   else
214     return false;
215 }
216
217     
218 /* Determine if an array access (BASE_A) and a record/union access (BASE_B)
219    are not aliased. Return TRUE if they differ.  */
220 static bool
221 record_array_differ_p (struct data_reference *dra,
222                        struct data_reference *drb)
223 {  
224   bool aliased;
225   tree base_a = DR_BASE_OBJECT (dra);
226   tree base_b = DR_BASE_OBJECT (drb);
227
228   if (TREE_CODE (base_b) != COMPONENT_REF)
229     return false;
230
231   /* Peel COMPONENT_REFs to get to the base. Do not peel INDIRECT_REFs.
232      For a.b.c.d[i] we will get a, and for a.b->c.d[i] we will get a.b.  
233      Probably will be unnecessary with struct alias analysis.  */
234   while (TREE_CODE (base_b) == COMPONENT_REF)
235      base_b = TREE_OPERAND (base_b, 0);
236
237   /* Compare a record/union access (b.c[i] or p->c[i]) and an array access 
238      (a[i]). In case of p->c[i] use alias analysis to verify that p is not
239      pointing to a.  */
240   if (TREE_CODE (base_a) == VAR_DECL
241       && (TREE_CODE (base_b) == VAR_DECL
242           || (TREE_CODE (base_b) == INDIRECT_REF
243               && (ptr_decl_may_alias_p (TREE_OPERAND (base_b, 0), base_a, drb, 
244                                         &aliased)
245                   && !aliased))))
246     return true;
247   else
248     return false;
249 }
250
251
252 /* Determine if an array access (BASE_A) and a pointer (BASE_B)
253    are not aliased. Return TRUE if they differ.  */
254 static bool
255 array_ptr_differ_p (tree base_a, tree base_b,        
256                     struct data_reference *drb)
257 {  
258   bool aliased;
259
260   /* In case one of the bases is a pointer (a[i] and (*p)[i]), we check with the
261      help of alias analysis that p is not pointing to a.  */
262   if (TREE_CODE (base_a) == VAR_DECL && TREE_CODE (base_b) == INDIRECT_REF 
263       && (ptr_decl_may_alias_p (TREE_OPERAND (base_b, 0), base_a, drb, &aliased)
264           && !aliased))
265     return true;
266   else
267     return false;
268 }
269
270
271 /* This is the simplest data dependence test: determines whether the
272    data references A and B access the same array/region.  Returns
273    false when the property is not computable at compile time.
274    Otherwise return true, and DIFFER_P will record the result. This
275    utility will not be necessary when alias_sets_conflict_p will be
276    less conservative.  */
277
278 static bool
279 base_object_differ_p (struct data_reference *a,
280                       struct data_reference *b,
281                       bool *differ_p)
282 {
283   tree base_a = DR_BASE_OBJECT (a);
284   tree base_b = DR_BASE_OBJECT (b);
285   bool aliased;
286
287   if (!base_a || !base_b)
288     return false;
289
290   /* Determine if same base.  Example: for the array accesses
291      a[i], b[i] or pointer accesses *a, *b, bases are a, b.  */
292   if (base_a == base_b)
293     {
294       *differ_p = false;
295       return true;
296     }
297
298   /* For pointer based accesses, (*p)[i], (*q)[j], the bases are (*p)
299      and (*q)  */
300   if (TREE_CODE (base_a) == INDIRECT_REF && TREE_CODE (base_b) == INDIRECT_REF
301       && TREE_OPERAND (base_a, 0) == TREE_OPERAND (base_b, 0))
302     {
303       *differ_p = false;
304       return true;
305     }
306
307   /* Record/union based accesses - s.a[i], t.b[j]. bases are s.a,t.b.  */ 
308   if (TREE_CODE (base_a) == COMPONENT_REF && TREE_CODE (base_b) == COMPONENT_REF
309       && TREE_OPERAND (base_a, 0) == TREE_OPERAND (base_b, 0)
310       && TREE_OPERAND (base_a, 1) == TREE_OPERAND (base_b, 1))
311     {
312       *differ_p = false;
313       return true;
314     }
315
316
317   /* Determine if different bases.  */
318
319   /* At this point we know that base_a != base_b.  However, pointer
320      accesses of the form x=(*p) and y=(*q), whose bases are p and q,
321      may still be pointing to the same base. In SSAed GIMPLE p and q will
322      be SSA_NAMES in this case.  Therefore, here we check if they are
323      really two different declarations.  */
324   if (TREE_CODE (base_a) == VAR_DECL && TREE_CODE (base_b) == VAR_DECL)
325     {
326       *differ_p = true;
327       return true;
328     }
329
330   /* In case one of the bases is a pointer (a[i] and (*p)[i]), we check with the
331      help of alias analysis that p is not pointing to a.  */
332   if (array_ptr_differ_p (base_a, base_b, b) 
333       || array_ptr_differ_p (base_b, base_a, a))
334     {
335       *differ_p = true;
336       return true;
337     }
338
339   /* If the bases are pointers ((*q)[i] and (*p)[i]), we check with the
340      help of alias analysis they don't point to the same bases.  */
341   if (TREE_CODE (base_a) == INDIRECT_REF && TREE_CODE (base_b) == INDIRECT_REF 
342       && (may_alias_p (TREE_OPERAND (base_a, 0), TREE_OPERAND (base_b, 0), a, b, 
343                        &aliased)
344           && !aliased))
345     {
346       *differ_p = true;
347       return true;
348     }
349
350   /* Compare two record/union bases s.a and t.b: s != t or (a != b and
351      s and t are not unions).  */
352   if (TREE_CODE (base_a) == COMPONENT_REF && TREE_CODE (base_b) == COMPONENT_REF
353       && ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (base_a, 0)) == VAR_DECL
354            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base_b, 0)) == VAR_DECL
355            && TREE_OPERAND (base_a, 0) != TREE_OPERAND (base_b, 0))
356           || (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base_a, 0))) == RECORD_TYPE 
357               && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base_b, 0))) == RECORD_TYPE
358               && TREE_OPERAND (base_a, 1) != TREE_OPERAND (base_b, 1))))
359     {
360       *differ_p = true;
361       return true;
362     }
363
364   /* Compare a record/union access (b.c[i] or p->c[i]) and a pointer
365      ((*q)[i]).  */
366   if (record_ptr_differ_p (a, b) || record_ptr_differ_p (b, a))
367     {
368       *differ_p = true;
369       return true;
370     }
371
372   /* Compare a record/union access (b.c[i] or p->c[i]) and an array access 
373      (a[i]). In case of p->c[i] use alias analysis to verify that p is not
374      pointing to a.  */
375   if (record_array_differ_p (a, b) || record_array_differ_p (b, a))
376     {
377       *differ_p = true;
378       return true;
379     }
380
381   return false;
382 }
383
384 /* Function base_addr_differ_p.
385
386    This is the simplest data dependence test: determines whether the
387    data references DRA and DRB access the same array/region.  Returns
388    false when the property is not computable at compile time.
389    Otherwise return true, and DIFFER_P will record the result.
390
391    The algorithm:   
392    1. if (both DRA and DRB are represented as arrays)
393           compare DRA.BASE_OBJECT and DRB.BASE_OBJECT
394    2. else if (both DRA and DRB are represented as pointers)
395           try to prove that DRA.FIRST_LOCATION == DRB.FIRST_LOCATION
396    3. else if (DRA and DRB are represented differently or 2. fails)
397           only try to prove that the bases are surely different
398 */
399
400
401 static bool
402 base_addr_differ_p (struct data_reference *dra,
403                     struct data_reference *drb,
404                     bool *differ_p)
405 {
406   tree addr_a = DR_BASE_ADDRESS (dra);
407   tree addr_b = DR_BASE_ADDRESS (drb);
408   tree type_a, type_b;
409   bool aliased;
410
411   if (!addr_a || !addr_b)
412     return false;
413
414   type_a = TREE_TYPE (addr_a);
415   type_b = TREE_TYPE (addr_b);
416
417   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (type_a) &&  POINTER_TYPE_P (type_b));
418   
419   /* 1. if (both DRA and DRB are represented as arrays)
420             compare DRA.BASE_OBJECT and DRB.BASE_OBJECT.  */
421   if (DR_TYPE (dra) == ARRAY_REF_TYPE && DR_TYPE (drb) == ARRAY_REF_TYPE)
422     return base_object_differ_p (dra, drb, differ_p);
423
424
425   /* 2. else if (both DRA and DRB are represented as pointers)
426             try to prove that DRA.FIRST_LOCATION == DRB.FIRST_LOCATION.  */
427   /* If base addresses are the same, we check the offsets, since the access of 
428      the data-ref is described by {base addr + offset} and its access function,
429      i.e., in order to decide whether the bases of data-refs are the same we 
430      compare both base addresses and offsets.  */
431   if (DR_TYPE (dra) == POINTER_REF_TYPE && DR_TYPE (drb) == POINTER_REF_TYPE
432       && (addr_a == addr_b 
433           || (TREE_CODE (addr_a) == ADDR_EXPR && TREE_CODE (addr_b) == ADDR_EXPR
434               && TREE_OPERAND (addr_a, 0) == TREE_OPERAND (addr_b, 0))))
435     {
436       /* Compare offsets.  */
437       tree offset_a = DR_OFFSET (dra); 
438       tree offset_b = DR_OFFSET (drb);
439       
440       STRIP_NOPS (offset_a);
441       STRIP_NOPS (offset_b);
442
443       /* FORNOW: we only compare offsets that are MULT_EXPR, i.e., we don't handle
444          PLUS_EXPR.  */
445       if ((offset_a == offset_b)
446           || (TREE_CODE (offset_a) == MULT_EXPR 
447               && TREE_CODE (offset_b) == MULT_EXPR
448               && TREE_OPERAND (offset_a, 0) == TREE_OPERAND (offset_b, 0)
449               && TREE_OPERAND (offset_a, 1) == TREE_OPERAND (offset_b, 1)))
450         {
451           *differ_p = false;
452           return true;
453         }
454     }
455
456   /*  3. else if (DRA and DRB are represented differently or 2. fails) 
457               only try to prove that the bases are surely different.  */
458
459   /* Apply alias analysis.  */
460   if (may_alias_p (addr_a, addr_b, dra, drb, &aliased) && !aliased)
461     {
462       *differ_p = true;
463       return true;
464     }
465   
466   /* An instruction writing through a restricted pointer is "independent" of any 
467      instruction reading or writing through a different pointer, in the same 
468      block/scope.  */
469   else if ((TYPE_RESTRICT (type_a) && !DR_IS_READ (dra))
470       || (TYPE_RESTRICT (type_b) && !DR_IS_READ (drb)))
471     {
472       *differ_p = true;
473       return true;
474     }
475   return false;
476 }
477
478
479 /* Returns true iff A divides B.  */
480
481 static inline bool 
482 tree_fold_divides_p (tree a, 
483                      tree b)
484 {
485   /* Determines whether (A == gcd (A, B)).  */
486   return tree_int_cst_equal (a, tree_fold_gcd (a, b));
487 }
488
489 /* Compute the greatest common denominator of two numbers using
490    Euclid's algorithm.  */
491
492 static int 
493 gcd (int a, int b)
494 {
495   
496   int x, y, z;
497   
498   x = abs (a);
499   y = abs (b);
500
501   while (x>0)
502     {
503       z = y % x;
504       y = x;
505       x = z;
506     }
507
508   return (y);
509 }
510
511 /* Returns true iff A divides B.  */
512
513 static inline bool 
514 int_divides_p (int a, int b)
515 {
516   return ((b % a) == 0);
517 }
518
519 \f
520
521 /* Dump into FILE all the data references from DATAREFS.  */ 
522
523 void 
524 dump_data_references (FILE *file, 
525                       varray_type datarefs)
526 {
527   unsigned int i;
528   
529   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (datarefs); i++)
530     dump_data_reference (file, VARRAY_GENERIC_PTR (datarefs, i));
531 }
532
533 /* Dump into FILE all the dependence relations from DDR.  */ 
534
535 void 
536 dump_data_dependence_relations (FILE *file, 
537                                 varray_type ddr)
538 {
539   unsigned int i;
540   
541   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ddr); i++)
542     dump_data_dependence_relation (file, VARRAY_GENERIC_PTR (ddr, i));
543 }
544
545 /* Dump function for a DATA_REFERENCE structure.  */
546
547 void 
548 dump_data_reference (FILE *outf, 
549                      struct data_reference *dr)
550 {
551   unsigned int i;
552   
553   fprintf (outf, "(Data Ref: \n  stmt: ");
554   print_generic_stmt (outf, DR_STMT (dr), 0);
555   fprintf (outf, "  ref: ");
556   print_generic_stmt (outf, DR_REF (dr), 0);
557   fprintf (outf, "  base_name: ");
558   print_generic_stmt (outf, DR_BASE_OBJECT (dr), 0);
559   
560   for (i = 0; i < DR_NUM_DIMENSIONS (dr); i++)
561     {
562       fprintf (outf, "  Access function %d: ", i);
563       print_generic_stmt (outf, DR_ACCESS_FN (dr, i), 0);
564     }
565   fprintf (outf, ")\n");
566 }
567
568 /* Dump function for a SUBSCRIPT structure.  */
569
570 void 
571 dump_subscript (FILE *outf, struct subscript *subscript)
572 {
573   tree chrec = SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript);
574
575   fprintf (outf, "\n (subscript \n");
576   fprintf (outf, "  iterations_that_access_an_element_twice_in_A: ");
577   print_generic_stmt (outf, chrec, 0);
578   if (chrec == chrec_known)
579     fprintf (outf, "    (no dependence)\n");
580   else if (chrec_contains_undetermined (chrec))
581     fprintf (outf, "    (don't know)\n");
582   else
583     {
584       tree last_iteration = SUB_LAST_CONFLICT (subscript);
585       fprintf (outf, "  last_conflict: ");
586       print_generic_stmt (outf, last_iteration, 0);
587     }
588           
589   chrec = SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript);
590   fprintf (outf, "  iterations_that_access_an_element_twice_in_B: ");
591   print_generic_stmt (outf, chrec, 0);
592   if (chrec == chrec_known)
593     fprintf (outf, "    (no dependence)\n");
594   else if (chrec_contains_undetermined (chrec))
595     fprintf (outf, "    (don't know)\n");
596   else
597     {
598       tree last_iteration = SUB_LAST_CONFLICT (subscript);
599       fprintf (outf, "  last_conflict: ");
600       print_generic_stmt (outf, last_iteration, 0);
601     }
602
603   fprintf (outf, "  (Subscript distance: ");
604   print_generic_stmt (outf, SUB_DISTANCE (subscript), 0);
605   fprintf (outf, "  )\n");
606   fprintf (outf, " )\n");
607 }
608
609 /* Dump function for a DATA_DEPENDENCE_RELATION structure.  */
610
611 void 
612 dump_data_dependence_relation (FILE *outf, 
613                                struct data_dependence_relation *ddr)
614 {
615   struct data_reference *dra, *drb;
616
617   dra = DDR_A (ddr);
618   drb = DDR_B (ddr);
619   fprintf (outf, "(Data Dep: \n");
620   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_dont_know)
621     fprintf (outf, "    (don't know)\n");
622   
623   else if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_known)
624     fprintf (outf, "    (no dependence)\n");
625   
626   else if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE)
627     {
628       unsigned int i;
629       for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
630         {
631           fprintf (outf, "  access_fn_A: ");
632           print_generic_stmt (outf, DR_ACCESS_FN (dra, i), 0);
633           fprintf (outf, "  access_fn_B: ");
634           print_generic_stmt (outf, DR_ACCESS_FN (drb, i), 0);
635           dump_subscript (outf, DDR_SUBSCRIPT (ddr, i));
636         }
637       if (DDR_DIST_VECT (ddr))
638         {
639           fprintf (outf, "  distance_vect: ");
640           print_lambda_vector (outf, DDR_DIST_VECT (ddr), DDR_SIZE_VECT (ddr));
641         }
642       if (DDR_DIR_VECT (ddr))
643         {
644           fprintf (outf, "  direction_vect: ");
645           print_lambda_vector (outf, DDR_DIR_VECT (ddr), DDR_SIZE_VECT (ddr));
646         }
647     }
648
649   fprintf (outf, ")\n");
650 }
651
652
653
654 /* Dump function for a DATA_DEPENDENCE_DIRECTION structure.  */
655
656 void
657 dump_data_dependence_direction (FILE *file, 
658                                 enum data_dependence_direction dir)
659 {
660   switch (dir)
661     {
662     case dir_positive: 
663       fprintf (file, "+");
664       break;
665       
666     case dir_negative:
667       fprintf (file, "-");
668       break;
669       
670     case dir_equal:
671       fprintf (file, "=");
672       break;
673       
674     case dir_positive_or_negative:
675       fprintf (file, "+-");
676       break;
677       
678     case dir_positive_or_equal: 
679       fprintf (file, "+=");
680       break;
681       
682     case dir_negative_or_equal: 
683       fprintf (file, "-=");
684       break;
685       
686     case dir_star: 
687       fprintf (file, "*"); 
688       break;
689       
690     default: 
691       break;
692     }
693 }
694
695 /* Dumps the distance and direction vectors in FILE.  DDRS contains
696    the dependence relations, and VECT_SIZE is the size of the
697    dependence vectors, or in other words the number of loops in the
698    considered nest.  */
699
700 void 
701 dump_dist_dir_vectors (FILE *file, varray_type ddrs)
702 {
703   unsigned int i;
704
705   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ddrs); i++)
706     {
707       struct data_dependence_relation *ddr = 
708         (struct data_dependence_relation *) 
709         VARRAY_GENERIC_PTR (ddrs, i);
710       if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE
711           && DDR_AFFINE_P (ddr))
712         {
713           fprintf (file, "DISTANCE_V (");
714           print_lambda_vector (file, DDR_DIST_VECT (ddr), DDR_SIZE_VECT (ddr));
715           fprintf (file, ")\n");
716           fprintf (file, "DIRECTION_V (");
717           print_lambda_vector (file, DDR_DIR_VECT (ddr), DDR_SIZE_VECT (ddr));
718           fprintf (file, ")\n");
719         }
720     }
721   fprintf (file, "\n\n");
722 }
723
724 /* Dumps the data dependence relations DDRS in FILE.  */
725
726 void 
727 dump_ddrs (FILE *file, varray_type ddrs)
728 {
729   unsigned int i;
730
731   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ddrs); i++)
732     {
733       struct data_dependence_relation *ddr = 
734         (struct data_dependence_relation *) 
735         VARRAY_GENERIC_PTR (ddrs, i);
736       dump_data_dependence_relation (file, ddr);
737     }
738   fprintf (file, "\n\n");
739 }
740
741 \f
742
743 /* Estimate the number of iterations from the size of the data and the
744    access functions.  */
745
746 static void
747 estimate_niter_from_size_of_data (struct loop *loop, 
748                                   tree opnd0, 
749                                   tree access_fn, 
750                                   tree stmt)
751 {
752   tree estimation = NULL_TREE;
753   tree array_size, data_size, element_size;
754   tree init, step;
755
756   init = initial_condition (access_fn);
757   step = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop->num);
758
759   array_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (opnd0));
760   element_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (opnd0)));
761   if (array_size == NULL_TREE 
762       || TREE_CODE (array_size) != INTEGER_CST
763       || TREE_CODE (element_size) != INTEGER_CST)
764     return;
765
766   data_size = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, integer_type_node,
767                            array_size, element_size);
768
769   if (init != NULL_TREE
770       && step != NULL_TREE
771       && TREE_CODE (init) == INTEGER_CST
772       && TREE_CODE (step) == INTEGER_CST)
773     {
774       tree i_plus_s = fold_build2 (PLUS_EXPR, integer_type_node, init, step);
775       tree sign = fold_build2 (GT_EXPR, boolean_type_node, i_plus_s, init);
776
777       if (sign == boolean_true_node)
778         estimation = fold_build2 (CEIL_DIV_EXPR, integer_type_node,
779                                   fold_build2 (MINUS_EXPR, integer_type_node,
780                                                data_size, init), step);
781
782       /* When the step is negative, as in PR23386: (init = 3, step =
783          0ffffffff, data_size = 100), we have to compute the
784          estimation as ceil_div (init, 0 - step) + 1.  */
785       else if (sign == boolean_false_node)
786         estimation = 
787           fold_build2 (PLUS_EXPR, integer_type_node,
788                        fold_build2 (CEIL_DIV_EXPR, integer_type_node,
789                                     init,
790                                     fold_build2 (MINUS_EXPR, unsigned_type_node,
791                                                  integer_zero_node, step)),
792                        integer_one_node);
793
794       if (estimation)
795         record_estimate (loop, estimation, boolean_true_node, stmt);
796     }
797 }
798
799 /* Given an ARRAY_REF node REF, records its access functions.
800    Example: given A[i][3], record in ACCESS_FNS the opnd1 function,
801    i.e. the constant "3", then recursively call the function on opnd0,
802    i.e. the ARRAY_REF "A[i]".  
803    If ESTIMATE_ONLY is true, we just set the estimated number of loop
804    iterations, we don't store the access function.
805    The function returns the base name: "A".  */
806
807 static tree
808 analyze_array_indexes (struct loop *loop,
809                        VEC(tree,heap) **access_fns, 
810                        tree ref, tree stmt,
811                        bool estimate_only)
812 {
813   tree opnd0, opnd1;
814   tree access_fn;
815   
816   opnd0 = TREE_OPERAND (ref, 0);
817   opnd1 = TREE_OPERAND (ref, 1);
818   
819   /* The detection of the evolution function for this data access is
820      postponed until the dependence test.  This lazy strategy avoids
821      the computation of access functions that are of no interest for
822      the optimizers.  */
823   access_fn = instantiate_parameters 
824     (loop, analyze_scalar_evolution (loop, opnd1));
825
826   if (estimate_only 
827       && chrec_contains_undetermined (loop->estimated_nb_iterations))
828     estimate_niter_from_size_of_data (loop, opnd0, access_fn, stmt);
829
830   if (!estimate_only)
831     VEC_safe_push (tree, heap, *access_fns, access_fn);
832   
833   /* Recursively record other array access functions.  */
834   if (TREE_CODE (opnd0) == ARRAY_REF)
835     return analyze_array_indexes (loop, access_fns, opnd0, stmt, estimate_only);
836   
837   /* Return the base name of the data access.  */
838   else
839     return opnd0;
840 }
841
842 /* For an array reference REF contained in STMT, attempt to bound the
843    number of iterations in the loop containing STMT  */
844
845 void 
846 estimate_iters_using_array (tree stmt, tree ref)
847 {
848   analyze_array_indexes (loop_containing_stmt (stmt), NULL, ref, stmt, 
849                          true);
850 }
851   
852 /* For a data reference REF contained in the statement STMT, initialize
853    a DATA_REFERENCE structure, and return it.  IS_READ flag has to be
854    set to true when REF is in the right hand side of an
855    assignment.  */
856
857 struct data_reference *
858 analyze_array (tree stmt, tree ref, bool is_read)
859 {
860   struct data_reference *res;
861   VEC(tree,heap) *acc_fns;
862
863   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
864     {
865       fprintf (dump_file, "(analyze_array \n");
866       fprintf (dump_file, "  (ref = ");
867       print_generic_stmt (dump_file, ref, 0);
868       fprintf (dump_file, ")\n");
869     }
870   
871   res = xmalloc (sizeof (struct data_reference));
872   
873   DR_STMT (res) = stmt;
874   DR_REF (res) = ref;
875   acc_fns = VEC_alloc (tree, heap, 3);
876   DR_BASE_OBJECT (res) = analyze_array_indexes 
877     (loop_containing_stmt (stmt), &acc_fns, ref, stmt, false);
878   DR_TYPE (res) = ARRAY_REF_TYPE;
879   DR_SET_ACCESS_FNS (res, acc_fns);
880   DR_IS_READ (res) = is_read;
881   DR_BASE_ADDRESS (res) = NULL_TREE;
882   DR_OFFSET (res) = NULL_TREE;
883   DR_INIT (res) = NULL_TREE;
884   DR_STEP (res) = NULL_TREE;
885   DR_OFFSET_MISALIGNMENT (res) = NULL_TREE;
886   DR_MEMTAG (res) = NULL_TREE;
887   DR_PTR_INFO (res) = NULL;
888   
889   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
890     fprintf (dump_file, ")\n");
891   
892   return res;
893 }
894
895
896 /* Analyze an indirect memory reference, REF, that comes from STMT.
897    IS_READ is true if this is an indirect load, and false if it is
898    an indirect store.
899    Return a new data reference structure representing the indirect_ref, or
900    NULL if we cannot describe the access function.  */
901   
902 static struct data_reference *
903 analyze_indirect_ref (tree stmt, tree ref, bool is_read) 
904 {
905   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
906   tree ptr_ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
907   tree access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, ptr_ref);
908   tree init = initial_condition_in_loop_num (access_fn, loop->num);
909   tree base_address = NULL_TREE, evolution, step = NULL_TREE;
910   struct ptr_info_def *ptr_info = NULL;
911
912   if (TREE_CODE (ptr_ref) == SSA_NAME)
913     ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr_ref);
914
915   STRIP_NOPS (init);   
916   if (access_fn == chrec_dont_know || !init || init == chrec_dont_know)
917     {
918       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
919         {
920           fprintf (dump_file, "\nBad access function of ptr: ");
921           print_generic_expr (dump_file, ref, TDF_SLIM);
922           fprintf (dump_file, "\n");
923         }
924       return NULL;
925     }
926
927   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
928     {
929       fprintf (dump_file, "\nAccess function of ptr: ");
930       print_generic_expr (dump_file, access_fn, TDF_SLIM);
931       fprintf (dump_file, "\n");
932     }
933
934   if (!expr_invariant_in_loop_p (loop, init))
935     {
936     if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
937         fprintf (dump_file, "\ninitial condition is not loop invariant.\n");    
938     }
939   else
940     {
941       base_address = init;
942       evolution = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop->num);
943       if (evolution != chrec_dont_know)
944         {       
945           if (!evolution)
946             step = ssize_int (0);
947           else  
948             {
949               if (TREE_CODE (evolution) == INTEGER_CST)
950                 step = fold_convert (ssizetype, evolution);
951               else
952                 if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
953                   fprintf (dump_file, "\nnon constant step for ptr access.\n"); 
954             }
955         }
956       else
957         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
958           fprintf (dump_file, "\nunknown evolution of ptr.\n"); 
959     }
960   return init_data_ref (stmt, ref, NULL_TREE, access_fn, is_read, base_address, 
961                         NULL_TREE, step, NULL_TREE, NULL_TREE, 
962                         ptr_info, POINTER_REF_TYPE);
963 }
964
965 /* For a data reference REF contained in the statement STMT, initialize
966    a DATA_REFERENCE structure, and return it.  */
967
968 struct data_reference *
969 init_data_ref (tree stmt, 
970                tree ref,
971                tree base,
972                tree access_fn,
973                bool is_read,
974                tree base_address,
975                tree init_offset,
976                tree step,
977                tree misalign,
978                tree memtag,
979                struct ptr_info_def *ptr_info,
980                enum data_ref_type type)
981 {
982   struct data_reference *res;
983   VEC(tree,heap) *acc_fns;
984
985   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
986     {
987       fprintf (dump_file, "(init_data_ref \n");
988       fprintf (dump_file, "  (ref = ");
989       print_generic_stmt (dump_file, ref, 0);
990       fprintf (dump_file, ")\n");
991     }
992   
993   res = xmalloc (sizeof (struct data_reference));
994   
995   DR_STMT (res) = stmt;
996   DR_REF (res) = ref;
997   DR_BASE_OBJECT (res) = base;
998   DR_TYPE (res) = type;
999   acc_fns = VEC_alloc (tree, heap, 3);
1000   DR_SET_ACCESS_FNS (res, acc_fns);
1001   VEC_quick_push (tree, DR_ACCESS_FNS (res), access_fn);
1002   DR_IS_READ (res) = is_read;
1003   DR_BASE_ADDRESS (res) = base_address;
1004   DR_OFFSET (res) = init_offset;
1005   DR_INIT (res) = NULL_TREE;
1006   DR_STEP (res) = step;
1007   DR_OFFSET_MISALIGNMENT (res) = misalign;
1008   DR_MEMTAG (res) = memtag;
1009   DR_PTR_INFO (res) = ptr_info;
1010   
1011   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1012     fprintf (dump_file, ")\n");
1013   
1014   return res;
1015 }
1016
1017 \f
1018
1019 /* Function strip_conversions
1020
1021    Strip conversions that don't narrow the mode.  */
1022
1023 static tree 
1024 strip_conversion (tree expr)
1025 {
1026   tree to, ti, oprnd0;
1027   
1028   while (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR || TREE_CODE (expr) == CONVERT_EXPR)
1029     {
1030       to = TREE_TYPE (expr);
1031       oprnd0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1032       ti = TREE_TYPE (oprnd0);
1033  
1034       if (!INTEGRAL_TYPE_P (to) || !INTEGRAL_TYPE_P (ti))
1035         return NULL_TREE;
1036       if (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (to)) < GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (ti)))
1037         return NULL_TREE;
1038       
1039       expr = oprnd0;
1040     }
1041   return expr; 
1042 }
1043 \f
1044
1045 /* Function analyze_offset_expr
1046
1047    Given an offset expression EXPR received from get_inner_reference, analyze
1048    it and create an expression for INITIAL_OFFSET by substituting the variables 
1049    of EXPR with initial_condition of the corresponding access_fn in the loop. 
1050    E.g., 
1051       for i
1052          for (j = 3; j < N; j++)
1053             a[j].b[i][j] = 0;
1054          
1055    For a[j].b[i][j], EXPR will be 'i * C_i + j * C_j + C'. 'i' cannot be 
1056    substituted, since its access_fn in the inner loop is i. 'j' will be 
1057    substituted with 3. An INITIAL_OFFSET will be 'i * C_i + C`', where
1058    C` =  3 * C_j + C.
1059
1060    Compute MISALIGN (the misalignment of the data reference initial access from
1061    its base). Misalignment can be calculated only if all the variables can be 
1062    substituted with constants, otherwise, we record maximum possible alignment
1063    in ALIGNED_TO. In the above example, since 'i' cannot be substituted, MISALIGN 
1064    will be NULL_TREE, and the biggest divider of C_i (a power of 2) will be 
1065    recorded in ALIGNED_TO.
1066
1067    STEP is an evolution of the data reference in this loop in bytes.
1068    In the above example, STEP is C_j.
1069
1070    Return FALSE, if the analysis fails, e.g., there is no access_fn for a 
1071    variable. In this case, all the outputs (INITIAL_OFFSET, MISALIGN, ALIGNED_TO
1072    and STEP) are NULL_TREEs. Otherwise, return TRUE.
1073
1074 */
1075
1076 static bool
1077 analyze_offset_expr (tree expr, 
1078                      struct loop *loop, 
1079                      tree *initial_offset,
1080                      tree *misalign,
1081                      tree *aligned_to,
1082                      tree *step)
1083 {
1084   tree oprnd0;
1085   tree oprnd1;
1086   tree left_offset = ssize_int (0);
1087   tree right_offset = ssize_int (0);
1088   tree left_misalign = ssize_int (0);
1089   tree right_misalign = ssize_int (0);
1090   tree left_step = ssize_int (0);
1091   tree right_step = ssize_int (0);
1092   enum tree_code code;
1093   tree init, evolution;
1094   tree left_aligned_to = NULL_TREE, right_aligned_to = NULL_TREE;
1095
1096   *step = NULL_TREE;
1097   *misalign = NULL_TREE;
1098   *aligned_to = NULL_TREE;  
1099   *initial_offset = NULL_TREE;
1100
1101   /* Strip conversions that don't narrow the mode.  */
1102   expr = strip_conversion (expr);
1103   if (!expr)
1104     return false;
1105
1106   /* Stop conditions:
1107      1. Constant.  */
1108   if (TREE_CODE (expr) == INTEGER_CST)
1109     {
1110       *initial_offset = fold_convert (ssizetype, expr);
1111       *misalign = fold_convert (ssizetype, expr);      
1112       *step = ssize_int (0);
1113       return true;
1114     }
1115
1116   /* 2. Variable. Try to substitute with initial_condition of the corresponding
1117      access_fn in the current loop.  */
1118   if (SSA_VAR_P (expr))
1119     {
1120       tree access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, expr);
1121
1122       if (access_fn == chrec_dont_know)
1123         /* No access_fn.  */
1124         return false;
1125
1126       init = initial_condition_in_loop_num (access_fn, loop->num);
1127       if (!expr_invariant_in_loop_p (loop, init))
1128         /* Not enough information: may be not loop invariant.  
1129            E.g., for a[b[i]], we get a[D], where D=b[i]. EXPR is D, its 
1130            initial_condition is D, but it depends on i - loop's induction
1131            variable.  */          
1132         return false;
1133
1134       evolution = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop->num);
1135       if (evolution && TREE_CODE (evolution) != INTEGER_CST)
1136         /* Evolution is not constant.  */
1137         return false;
1138
1139       if (TREE_CODE (init) == INTEGER_CST)
1140         *misalign = fold_convert (ssizetype, init);
1141       else
1142         /* Not constant, misalignment cannot be calculated.  */
1143         *misalign = NULL_TREE;
1144
1145       *initial_offset = fold_convert (ssizetype, init); 
1146
1147       *step = evolution ? fold_convert (ssizetype, evolution) : ssize_int (0);
1148       return true;      
1149     }
1150
1151   /* Recursive computation.  */
1152   if (!BINARY_CLASS_P (expr))
1153     {
1154       /* We expect to get binary expressions (PLUS/MINUS and MULT).  */
1155       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1156         {
1157           fprintf (dump_file, "\nNot binary expression ");
1158           print_generic_expr (dump_file, expr, TDF_SLIM);
1159           fprintf (dump_file, "\n");
1160         }
1161       return false;
1162     }
1163   oprnd0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1164   oprnd1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1165
1166   if (!analyze_offset_expr (oprnd0, loop, &left_offset, &left_misalign, 
1167                             &left_aligned_to, &left_step)
1168       || !analyze_offset_expr (oprnd1, loop, &right_offset, &right_misalign, 
1169                                &right_aligned_to, &right_step))
1170     return false;
1171
1172   /* The type of the operation: plus, minus or mult.  */
1173   code = TREE_CODE (expr);
1174   switch (code)
1175     {
1176     case MULT_EXPR:
1177       if (TREE_CODE (right_offset) != INTEGER_CST)
1178         /* RIGHT_OFFSET can be not constant. For example, for arrays of variable 
1179            sized types. 
1180            FORNOW: We don't support such cases.  */
1181         return false;
1182
1183       /* Strip conversions that don't narrow the mode.  */
1184       left_offset = strip_conversion (left_offset);      
1185       if (!left_offset)
1186         return false;      
1187       /* Misalignment computation.  */
1188       if (SSA_VAR_P (left_offset))
1189         {
1190           /* If the left side contains variables that can't be substituted with 
1191              constants, the misalignment is unknown. However, if the right side 
1192              is a multiple of some alignment, we know that the expression is
1193              aligned to it. Therefore, we record such maximum possible value.
1194            */
1195           *misalign = NULL_TREE;
1196           *aligned_to = ssize_int (highest_pow2_factor (right_offset));
1197         }
1198       else 
1199         {
1200           /* The left operand was successfully substituted with constant.  */     
1201           if (left_misalign)
1202             {
1203               /* In case of EXPR '(i * C1 + j) * C2', LEFT_MISALIGN is 
1204                  NULL_TREE.  */
1205               *misalign  = size_binop (code, left_misalign, right_misalign);
1206               if (left_aligned_to && right_aligned_to)
1207                 *aligned_to = size_binop (MIN_EXPR, left_aligned_to, 
1208                                           right_aligned_to);
1209               else 
1210                 *aligned_to = left_aligned_to ? 
1211                   left_aligned_to : right_aligned_to;
1212             }
1213           else
1214             *misalign = NULL_TREE; 
1215         }
1216
1217       /* Step calculation.  */
1218       /* Multiply the step by the right operand.  */
1219       *step  = size_binop (MULT_EXPR, left_step, right_offset);
1220       break;
1221    
1222     case PLUS_EXPR:
1223     case MINUS_EXPR:
1224       /* Combine the recursive calculations for step and misalignment.  */
1225       *step = size_binop (code, left_step, right_step);
1226
1227       /* Unknown alignment.  */
1228       if ((!left_misalign && !left_aligned_to)
1229           || (!right_misalign && !right_aligned_to))
1230         {
1231           *misalign = NULL_TREE;
1232           *aligned_to = NULL_TREE;
1233           break;
1234         }
1235
1236       if (left_misalign && right_misalign)
1237         *misalign = size_binop (code, left_misalign, right_misalign);
1238       else
1239         *misalign = left_misalign ? left_misalign : right_misalign;
1240
1241       if (left_aligned_to && right_aligned_to)
1242         *aligned_to = size_binop (MIN_EXPR, left_aligned_to, right_aligned_to);
1243       else 
1244         *aligned_to = left_aligned_to ? left_aligned_to : right_aligned_to;
1245
1246       break;
1247
1248     default:
1249       gcc_unreachable ();
1250     }
1251
1252   /* Compute offset.  */
1253   *initial_offset = fold_convert (ssizetype, 
1254                                   fold_build2 (code, TREE_TYPE (left_offset), 
1255                                                left_offset, 
1256                                                right_offset));
1257   return true;
1258 }
1259
1260 /* Function address_analysis
1261
1262    Return the BASE of the address expression EXPR.
1263    Also compute the OFFSET from BASE, MISALIGN and STEP.
1264
1265    Input:
1266    EXPR - the address expression that is being analyzed
1267    STMT - the statement that contains EXPR or its original memory reference
1268    IS_READ - TRUE if STMT reads from EXPR, FALSE if writes to EXPR
1269    DR - data_reference struct for the original memory reference
1270
1271    Output:
1272    BASE (returned value) - the base of the data reference EXPR.
1273    INITIAL_OFFSET - initial offset of EXPR from BASE (an expression)
1274    MISALIGN - offset of EXPR from BASE in bytes (a constant) or NULL_TREE if the
1275               computation is impossible 
1276    ALIGNED_TO - maximum alignment of EXPR or NULL_TREE if MISALIGN can be 
1277                 calculated (doesn't depend on variables)
1278    STEP - evolution of EXPR in the loop
1279  
1280    If something unexpected is encountered (an unsupported form of data-ref),
1281    then NULL_TREE is returned.  
1282  */
1283
1284 static tree
1285 address_analysis (tree expr, tree stmt, bool is_read, struct data_reference *dr, 
1286                   tree *offset, tree *misalign, tree *aligned_to, tree *step)
1287 {
1288   tree oprnd0, oprnd1, base_address, offset_expr, base_addr0, base_addr1;
1289   tree address_offset = ssize_int (0), address_misalign = ssize_int (0);
1290   tree dummy, address_aligned_to = NULL_TREE;
1291   struct ptr_info_def *dummy1;
1292   subvar_t dummy2;
1293
1294   switch (TREE_CODE (expr))
1295     {
1296     case PLUS_EXPR:
1297     case MINUS_EXPR:
1298       /* EXPR is of form {base +/- offset} (or {offset +/- base}).  */
1299       oprnd0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1300       oprnd1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1301
1302       STRIP_NOPS (oprnd0);
1303       STRIP_NOPS (oprnd1);
1304       
1305       /* Recursively try to find the base of the address contained in EXPR.
1306          For offset, the returned base will be NULL.  */
1307       base_addr0 = address_analysis (oprnd0, stmt, is_read, dr, &address_offset, 
1308                                      &address_misalign, &address_aligned_to, 
1309                                      step);
1310
1311       base_addr1 = address_analysis (oprnd1, stmt, is_read,  dr, &address_offset, 
1312                                      &address_misalign, &address_aligned_to, 
1313                                      step);
1314
1315       /* We support cases where only one of the operands contains an 
1316          address.  */
1317       if ((base_addr0 && base_addr1) || (!base_addr0 && !base_addr1))
1318         {
1319           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1320             {
1321               fprintf (dump_file, 
1322                     "\neither more than one address or no addresses in expr ");
1323               print_generic_expr (dump_file, expr, TDF_SLIM);
1324               fprintf (dump_file, "\n");
1325             }   
1326           return NULL_TREE;
1327         }
1328
1329       /* To revert STRIP_NOPS.  */
1330       oprnd0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1331       oprnd1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1332       
1333       offset_expr = base_addr0 ? 
1334         fold_convert (ssizetype, oprnd1) : fold_convert (ssizetype, oprnd0);
1335
1336       /* EXPR is of form {base +/- offset} (or {offset +/- base}). If offset is 
1337          a number, we can add it to the misalignment value calculated for base,
1338          otherwise, misalignment is NULL.  */
1339       if (TREE_CODE (offset_expr) == INTEGER_CST && address_misalign)
1340         {
1341           *misalign = size_binop (TREE_CODE (expr), address_misalign, 
1342                                   offset_expr);
1343           *aligned_to = address_aligned_to;
1344         }
1345       else
1346         {
1347           *misalign = NULL_TREE;
1348           *aligned_to = NULL_TREE;
1349         }
1350
1351       /* Combine offset (from EXPR {base + offset}) with the offset calculated
1352          for base.  */
1353       *offset = size_binop (TREE_CODE (expr), address_offset, offset_expr);
1354       return base_addr0 ? base_addr0 : base_addr1;
1355
1356     case ADDR_EXPR:
1357       base_address = object_analysis (TREE_OPERAND (expr, 0), stmt, is_read, 
1358                                       &dr, offset, misalign, aligned_to, step, 
1359                                       &dummy, &dummy1, &dummy2);
1360       return base_address;
1361
1362     case SSA_NAME:
1363       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)))
1364         {
1365           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1366             {
1367               fprintf (dump_file, "\nnot pointer SSA_NAME ");
1368               print_generic_expr (dump_file, expr, TDF_SLIM);
1369               fprintf (dump_file, "\n");
1370             }   
1371           return NULL_TREE;
1372         }
1373       *aligned_to = ssize_int (TYPE_ALIGN_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (expr))));
1374       *misalign = ssize_int (0);
1375       *offset = ssize_int (0);
1376       *step = ssize_int (0);
1377       return expr;
1378       
1379     default:
1380       return NULL_TREE;
1381     }
1382 }
1383
1384
1385 /* Function object_analysis
1386
1387    Create a data-reference structure DR for MEMREF.
1388    Return the BASE of the data reference MEMREF if the analysis is possible.
1389    Also compute the INITIAL_OFFSET from BASE, MISALIGN and STEP.
1390    E.g., for EXPR a.b[i] + 4B, BASE is a, and OFFSET is the overall offset  
1391    'a.b[i] + 4B' from a (can be an expression), MISALIGN is an OFFSET 
1392    instantiated with initial_conditions of access_functions of variables, 
1393    and STEP is the evolution of the DR_REF in this loop.
1394    
1395    Function get_inner_reference is used for the above in case of ARRAY_REF and
1396    COMPONENT_REF.
1397
1398    The structure of the function is as follows:
1399    Part 1:
1400    Case 1. For handled_component_p refs 
1401           1.1 build data-reference structure for MEMREF
1402           1.2 call get_inner_reference
1403             1.2.1 analyze offset expr received from get_inner_reference
1404           (fall through with BASE)
1405    Case 2. For declarations 
1406           2.1 set MEMTAG
1407    Case 3. For INDIRECT_REFs 
1408           3.1 build data-reference structure for MEMREF
1409           3.2 analyze evolution and initial condition of MEMREF
1410           3.3 set data-reference structure for MEMREF
1411           3.4 call address_analysis to analyze INIT of the access function
1412           3.5 extract memory tag
1413
1414    Part 2:
1415    Combine the results of object and address analysis to calculate 
1416    INITIAL_OFFSET, STEP and misalignment info.   
1417
1418    Input:
1419    MEMREF - the memory reference that is being analyzed
1420    STMT - the statement that contains MEMREF
1421    IS_READ - TRUE if STMT reads from MEMREF, FALSE if writes to MEMREF
1422    
1423    Output:
1424    BASE_ADDRESS (returned value) - the base address of the data reference MEMREF
1425                                    E.g, if MEMREF is a.b[k].c[i][j] the returned
1426                                    base is &a.
1427    DR - data_reference struct for MEMREF
1428    INITIAL_OFFSET - initial offset of MEMREF from BASE (an expression)
1429    MISALIGN - offset of MEMREF from BASE in bytes (a constant) modulo alignment of 
1430               ALIGNMENT or NULL_TREE if the computation is impossible
1431    ALIGNED_TO - maximum alignment of EXPR or NULL_TREE if MISALIGN can be 
1432                 calculated (doesn't depend on variables)
1433    STEP - evolution of the DR_REF in the loop
1434    MEMTAG - memory tag for aliasing purposes
1435    PTR_INFO - NULL or points-to aliasing info from a pointer SSA_NAME
1436    SUBVARS - Sub-variables of the variable
1437
1438    If the analysis of MEMREF evolution in the loop fails, NULL_TREE is returned, 
1439    but DR can be created anyway.
1440    
1441 */
1442  
1443 static tree
1444 object_analysis (tree memref, tree stmt, bool is_read, 
1445                  struct data_reference **dr, tree *offset, tree *misalign, 
1446                  tree *aligned_to, tree *step, tree *memtag,
1447                  struct ptr_info_def **ptr_info, subvar_t *subvars)
1448 {
1449   tree base = NULL_TREE, base_address = NULL_TREE;
1450   tree object_offset = ssize_int (0), object_misalign = ssize_int (0);
1451   tree object_step = ssize_int (0), address_step = ssize_int (0);
1452   tree address_offset = ssize_int (0), address_misalign = ssize_int (0);
1453   HOST_WIDE_INT pbitsize, pbitpos;
1454   tree poffset, bit_pos_in_bytes;
1455   enum machine_mode pmode;
1456   int punsignedp, pvolatilep;
1457   tree ptr_step = ssize_int (0), ptr_init = NULL_TREE;
1458   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
1459   struct data_reference *ptr_dr = NULL;
1460   tree object_aligned_to = NULL_TREE, address_aligned_to = NULL_TREE;
1461
1462  *ptr_info = NULL;
1463
1464   /* Part 1:  */
1465   /* Case 1. handled_component_p refs.  */
1466   if (handled_component_p (memref))
1467     {
1468       /* 1.1 build data-reference structure for MEMREF.  */
1469       /* TODO: handle COMPONENT_REFs.  */
1470       if (!(*dr))
1471         { 
1472           if (TREE_CODE (memref) == ARRAY_REF)
1473             *dr = analyze_array (stmt, memref, is_read);          
1474           else
1475             {
1476               /* FORNOW.  */
1477               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1478                 {
1479                   fprintf (dump_file, "\ndata-ref of unsupported type ");
1480                   print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1481                   fprintf (dump_file, "\n");
1482                 }
1483               return NULL_TREE;
1484             }
1485         }
1486
1487       /* 1.2 call get_inner_reference.  */
1488       /* Find the base and the offset from it.  */
1489       base = get_inner_reference (memref, &pbitsize, &pbitpos, &poffset,
1490                                   &pmode, &punsignedp, &pvolatilep, false);
1491       if (!base)
1492         {
1493           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1494             {
1495               fprintf (dump_file, "\nfailed to get inner ref for ");
1496               print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1497               fprintf (dump_file, "\n");
1498             }     
1499           return NULL_TREE;
1500         }
1501
1502       /* 1.2.1 analyze offset expr received from get_inner_reference.  */
1503       if (poffset 
1504           && !analyze_offset_expr (poffset, loop, &object_offset, 
1505                                    &object_misalign, &object_aligned_to,
1506                                    &object_step))
1507         {
1508           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1509             {
1510               fprintf (dump_file, "\nfailed to compute offset or step for ");
1511               print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1512               fprintf (dump_file, "\n");
1513             }
1514           return NULL_TREE;
1515         }
1516
1517       /* Add bit position to OFFSET and MISALIGN.  */
1518
1519       bit_pos_in_bytes = ssize_int (pbitpos/BITS_PER_UNIT);
1520       /* Check that there is no remainder in bits.  */
1521       if (pbitpos%BITS_PER_UNIT)
1522         {
1523           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1524             fprintf (dump_file, "\nbit offset alignment.\n");
1525           return NULL_TREE;
1526         }
1527       object_offset = size_binop (PLUS_EXPR, bit_pos_in_bytes, object_offset);     
1528       if (object_misalign) 
1529         object_misalign = size_binop (PLUS_EXPR, object_misalign, 
1530                                       bit_pos_in_bytes); 
1531       
1532       memref = base; /* To continue analysis of BASE.  */
1533       /* fall through  */
1534     }
1535   
1536   /*  Part 1: Case 2. Declarations.  */ 
1537   if (DECL_P (memref))
1538     {
1539       /* We expect to get a decl only if we already have a DR.  */
1540       if (!(*dr))
1541         {
1542           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1543             {
1544               fprintf (dump_file, "\nunhandled decl ");
1545               print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1546               fprintf (dump_file, "\n");
1547             }
1548           return NULL_TREE;
1549         }
1550
1551       /* TODO: if during the analysis of INDIRECT_REF we get to an object, put 
1552          the object in BASE_OBJECT field if we can prove that this is O.K., 
1553          i.e., the data-ref access is bounded by the bounds of the BASE_OBJECT.
1554          (e.g., if the object is an array base 'a', where 'a[N]', we must prove
1555          that every access with 'p' (the original INDIRECT_REF based on '&a')
1556          in the loop is within the array boundaries - from a[0] to a[N-1]).
1557          Otherwise, our alias analysis can be incorrect.
1558          Even if an access function based on BASE_OBJECT can't be build, update
1559          BASE_OBJECT field to enable us to prove that two data-refs are 
1560          different (without access function, distance analysis is impossible).
1561       */
1562      if (SSA_VAR_P (memref) && var_can_have_subvars (memref))   
1563         *subvars = get_subvars_for_var (memref);
1564       base_address = build_fold_addr_expr (memref);
1565       /* 2.1 set MEMTAG.  */
1566       *memtag = memref;
1567     }
1568
1569   /* Part 1:  Case 3. INDIRECT_REFs.  */
1570   else if (TREE_CODE (memref) == INDIRECT_REF)
1571     {
1572       tree ptr_ref = TREE_OPERAND (memref, 0);
1573       if (TREE_CODE (ptr_ref) == SSA_NAME)
1574         *ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr_ref);
1575
1576       /* 3.1 build data-reference structure for MEMREF.  */
1577       ptr_dr = analyze_indirect_ref (stmt, memref, is_read);
1578       if (!ptr_dr)
1579         {
1580           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1581             {
1582               fprintf (dump_file, "\nfailed to create dr for ");
1583               print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1584               fprintf (dump_file, "\n");
1585             }   
1586           return NULL_TREE;      
1587         }
1588
1589       /* 3.2 analyze evolution and initial condition of MEMREF.  */
1590       ptr_step = DR_STEP (ptr_dr);
1591       ptr_init = DR_BASE_ADDRESS (ptr_dr);
1592       if (!ptr_init || !ptr_step || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr_init)))
1593         {
1594           *dr = (*dr) ? *dr : ptr_dr;
1595           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1596             {
1597               fprintf (dump_file, "\nbad pointer access ");
1598               print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1599               fprintf (dump_file, "\n");
1600             }
1601           return NULL_TREE;
1602         }
1603
1604       if (integer_zerop (ptr_step) && !(*dr))
1605         {
1606           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS)) 
1607             fprintf (dump_file, "\nptr is loop invariant.\n");  
1608           *dr = ptr_dr;
1609           return NULL_TREE;
1610         
1611           /* If there exists DR for MEMREF, we are analyzing the base of
1612              handled component (PTR_INIT), which not necessary has evolution in 
1613              the loop.  */
1614         }
1615       object_step = size_binop (PLUS_EXPR, object_step, ptr_step);
1616
1617       /* 3.3 set data-reference structure for MEMREF.  */
1618       if (!*dr)
1619         *dr = ptr_dr;
1620
1621       /* 3.4 call address_analysis to analyze INIT of the access 
1622          function.  */
1623       base_address = address_analysis (ptr_init, stmt, is_read, *dr, 
1624                                        &address_offset, &address_misalign, 
1625                                        &address_aligned_to, &address_step);
1626       if (!base_address)
1627         {
1628           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1629             {
1630               fprintf (dump_file, "\nfailed to analyze address ");
1631               print_generic_expr (dump_file, ptr_init, TDF_SLIM);
1632               fprintf (dump_file, "\n");
1633             }
1634           return NULL_TREE;
1635         }
1636
1637       /* 3.5 extract memory tag.  */
1638       switch (TREE_CODE (base_address))
1639         {
1640         case SSA_NAME:
1641           *memtag = get_var_ann (SSA_NAME_VAR (base_address))->type_mem_tag;
1642           if (!(*memtag) && TREE_CODE (TREE_OPERAND (memref, 0)) == SSA_NAME)
1643             *memtag = get_var_ann (
1644                       SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (memref, 0)))->type_mem_tag;
1645           break;
1646         case ADDR_EXPR:
1647           *memtag = TREE_OPERAND (base_address, 0);
1648           break;
1649         default:
1650           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1651             {
1652               fprintf (dump_file, "\nno memtag for "); 
1653               print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1654               fprintf (dump_file, "\n");
1655             }
1656           *memtag = NULL_TREE;
1657           break;
1658         }
1659     }      
1660     
1661   if (!base_address)
1662     {
1663       /* MEMREF cannot be analyzed.  */
1664       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1665         {
1666           fprintf (dump_file, "\ndata-ref of unsupported type ");
1667           print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1668           fprintf (dump_file, "\n");
1669         }
1670       return NULL_TREE;
1671     }
1672
1673   if (SSA_VAR_P (*memtag) && var_can_have_subvars (*memtag))
1674     *subvars = get_subvars_for_var (*memtag);
1675         
1676   /* Part 2: Combine the results of object and address analysis to calculate 
1677      INITIAL_OFFSET, STEP and misalignment info.  */
1678   *offset = size_binop (PLUS_EXPR, object_offset, address_offset);
1679
1680   if ((!object_misalign && !object_aligned_to)
1681       || (!address_misalign && !address_aligned_to))
1682     {
1683       *misalign = NULL_TREE;
1684       *aligned_to = NULL_TREE;
1685     }  
1686   else 
1687     {
1688       if (object_misalign && address_misalign)
1689         *misalign = size_binop (PLUS_EXPR, object_misalign, address_misalign);
1690       else
1691         *misalign = object_misalign ? object_misalign : address_misalign;
1692       if (object_aligned_to && address_aligned_to)
1693         *aligned_to = size_binop (MIN_EXPR, object_aligned_to, 
1694                                   address_aligned_to);
1695       else
1696         *aligned_to = object_aligned_to ? 
1697           object_aligned_to : address_aligned_to; 
1698     }
1699   *step = size_binop (PLUS_EXPR, object_step, address_step); 
1700
1701   return base_address;
1702 }
1703
1704 /* Function analyze_offset.
1705    
1706    Extract INVARIANT and CONSTANT parts from OFFSET. 
1707
1708 */
1709 static void 
1710 analyze_offset (tree offset, tree *invariant, tree *constant)
1711 {
1712   tree op0, op1, constant_0, constant_1, invariant_0, invariant_1;
1713   enum tree_code code = TREE_CODE (offset);
1714
1715   *invariant = NULL_TREE;
1716   *constant = NULL_TREE;
1717
1718   /* Not PLUS/MINUS expression - recursion stop condition.  */
1719   if (code != PLUS_EXPR && code != MINUS_EXPR)
1720     {
1721       if (TREE_CODE (offset) == INTEGER_CST)
1722         *constant = offset;
1723       else
1724         *invariant = offset;
1725       return;
1726     }
1727
1728   op0 = TREE_OPERAND (offset, 0);
1729   op1 = TREE_OPERAND (offset, 1);
1730
1731   /* Recursive call with the operands.  */
1732   analyze_offset (op0, &invariant_0, &constant_0);
1733   analyze_offset (op1, &invariant_1, &constant_1);
1734
1735   /* Combine the results.  */
1736   *constant = constant_0 ? constant_0 : constant_1;
1737   if (invariant_0 && invariant_1)
1738     *invariant = 
1739       fold_build2 (code, TREE_TYPE (invariant_0), invariant_0, invariant_1);
1740   else
1741     *invariant = invariant_0 ? invariant_0 : invariant_1;
1742 }
1743
1744
1745 /* Function create_data_ref.
1746    
1747    Create a data-reference structure for MEMREF. Set its DR_BASE_ADDRESS,
1748    DR_OFFSET, DR_INIT, DR_STEP, DR_OFFSET_MISALIGNMENT, DR_ALIGNED_TO,
1749    DR_MEMTAG, and DR_POINTSTO_INFO fields. 
1750
1751    Input:
1752    MEMREF - the memory reference that is being analyzed
1753    STMT - the statement that contains MEMREF
1754    IS_READ - TRUE if STMT reads from MEMREF, FALSE if writes to MEMREF
1755
1756    Output:
1757    DR (returned value) - data_reference struct for MEMREF
1758 */
1759
1760 static struct data_reference *
1761 create_data_ref (tree memref, tree stmt, bool is_read)
1762 {
1763   struct data_reference *dr = NULL;
1764   tree base_address, offset, step, misalign, memtag;
1765   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
1766   tree invariant = NULL_TREE, constant = NULL_TREE;
1767   tree type_size, init_cond;
1768   struct ptr_info_def *ptr_info;
1769   subvar_t subvars = NULL;
1770   tree aligned_to;
1771
1772   if (!memref)
1773     return NULL;
1774
1775   base_address = object_analysis (memref, stmt, is_read, &dr, &offset, 
1776                                   &misalign, &aligned_to, &step, &memtag, 
1777                                   &ptr_info, &subvars);
1778   if (!dr || !base_address)
1779     {
1780       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1781         {
1782           fprintf (dump_file, "\ncreate_data_ref: failed to create a dr for ");
1783           print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1784           fprintf (dump_file, "\n");
1785         }
1786       return NULL;
1787     }
1788
1789   DR_BASE_ADDRESS (dr) = base_address;
1790   DR_OFFSET (dr) = offset;
1791   DR_INIT (dr) = ssize_int (0);
1792   DR_STEP (dr) = step;
1793   DR_OFFSET_MISALIGNMENT (dr) = misalign;
1794   DR_ALIGNED_TO (dr) = aligned_to;
1795   DR_MEMTAG (dr) = memtag;
1796   DR_PTR_INFO (dr) = ptr_info;
1797   DR_SUBVARS (dr) = subvars;
1798   
1799   type_size = fold_convert (ssizetype, TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (DR_REF (dr))));
1800
1801   /* Change the access function for INIDIRECT_REFs, according to 
1802      DR_BASE_ADDRESS.  Analyze OFFSET calculated in object_analysis. OFFSET is 
1803      an expression that can contain loop invariant expressions and constants.
1804      We put the constant part in the initial condition of the access function
1805      (for data dependence tests), and in DR_INIT of the data-ref. The loop
1806      invariant part is put in DR_OFFSET. 
1807      The evolution part of the access function is STEP calculated in
1808      object_analysis divided by the size of data type.
1809   */
1810   if (!DR_BASE_OBJECT (dr))
1811     {
1812       tree access_fn;
1813       tree new_step;
1814
1815       /* Extract CONSTANT and INVARIANT from OFFSET, and put them in DR_INIT and
1816          DR_OFFSET fields of DR.  */
1817       analyze_offset (offset, &invariant, &constant); 
1818       if (constant)
1819         {
1820           DR_INIT (dr) = fold_convert (ssizetype, constant);
1821           init_cond = fold_build2 (TRUNC_DIV_EXPR, TREE_TYPE (constant), 
1822                                    constant, type_size);
1823         }
1824       else
1825         DR_INIT (dr) = init_cond = ssize_int (0);;
1826
1827       if (invariant)
1828         DR_OFFSET (dr) = invariant;
1829       else
1830         DR_OFFSET (dr) = ssize_int (0);
1831
1832       /* Update access function.  */
1833       access_fn = DR_ACCESS_FN (dr, 0);
1834       new_step = size_binop (TRUNC_DIV_EXPR,  
1835                              fold_convert (ssizetype, step), type_size);
1836
1837       access_fn = chrec_replace_initial_condition (access_fn, init_cond);
1838       access_fn = reset_evolution_in_loop (loop->num, access_fn, new_step);
1839
1840       VEC_replace (tree, DR_ACCESS_FNS (dr), 0, access_fn);
1841     }
1842
1843   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1844     {
1845       struct ptr_info_def *pi = DR_PTR_INFO (dr);
1846
1847       fprintf (dump_file, "\nCreated dr for ");
1848       print_generic_expr (dump_file, memref, TDF_SLIM);
1849       fprintf (dump_file, "\n\tbase_address: ");
1850       print_generic_expr (dump_file, DR_BASE_ADDRESS (dr), TDF_SLIM);
1851       fprintf (dump_file, "\n\toffset from base address: ");
1852       print_generic_expr (dump_file, DR_OFFSET (dr), TDF_SLIM);
1853       fprintf (dump_file, "\n\tconstant offset from base address: ");
1854       print_generic_expr (dump_file, DR_INIT (dr), TDF_SLIM);
1855       fprintf (dump_file, "\n\tbase_object: ");
1856       print_generic_expr (dump_file, DR_BASE_OBJECT (dr), TDF_SLIM);
1857       fprintf (dump_file, "\n\tstep: ");
1858       print_generic_expr (dump_file, DR_STEP (dr), TDF_SLIM);
1859       fprintf (dump_file, "B\n\tmisalignment from base: ");
1860       print_generic_expr (dump_file, DR_OFFSET_MISALIGNMENT (dr), TDF_SLIM);
1861       if (DR_OFFSET_MISALIGNMENT (dr))
1862         fprintf (dump_file, "B");
1863       if (DR_ALIGNED_TO (dr))
1864         {
1865           fprintf (dump_file, "\n\taligned to: ");
1866           print_generic_expr (dump_file, DR_ALIGNED_TO (dr), TDF_SLIM);
1867         }
1868       fprintf (dump_file, "\n\tmemtag: ");
1869       print_generic_expr (dump_file, DR_MEMTAG (dr), TDF_SLIM);
1870       fprintf (dump_file, "\n");
1871       if (pi && pi->name_mem_tag)
1872         {
1873           fprintf (dump_file, "\n\tnametag: ");
1874           print_generic_expr (dump_file, pi->name_mem_tag, TDF_SLIM);
1875           fprintf (dump_file, "\n");
1876         }
1877     }  
1878   return dr;  
1879 }
1880
1881
1882 /* Returns true when all the functions of a tree_vec CHREC are the
1883    same.  */
1884
1885 static bool 
1886 all_chrecs_equal_p (tree chrec)
1887 {
1888   int j;
1889
1890   for (j = 0; j < TREE_VEC_LENGTH (chrec) - 1; j++)
1891     {
1892       tree chrec_j = TREE_VEC_ELT (chrec, j);
1893       tree chrec_j_1 = TREE_VEC_ELT (chrec, j + 1);
1894       if (!integer_zerop 
1895           (chrec_fold_minus 
1896            (integer_type_node, chrec_j, chrec_j_1)))
1897         return false;
1898     }
1899   return true;
1900 }
1901
1902 /* Determine for each subscript in the data dependence relation DDR
1903    the distance.  */
1904
1905 void
1906 compute_subscript_distance (struct data_dependence_relation *ddr)
1907 {
1908   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE)
1909     {
1910       unsigned int i;
1911       
1912       for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
1913         {
1914           tree conflicts_a, conflicts_b, difference;
1915           struct subscript *subscript;
1916           
1917           subscript = DDR_SUBSCRIPT (ddr, i);
1918           conflicts_a = SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript);
1919           conflicts_b = SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript);
1920
1921           if (TREE_CODE (conflicts_a) == TREE_VEC)
1922             {
1923               if (!all_chrecs_equal_p (conflicts_a))
1924                 {
1925                   SUB_DISTANCE (subscript) = chrec_dont_know;
1926                   return;
1927                 }
1928               else
1929                 conflicts_a = TREE_VEC_ELT (conflicts_a, 0);
1930             }
1931
1932           if (TREE_CODE (conflicts_b) == TREE_VEC)
1933             {
1934               if (!all_chrecs_equal_p (conflicts_b))
1935                 {
1936                   SUB_DISTANCE (subscript) = chrec_dont_know;
1937                   return;
1938                 }
1939               else
1940                 conflicts_b = TREE_VEC_ELT (conflicts_b, 0);
1941             }
1942
1943           difference = chrec_fold_minus 
1944             (integer_type_node, conflicts_b, conflicts_a);
1945           
1946           if (evolution_function_is_constant_p (difference))
1947             SUB_DISTANCE (subscript) = difference;
1948           
1949           else
1950             SUB_DISTANCE (subscript) = chrec_dont_know;
1951         }
1952     }
1953 }
1954
1955 /* Initialize a ddr.  */
1956
1957 struct data_dependence_relation *
1958 initialize_data_dependence_relation (struct data_reference *a, 
1959                                      struct data_reference *b)
1960 {
1961   struct data_dependence_relation *res;
1962   bool differ_p;
1963   unsigned int i;  
1964   
1965   res = xmalloc (sizeof (struct data_dependence_relation));
1966   DDR_A (res) = a;
1967   DDR_B (res) = b;
1968
1969   if (a == NULL || b == NULL)
1970     {
1971       DDR_ARE_DEPENDENT (res) = chrec_dont_know;    
1972       return res;
1973     }   
1974
1975   /* When A and B are arrays and their dimensions differ, we directly
1976      initialize the relation to "there is no dependence": chrec_known.  */
1977   if (DR_BASE_OBJECT (a) && DR_BASE_OBJECT (b)
1978       && DR_NUM_DIMENSIONS (a) != DR_NUM_DIMENSIONS (b))
1979     {
1980       DDR_ARE_DEPENDENT (res) = chrec_known;
1981       return res;
1982     }
1983
1984     /* Compare the bases of the data-refs.  */
1985   if (!base_addr_differ_p (a, b, &differ_p))
1986     {
1987       /* Can't determine whether the data-refs access the same memory 
1988          region.  */
1989       DDR_ARE_DEPENDENT (res) = chrec_dont_know;    
1990       return res;
1991     }
1992   if (differ_p)
1993     {
1994       DDR_ARE_DEPENDENT (res) = chrec_known;    
1995       return res;
1996     }
1997   
1998   DDR_AFFINE_P (res) = true;
1999   DDR_ARE_DEPENDENT (res) = NULL_TREE;
2000   DDR_SUBSCRIPTS_VECTOR_INIT (res, DR_NUM_DIMENSIONS (a));
2001   DDR_SIZE_VECT (res) = 0;
2002   DDR_DIST_VECT (res) = NULL;
2003   DDR_DIR_VECT (res) = NULL;
2004       
2005   for (i = 0; i < DR_NUM_DIMENSIONS (a); i++)
2006     {
2007       struct subscript *subscript;
2008           
2009       subscript = xmalloc (sizeof (struct subscript));
2010       SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript) = chrec_dont_know;
2011       SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript) = chrec_dont_know;
2012       SUB_LAST_CONFLICT (subscript) = chrec_dont_know;
2013       SUB_DISTANCE (subscript) = chrec_dont_know;
2014       VARRAY_PUSH_GENERIC_PTR (DDR_SUBSCRIPTS (res), subscript);
2015     }
2016   
2017   return res;
2018 }
2019
2020 /* Set DDR_ARE_DEPENDENT to CHREC and finalize the subscript overlap
2021    description.  */
2022
2023 static inline void
2024 finalize_ddr_dependent (struct data_dependence_relation *ddr, 
2025                         tree chrec)
2026 {
2027   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2028     {
2029       fprintf (dump_file, "(dependence classified: ");
2030       print_generic_expr (dump_file, chrec, 0);
2031       fprintf (dump_file, ")\n");
2032     }
2033
2034   DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) = chrec;  
2035   varray_clear (DDR_SUBSCRIPTS (ddr));
2036 }
2037
2038 /* The dependence relation DDR cannot be represented by a distance
2039    vector.  */
2040
2041 static inline void
2042 non_affine_dependence_relation (struct data_dependence_relation *ddr)
2043 {
2044   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2045     fprintf (dump_file, "(Dependence relation cannot be represented by distance vector.) \n");
2046
2047   DDR_AFFINE_P (ddr) = false;
2048 }
2049
2050 \f
2051
2052 /* This section contains the classic Banerjee tests.  */
2053
2054 /* Returns true iff CHREC_A and CHREC_B are not dependent on any index
2055    variables, i.e., if the ZIV (Zero Index Variable) test is true.  */
2056
2057 static inline bool
2058 ziv_subscript_p (tree chrec_a, 
2059                  tree chrec_b)
2060 {
2061   return (evolution_function_is_constant_p (chrec_a)
2062           && evolution_function_is_constant_p (chrec_b));
2063 }
2064
2065 /* Returns true iff CHREC_A and CHREC_B are dependent on an index
2066    variable, i.e., if the SIV (Single Index Variable) test is true.  */
2067
2068 static bool
2069 siv_subscript_p (tree chrec_a,
2070                  tree chrec_b)
2071 {
2072   if ((evolution_function_is_constant_p (chrec_a)
2073        && evolution_function_is_univariate_p (chrec_b))
2074       || (evolution_function_is_constant_p (chrec_b)
2075           && evolution_function_is_univariate_p (chrec_a)))
2076     return true;
2077   
2078   if (evolution_function_is_univariate_p (chrec_a)
2079       && evolution_function_is_univariate_p (chrec_b))
2080     {
2081       switch (TREE_CODE (chrec_a))
2082         {
2083         case POLYNOMIAL_CHREC:
2084           switch (TREE_CODE (chrec_b))
2085             {
2086             case POLYNOMIAL_CHREC:
2087               if (CHREC_VARIABLE (chrec_a) != CHREC_VARIABLE (chrec_b))
2088                 return false;
2089               
2090             default:
2091               return true;
2092             }
2093           
2094         default:
2095           return true;
2096         }
2097     }
2098   
2099   return false;
2100 }
2101
2102 /* Analyze a ZIV (Zero Index Variable) subscript.  *OVERLAPS_A and
2103    *OVERLAPS_B are initialized to the functions that describe the
2104    relation between the elements accessed twice by CHREC_A and
2105    CHREC_B.  For k >= 0, the following property is verified:
2106
2107    CHREC_A (*OVERLAPS_A (k)) = CHREC_B (*OVERLAPS_B (k)).  */
2108
2109 static void 
2110 analyze_ziv_subscript (tree chrec_a, 
2111                        tree chrec_b, 
2112                        tree *overlaps_a,
2113                        tree *overlaps_b, 
2114                        tree *last_conflicts)
2115 {
2116   tree difference;
2117   
2118   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2119     fprintf (dump_file, "(analyze_ziv_subscript \n");
2120   
2121   difference = chrec_fold_minus (integer_type_node, chrec_a, chrec_b);
2122   
2123   switch (TREE_CODE (difference))
2124     {
2125     case INTEGER_CST:
2126       if (integer_zerop (difference))
2127         {
2128           /* The difference is equal to zero: the accessed index
2129              overlaps for each iteration in the loop.  */
2130           *overlaps_a = integer_zero_node;
2131           *overlaps_b = integer_zero_node;
2132           *last_conflicts = chrec_dont_know;
2133         }
2134       else
2135         {
2136           /* The accesses do not overlap.  */
2137           *overlaps_a = chrec_known;
2138           *overlaps_b = chrec_known;
2139           *last_conflicts = integer_zero_node;
2140         }
2141       break;
2142       
2143     default:
2144       /* We're not sure whether the indexes overlap.  For the moment, 
2145          conservatively answer "don't know".  */
2146       *overlaps_a = chrec_dont_know;
2147       *overlaps_b = chrec_dont_know;
2148       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2149       break;
2150     }
2151   
2152   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2153     fprintf (dump_file, ")\n");
2154 }
2155
2156 /* Get the real or estimated number of iterations for LOOPNUM, whichever is
2157    available. Return the number of iterations as a tree, or NULL_TREE if
2158    we don't know.  */
2159
2160 static tree
2161 get_number_of_iters_for_loop (int loopnum)
2162 {
2163   tree numiter = number_of_iterations_in_loop (current_loops->parray[loopnum]);
2164
2165   if (TREE_CODE (numiter) != INTEGER_CST)
2166     numiter = current_loops->parray[loopnum]->estimated_nb_iterations;
2167   if (chrec_contains_undetermined (numiter))
2168     return NULL_TREE;
2169   return numiter;
2170 }
2171     
2172 /* Analyze a SIV (Single Index Variable) subscript where CHREC_A is a
2173    constant, and CHREC_B is an affine function.  *OVERLAPS_A and
2174    *OVERLAPS_B are initialized to the functions that describe the
2175    relation between the elements accessed twice by CHREC_A and
2176    CHREC_B.  For k >= 0, the following property is verified:
2177
2178    CHREC_A (*OVERLAPS_A (k)) = CHREC_B (*OVERLAPS_B (k)).  */
2179
2180 static void
2181 analyze_siv_subscript_cst_affine (tree chrec_a, 
2182                                   tree chrec_b,
2183                                   tree *overlaps_a, 
2184                                   tree *overlaps_b, 
2185                                   tree *last_conflicts)
2186 {
2187   bool value0, value1, value2;
2188   tree difference = chrec_fold_minus 
2189     (integer_type_node, CHREC_LEFT (chrec_b), chrec_a);
2190   
2191   if (!chrec_is_positive (initial_condition (difference), &value0))
2192     {
2193       *overlaps_a = chrec_dont_know;
2194       *overlaps_b = chrec_dont_know;
2195       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2196       return;
2197     }
2198   else
2199     {
2200       if (value0 == false)
2201         {
2202           if (!chrec_is_positive (CHREC_RIGHT (chrec_b), &value1))
2203             {
2204               *overlaps_a = chrec_dont_know;
2205               *overlaps_b = chrec_dont_know;      
2206               *last_conflicts = chrec_dont_know;
2207               return;
2208             }
2209           else
2210             {
2211               if (value1 == true)
2212                 {
2213                   /* Example:  
2214                      chrec_a = 12
2215                      chrec_b = {10, +, 1}
2216                   */
2217                   
2218                   if (tree_fold_divides_p (CHREC_RIGHT (chrec_b), difference))
2219                     {
2220                       tree numiter;
2221                       int loopnum = CHREC_VARIABLE (chrec_b);
2222
2223                       *overlaps_a = integer_zero_node;
2224                       *overlaps_b = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, integer_type_node,
2225                                                  fold_build1 (ABS_EXPR,
2226                                                               integer_type_node,
2227                                                               difference),
2228                                                  CHREC_RIGHT (chrec_b));
2229                       *last_conflicts = integer_one_node;
2230                       
2231
2232                       /* Perform weak-zero siv test to see if overlap is
2233                          outside the loop bounds.  */
2234                       numiter = get_number_of_iters_for_loop (loopnum);
2235
2236                       if (numiter != NULL_TREE
2237                           && TREE_CODE (*overlaps_b) == INTEGER_CST
2238                           && tree_int_cst_lt (numiter, *overlaps_b))
2239                         {
2240                           *overlaps_a = chrec_known;
2241                           *overlaps_b = chrec_known;
2242                           *last_conflicts = integer_zero_node;
2243                           return;
2244                         }               
2245                       return;
2246                     }
2247                   
2248                   /* When the step does not divide the difference, there are
2249                      no overlaps.  */
2250                   else
2251                     {
2252                       *overlaps_a = chrec_known;
2253                       *overlaps_b = chrec_known;      
2254                       *last_conflicts = integer_zero_node;
2255                       return;
2256                     }
2257                 }
2258               
2259               else
2260                 {
2261                   /* Example:  
2262                      chrec_a = 12
2263                      chrec_b = {10, +, -1}
2264                      
2265                      In this case, chrec_a will not overlap with chrec_b.  */
2266                   *overlaps_a = chrec_known;
2267                   *overlaps_b = chrec_known;
2268                   *last_conflicts = integer_zero_node;
2269                   return;
2270                 }
2271             }
2272         }
2273       else 
2274         {
2275           if (!chrec_is_positive (CHREC_RIGHT (chrec_b), &value2))
2276             {
2277               *overlaps_a = chrec_dont_know;
2278               *overlaps_b = chrec_dont_know;      
2279               *last_conflicts = chrec_dont_know;
2280               return;
2281             }
2282           else
2283             {
2284               if (value2 == false)
2285                 {
2286                   /* Example:  
2287                      chrec_a = 3
2288                      chrec_b = {10, +, -1}
2289                   */
2290                   if (tree_fold_divides_p (CHREC_RIGHT (chrec_b), difference))
2291                     {
2292                       tree numiter;
2293                       int loopnum = CHREC_VARIABLE (chrec_b);
2294
2295                       *overlaps_a = integer_zero_node;
2296                       *overlaps_b = fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR,
2297                                                  integer_type_node, difference, 
2298                                                  CHREC_RIGHT (chrec_b));
2299                       *last_conflicts = integer_one_node;
2300
2301                       /* Perform weak-zero siv test to see if overlap is
2302                          outside the loop bounds.  */
2303                       numiter = get_number_of_iters_for_loop (loopnum);
2304
2305                       if (numiter != NULL_TREE
2306                           && TREE_CODE (*overlaps_b) == INTEGER_CST
2307                           && tree_int_cst_lt (numiter, *overlaps_b))
2308                         {
2309                           *overlaps_a = chrec_known;
2310                           *overlaps_b = chrec_known;
2311                           *last_conflicts = integer_zero_node;
2312                           return;
2313                         }       
2314                       return;
2315                     }
2316                   
2317                   /* When the step does not divide the difference, there
2318                      are no overlaps.  */
2319                   else
2320                     {
2321                       *overlaps_a = chrec_known;
2322                       *overlaps_b = chrec_known;      
2323                       *last_conflicts = integer_zero_node;
2324                       return;
2325                     }
2326                 }
2327               else
2328                 {
2329                   /* Example:  
2330                      chrec_a = 3  
2331                      chrec_b = {4, +, 1}
2332                  
2333                      In this case, chrec_a will not overlap with chrec_b.  */
2334                   *overlaps_a = chrec_known;
2335                   *overlaps_b = chrec_known;
2336                   *last_conflicts = integer_zero_node;
2337                   return;
2338                 }
2339             }
2340         }
2341     }
2342 }
2343
2344 /* Helper recursive function for initializing the matrix A.  Returns
2345    the initial value of CHREC.  */
2346
2347 static int
2348 initialize_matrix_A (lambda_matrix A, tree chrec, unsigned index, int mult)
2349 {
2350   gcc_assert (chrec);
2351
2352   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
2353     return int_cst_value (chrec);
2354
2355   A[index][0] = mult * int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec));
2356   return initialize_matrix_A (A, CHREC_LEFT (chrec), index + 1, mult);
2357 }
2358
2359 #define FLOOR_DIV(x,y) ((x) / (y))
2360
2361 /* Solves the special case of the Diophantine equation: 
2362    | {0, +, STEP_A}_x (OVERLAPS_A) = {0, +, STEP_B}_y (OVERLAPS_B)
2363
2364    Computes the descriptions OVERLAPS_A and OVERLAPS_B.  NITER is the
2365    number of iterations that loops X and Y run.  The overlaps will be
2366    constructed as evolutions in dimension DIM.  */
2367
2368 static void
2369 compute_overlap_steps_for_affine_univar (int niter, int step_a, int step_b, 
2370                                          tree *overlaps_a, tree *overlaps_b, 
2371                                          tree *last_conflicts, int dim)
2372 {
2373   if (((step_a > 0 && step_b > 0)
2374        || (step_a < 0 && step_b < 0)))
2375     {
2376       int step_overlaps_a, step_overlaps_b;
2377       int gcd_steps_a_b, last_conflict, tau2;
2378
2379       gcd_steps_a_b = gcd (step_a, step_b);
2380       step_overlaps_a = step_b / gcd_steps_a_b;
2381       step_overlaps_b = step_a / gcd_steps_a_b;
2382
2383       tau2 = FLOOR_DIV (niter, step_overlaps_a);
2384       tau2 = MIN (tau2, FLOOR_DIV (niter, step_overlaps_b));
2385       last_conflict = tau2;
2386
2387       *overlaps_a = build_polynomial_chrec
2388         (dim, integer_zero_node,
2389          build_int_cst (NULL_TREE, step_overlaps_a));
2390       *overlaps_b = build_polynomial_chrec
2391         (dim, integer_zero_node,
2392          build_int_cst (NULL_TREE, step_overlaps_b));
2393       *last_conflicts = build_int_cst (NULL_TREE, last_conflict);
2394     }
2395
2396   else
2397     {
2398       *overlaps_a = integer_zero_node;
2399       *overlaps_b = integer_zero_node;
2400       *last_conflicts = integer_zero_node;
2401     }
2402 }
2403
2404
2405 /* Solves the special case of a Diophantine equation where CHREC_A is
2406    an affine bivariate function, and CHREC_B is an affine univariate
2407    function.  For example, 
2408
2409    | {{0, +, 1}_x, +, 1335}_y = {0, +, 1336}_z
2410    
2411    has the following overlapping functions: 
2412
2413    | x (t, u, v) = {{0, +, 1336}_t, +, 1}_v
2414    | y (t, u, v) = {{0, +, 1336}_u, +, 1}_v
2415    | z (t, u, v) = {{{0, +, 1}_t, +, 1335}_u, +, 1}_v
2416
2417    FORNOW: This is a specialized implementation for a case occurring in
2418    a common benchmark.  Implement the general algorithm.  */
2419
2420 static void
2421 compute_overlap_steps_for_affine_1_2 (tree chrec_a, tree chrec_b, 
2422                                       tree *overlaps_a, tree *overlaps_b, 
2423                                       tree *last_conflicts)
2424 {
2425   bool xz_p, yz_p, xyz_p;
2426   int step_x, step_y, step_z;
2427   int niter_x, niter_y, niter_z, niter;
2428   tree numiter_x, numiter_y, numiter_z;
2429   tree overlaps_a_xz, overlaps_b_xz, last_conflicts_xz;
2430   tree overlaps_a_yz, overlaps_b_yz, last_conflicts_yz;
2431   tree overlaps_a_xyz, overlaps_b_xyz, last_conflicts_xyz;
2432
2433   step_x = int_cst_value (CHREC_RIGHT (CHREC_LEFT (chrec_a)));
2434   step_y = int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec_a));
2435   step_z = int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec_b));
2436
2437   numiter_x = get_number_of_iters_for_loop (CHREC_VARIABLE (CHREC_LEFT (chrec_a)));
2438   numiter_y = get_number_of_iters_for_loop (CHREC_VARIABLE (chrec_a));
2439   numiter_z = get_number_of_iters_for_loop (CHREC_VARIABLE (chrec_b));
2440   
2441   if (numiter_x == NULL_TREE || numiter_y == NULL_TREE 
2442       || numiter_z == NULL_TREE)
2443     {
2444       *overlaps_a = chrec_dont_know;
2445       *overlaps_b = chrec_dont_know;
2446       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2447       return;
2448     }
2449
2450   niter_x = int_cst_value (numiter_x);
2451   niter_y = int_cst_value (numiter_y);
2452   niter_z = int_cst_value (numiter_z);
2453
2454   niter = MIN (niter_x, niter_z);
2455   compute_overlap_steps_for_affine_univar (niter, step_x, step_z,
2456                                            &overlaps_a_xz,
2457                                            &overlaps_b_xz,
2458                                            &last_conflicts_xz, 1);
2459   niter = MIN (niter_y, niter_z);
2460   compute_overlap_steps_for_affine_univar (niter, step_y, step_z,
2461                                            &overlaps_a_yz,
2462                                            &overlaps_b_yz,
2463                                            &last_conflicts_yz, 2);
2464   niter = MIN (niter_x, niter_z);
2465   niter = MIN (niter_y, niter);
2466   compute_overlap_steps_for_affine_univar (niter, step_x + step_y, step_z,
2467                                            &overlaps_a_xyz,
2468                                            &overlaps_b_xyz,
2469                                            &last_conflicts_xyz, 3);
2470
2471   xz_p = !integer_zerop (last_conflicts_xz);
2472   yz_p = !integer_zerop (last_conflicts_yz);
2473   xyz_p = !integer_zerop (last_conflicts_xyz);
2474
2475   if (xz_p || yz_p || xyz_p)
2476     {
2477       *overlaps_a = make_tree_vec (2);
2478       TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 0) = integer_zero_node;
2479       TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 1) = integer_zero_node;
2480       *overlaps_b = integer_zero_node;
2481       if (xz_p)
2482         {
2483           TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 0) = 
2484             chrec_fold_plus (integer_type_node, TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 0),
2485                              overlaps_a_xz);
2486           *overlaps_b = 
2487             chrec_fold_plus (integer_type_node, *overlaps_b, overlaps_b_xz);
2488           *last_conflicts = last_conflicts_xz;
2489         }
2490       if (yz_p)
2491         {
2492           TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 1) = 
2493             chrec_fold_plus (integer_type_node, TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 1),
2494                              overlaps_a_yz);
2495           *overlaps_b = 
2496             chrec_fold_plus (integer_type_node, *overlaps_b, overlaps_b_yz);
2497           *last_conflicts = last_conflicts_yz;
2498         }
2499       if (xyz_p)
2500         {
2501           TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 0) = 
2502             chrec_fold_plus (integer_type_node, TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 0),
2503                              overlaps_a_xyz);
2504           TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 1) = 
2505             chrec_fold_plus (integer_type_node, TREE_VEC_ELT (*overlaps_a, 1),
2506                              overlaps_a_xyz);
2507           *overlaps_b = 
2508             chrec_fold_plus (integer_type_node, *overlaps_b, overlaps_b_xyz);
2509           *last_conflicts = last_conflicts_xyz;
2510         }
2511     }
2512   else
2513     {
2514       *overlaps_a = integer_zero_node;
2515       *overlaps_b = integer_zero_node;
2516       *last_conflicts = integer_zero_node;
2517     }
2518 }
2519
2520 /* Determines the overlapping elements due to accesses CHREC_A and
2521    CHREC_B, that are affine functions.  This is a part of the
2522    subscript analyzer.  */
2523
2524 static void
2525 analyze_subscript_affine_affine (tree chrec_a, 
2526                                  tree chrec_b,
2527                                  tree *overlaps_a, 
2528                                  tree *overlaps_b, 
2529                                  tree *last_conflicts)
2530 {
2531   unsigned nb_vars_a, nb_vars_b, dim;
2532   int init_a, init_b, gamma, gcd_alpha_beta;
2533   int tau1, tau2;
2534   lambda_matrix A, U, S;
2535   tree difference = chrec_fold_minus (integer_type_node, chrec_a, chrec_b);
2536
2537   if (integer_zerop (difference))
2538     {
2539       /* The difference is equal to zero: the accessed index
2540          overlaps for each iteration in the loop.  */
2541       *overlaps_a = integer_zero_node;
2542       *overlaps_b = integer_zero_node;
2543       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2544       return;
2545     }
2546   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2547     fprintf (dump_file, "(analyze_subscript_affine_affine \n");
2548   
2549   /* For determining the initial intersection, we have to solve a
2550      Diophantine equation.  This is the most time consuming part.
2551      
2552      For answering to the question: "Is there a dependence?" we have
2553      to prove that there exists a solution to the Diophantine
2554      equation, and that the solution is in the iteration domain,
2555      i.e. the solution is positive or zero, and that the solution
2556      happens before the upper bound loop.nb_iterations.  Otherwise
2557      there is no dependence.  This function outputs a description of
2558      the iterations that hold the intersections.  */
2559
2560   
2561   nb_vars_a = nb_vars_in_chrec (chrec_a);
2562   nb_vars_b = nb_vars_in_chrec (chrec_b);
2563
2564   dim = nb_vars_a + nb_vars_b;
2565   U = lambda_matrix_new (dim, dim);
2566   A = lambda_matrix_new (dim, 1);
2567   S = lambda_matrix_new (dim, 1);
2568
2569   init_a = initialize_matrix_A (A, chrec_a, 0, 1);
2570   init_b = initialize_matrix_A (A, chrec_b, nb_vars_a, -1);
2571   gamma = init_b - init_a;
2572
2573   /* Don't do all the hard work of solving the Diophantine equation
2574      when we already know the solution: for example, 
2575      | {3, +, 1}_1
2576      | {3, +, 4}_2
2577      | gamma = 3 - 3 = 0.
2578      Then the first overlap occurs during the first iterations: 
2579      | {3, +, 1}_1 ({0, +, 4}_x) = {3, +, 4}_2 ({0, +, 1}_x)
2580   */
2581   if (gamma == 0)
2582     {
2583       if (nb_vars_a == 1 && nb_vars_b == 1)
2584         {
2585           int step_a, step_b;
2586           int niter, niter_a, niter_b;
2587           tree numiter_a, numiter_b;
2588
2589           numiter_a = get_number_of_iters_for_loop (CHREC_VARIABLE (chrec_a));
2590           numiter_b = get_number_of_iters_for_loop (CHREC_VARIABLE (chrec_b));
2591           if (numiter_a == NULL_TREE || numiter_b == NULL_TREE)
2592             {
2593               *overlaps_a = chrec_dont_know;
2594               *overlaps_b = chrec_dont_know;
2595               *last_conflicts = chrec_dont_know;
2596               return;
2597             }
2598
2599           niter_a = int_cst_value (numiter_a);
2600           niter_b = int_cst_value (numiter_b);
2601           niter = MIN (niter_a, niter_b);
2602
2603           step_a = int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec_a));
2604           step_b = int_cst_value (CHREC_RIGHT (chrec_b));
2605
2606           compute_overlap_steps_for_affine_univar (niter, step_a, step_b, 
2607                                                    overlaps_a, overlaps_b, 
2608                                                    last_conflicts, 1);
2609         }
2610
2611       else if (nb_vars_a == 2 && nb_vars_b == 1)
2612         compute_overlap_steps_for_affine_1_2
2613           (chrec_a, chrec_b, overlaps_a, overlaps_b, last_conflicts);
2614
2615       else if (nb_vars_a == 1 && nb_vars_b == 2)
2616         compute_overlap_steps_for_affine_1_2
2617           (chrec_b, chrec_a, overlaps_b, overlaps_a, last_conflicts);
2618
2619       else
2620         {
2621           *overlaps_a = chrec_dont_know;
2622           *overlaps_b = chrec_dont_know;
2623           *last_conflicts = chrec_dont_know;
2624         }
2625       return;
2626     }
2627
2628   /* U.A = S */
2629   lambda_matrix_right_hermite (A, dim, 1, S, U);
2630
2631   if (S[0][0] < 0)
2632     {
2633       S[0][0] *= -1;
2634       lambda_matrix_row_negate (U, dim, 0);
2635     }
2636   gcd_alpha_beta = S[0][0];
2637
2638   /* The classic "gcd-test".  */
2639   if (!int_divides_p (gcd_alpha_beta, gamma))
2640     {
2641       /* The "gcd-test" has determined that there is no integer
2642          solution, i.e. there is no dependence.  */
2643       *overlaps_a = chrec_known;
2644       *overlaps_b = chrec_known;
2645       *last_conflicts = integer_zero_node;
2646     }
2647
2648   /* Both access functions are univariate.  This includes SIV and MIV cases.  */
2649   else if (nb_vars_a == 1 && nb_vars_b == 1)
2650     {
2651       /* Both functions should have the same evolution sign.  */
2652       if (((A[0][0] > 0 && -A[1][0] > 0)
2653            || (A[0][0] < 0 && -A[1][0] < 0)))
2654         {
2655           /* The solutions are given by:
2656              | 
2657              | [GAMMA/GCD_ALPHA_BETA  t].[u11 u12]  = [x0]
2658              |                           [u21 u22]    [y0]
2659          
2660              For a given integer t.  Using the following variables,
2661          
2662              | i0 = u11 * gamma / gcd_alpha_beta
2663              | j0 = u12 * gamma / gcd_alpha_beta
2664              | i1 = u21
2665              | j1 = u22
2666          
2667              the solutions are:
2668          
2669              | x0 = i0 + i1 * t, 
2670              | y0 = j0 + j1 * t.  */
2671       
2672           int i0, j0, i1, j1;
2673
2674           /* X0 and Y0 are the first iterations for which there is a
2675              dependence.  X0, Y0 are two solutions of the Diophantine
2676              equation: chrec_a (X0) = chrec_b (Y0).  */
2677           int x0, y0;
2678           int niter, niter_a, niter_b;
2679           tree numiter_a, numiter_b;
2680
2681           numiter_a = get_number_of_iters_for_loop (CHREC_VARIABLE (chrec_a));
2682           numiter_b = get_number_of_iters_for_loop (CHREC_VARIABLE (chrec_b));
2683
2684           if (numiter_a == NULL_TREE || numiter_b == NULL_TREE)
2685             {
2686               *overlaps_a = chrec_dont_know;
2687               *overlaps_b = chrec_dont_know;
2688               *last_conflicts = chrec_dont_know;
2689               return;
2690             }
2691
2692           niter_a = int_cst_value (numiter_a);
2693           niter_b = int_cst_value (numiter_b);
2694           niter = MIN (niter_a, niter_b);
2695
2696           i0 = U[0][0] * gamma / gcd_alpha_beta;
2697           j0 = U[0][1] * gamma / gcd_alpha_beta;
2698           i1 = U[1][0];
2699           j1 = U[1][1];
2700
2701           if ((i1 == 0 && i0 < 0)
2702               || (j1 == 0 && j0 < 0))
2703             {
2704               /* There is no solution.  
2705                  FIXME: The case "i0 > nb_iterations, j0 > nb_iterations" 
2706                  falls in here, but for the moment we don't look at the 
2707                  upper bound of the iteration domain.  */
2708               *overlaps_a = chrec_known;
2709               *overlaps_b = chrec_known;
2710               *last_conflicts = integer_zero_node;
2711             }
2712
2713           else 
2714             {
2715               if (i1 > 0)
2716                 {
2717                   tau1 = CEIL (-i0, i1);
2718                   tau2 = FLOOR_DIV (niter - i0, i1);
2719
2720                   if (j1 > 0)
2721                     {
2722                       int last_conflict, min_multiple;
2723                       tau1 = MAX (tau1, CEIL (-j0, j1));
2724                       tau2 = MIN (tau2, FLOOR_DIV (niter - j0, j1));
2725
2726                       x0 = i1 * tau1 + i0;
2727                       y0 = j1 * tau1 + j0;
2728
2729                       /* At this point (x0, y0) is one of the
2730                          solutions to the Diophantine equation.  The
2731                          next step has to compute the smallest
2732                          positive solution: the first conflicts.  */
2733                       min_multiple = MIN (x0 / i1, y0 / j1);
2734                       x0 -= i1 * min_multiple;
2735                       y0 -= j1 * min_multiple;
2736
2737                       tau1 = (x0 - i0)/i1;
2738                       last_conflict = tau2 - tau1;
2739
2740                       /* If the overlap occurs outside of the bounds of the
2741                          loop, there is no dependence.  */
2742                       if (x0 > niter || y0  > niter)
2743
2744                         {
2745                           *overlaps_a = chrec_known;
2746                           *overlaps_b = chrec_known;
2747                           *last_conflicts = integer_zero_node;
2748                         }
2749                       else
2750                         {
2751                           *overlaps_a = build_polynomial_chrec
2752                             (1,
2753                              build_int_cst (NULL_TREE, x0),
2754                              build_int_cst (NULL_TREE, i1));
2755                           *overlaps_b = build_polynomial_chrec
2756                             (1,
2757                              build_int_cst (NULL_TREE, y0),
2758                              build_int_cst (NULL_TREE, j1));
2759                           *last_conflicts = build_int_cst (NULL_TREE, last_conflict);
2760                         }
2761                     }
2762                   else
2763                     {
2764                       /* FIXME: For the moment, the upper bound of the
2765                          iteration domain for j is not checked.  */
2766                       *overlaps_a = chrec_dont_know;
2767                       *overlaps_b = chrec_dont_know;
2768                       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2769                     }
2770                 }
2771           
2772               else
2773                 {
2774                   /* FIXME: For the moment, the upper bound of the
2775                      iteration domain for i is not checked.  */
2776                   *overlaps_a = chrec_dont_know;
2777                   *overlaps_b = chrec_dont_know;
2778                   *last_conflicts = chrec_dont_know;
2779                 }
2780             }
2781         }
2782       else
2783         {
2784           *overlaps_a = chrec_dont_know;
2785           *overlaps_b = chrec_dont_know;
2786           *last_conflicts = chrec_dont_know;
2787         }
2788     }
2789
2790   else
2791     {
2792       *overlaps_a = chrec_dont_know;
2793       *overlaps_b = chrec_dont_know;
2794       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2795     }
2796
2797
2798   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2799     {
2800       fprintf (dump_file, "  (overlaps_a = ");
2801       print_generic_expr (dump_file, *overlaps_a, 0);
2802       fprintf (dump_file, ")\n  (overlaps_b = ");
2803       print_generic_expr (dump_file, *overlaps_b, 0);
2804       fprintf (dump_file, ")\n");
2805     }
2806   
2807   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2808     fprintf (dump_file, ")\n");
2809 }
2810
2811 /* Analyze a SIV (Single Index Variable) subscript.  *OVERLAPS_A and
2812    *OVERLAPS_B are initialized to the functions that describe the
2813    relation between the elements accessed twice by CHREC_A and
2814    CHREC_B.  For k >= 0, the following property is verified:
2815
2816    CHREC_A (*OVERLAPS_A (k)) = CHREC_B (*OVERLAPS_B (k)).  */
2817
2818 static void
2819 analyze_siv_subscript (tree chrec_a, 
2820                        tree chrec_b,
2821                        tree *overlaps_a, 
2822                        tree *overlaps_b, 
2823                        tree *last_conflicts)
2824 {
2825   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2826     fprintf (dump_file, "(analyze_siv_subscript \n");
2827   
2828   if (evolution_function_is_constant_p (chrec_a)
2829       && evolution_function_is_affine_p (chrec_b))
2830     analyze_siv_subscript_cst_affine (chrec_a, chrec_b, 
2831                                       overlaps_a, overlaps_b, last_conflicts);
2832   
2833   else if (evolution_function_is_affine_p (chrec_a)
2834            && evolution_function_is_constant_p (chrec_b))
2835     analyze_siv_subscript_cst_affine (chrec_b, chrec_a, 
2836                                       overlaps_b, overlaps_a, last_conflicts);
2837   
2838   else if (evolution_function_is_affine_p (chrec_a)
2839            && evolution_function_is_affine_p (chrec_b))
2840     analyze_subscript_affine_affine (chrec_a, chrec_b, 
2841                                      overlaps_a, overlaps_b, last_conflicts);
2842   else
2843     {
2844       *overlaps_a = chrec_dont_know;
2845       *overlaps_b = chrec_dont_know;
2846       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2847     }
2848   
2849   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2850     fprintf (dump_file, ")\n");
2851 }
2852
2853 /* Return true when the evolution steps of an affine CHREC divide the
2854    constant CST.  */
2855
2856 static bool
2857 chrec_steps_divide_constant_p (tree chrec, 
2858                                tree cst)
2859 {
2860   switch (TREE_CODE (chrec))
2861     {
2862     case POLYNOMIAL_CHREC:
2863       return (tree_fold_divides_p (CHREC_RIGHT (chrec), cst)
2864               && chrec_steps_divide_constant_p (CHREC_LEFT (chrec), cst));
2865       
2866     default:
2867       /* On the initial condition, return true.  */
2868       return true;
2869     }
2870 }
2871
2872 /* Analyze a MIV (Multiple Index Variable) subscript.  *OVERLAPS_A and
2873    *OVERLAPS_B are initialized to the functions that describe the
2874    relation between the elements accessed twice by CHREC_A and
2875    CHREC_B.  For k >= 0, the following property is verified:
2876
2877    CHREC_A (*OVERLAPS_A (k)) = CHREC_B (*OVERLAPS_B (k)).  */
2878
2879 static void
2880 analyze_miv_subscript (tree chrec_a, 
2881                        tree chrec_b, 
2882                        tree *overlaps_a, 
2883                        tree *overlaps_b, 
2884                        tree *last_conflicts)
2885 {
2886   /* FIXME:  This is a MIV subscript, not yet handled.
2887      Example: (A[{1, +, 1}_1] vs. A[{1, +, 1}_2]) that comes from 
2888      (A[i] vs. A[j]).  
2889      
2890      In the SIV test we had to solve a Diophantine equation with two
2891      variables.  In the MIV case we have to solve a Diophantine
2892      equation with 2*n variables (if the subscript uses n IVs).
2893   */
2894   tree difference;
2895   
2896   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2897     fprintf (dump_file, "(analyze_miv_subscript \n");
2898   
2899   difference = chrec_fold_minus (integer_type_node, chrec_a, chrec_b);
2900   
2901   if (chrec_zerop (difference))
2902     {
2903       /* Access functions are the same: all the elements are accessed
2904          in the same order.  */
2905       *overlaps_a = integer_zero_node;
2906       *overlaps_b = integer_zero_node;
2907       *last_conflicts = get_number_of_iters_for_loop (CHREC_VARIABLE (chrec_a));
2908       
2909     }
2910   
2911   else if (evolution_function_is_constant_p (difference)
2912            /* For the moment, the following is verified:
2913               evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_a) */
2914            && !chrec_steps_divide_constant_p (chrec_a, difference))
2915     {
2916       /* testsuite/.../ssa-chrec-33.c
2917          {{21, +, 2}_1, +, -2}_2  vs.  {{20, +, 2}_1, +, -2}_2 
2918         
2919          The difference is 1, and the evolution steps are equal to 2,
2920          consequently there are no overlapping elements.  */
2921       *overlaps_a = chrec_known;
2922       *overlaps_b = chrec_known;
2923       *last_conflicts = integer_zero_node;
2924     }
2925   
2926   else if (evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_a)
2927            && evolution_function_is_affine_multivariate_p (chrec_b))
2928     {
2929       /* testsuite/.../ssa-chrec-35.c
2930          {0, +, 1}_2  vs.  {0, +, 1}_3
2931          the overlapping elements are respectively located at iterations:
2932          {0, +, 1}_x and {0, +, 1}_x, 
2933          in other words, we have the equality: 
2934          {0, +, 1}_2 ({0, +, 1}_x) = {0, +, 1}_3 ({0, +, 1}_x)
2935          
2936          Other examples: 
2937          {{0, +, 1}_1, +, 2}_2 ({0, +, 1}_x, {0, +, 1}_y) = 
2938          {0, +, 1}_1 ({{0, +, 1}_x, +, 2}_y)
2939
2940          {{0, +, 2}_1, +, 3}_2 ({0, +, 1}_y, {0, +, 1}_x) = 
2941          {{0, +, 3}_1, +, 2}_2 ({0, +, 1}_x, {0, +, 1}_y)
2942       */
2943       analyze_subscript_affine_affine (chrec_a, chrec_b, 
2944                                        overlaps_a, overlaps_b, last_conflicts);
2945     }
2946   
2947   else
2948     {
2949       /* When the analysis is too difficult, answer "don't know".  */
2950       *overlaps_a = chrec_dont_know;
2951       *overlaps_b = chrec_dont_know;
2952       *last_conflicts = chrec_dont_know;
2953     }
2954   
2955   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2956     fprintf (dump_file, ")\n");
2957 }
2958
2959 /* Determines the iterations for which CHREC_A is equal to CHREC_B.
2960    OVERLAP_ITERATIONS_A and OVERLAP_ITERATIONS_B are initialized with
2961    two functions that describe the iterations that contain conflicting
2962    elements.
2963    
2964    Remark: For an integer k >= 0, the following equality is true:
2965    
2966    CHREC_A (OVERLAP_ITERATIONS_A (k)) == CHREC_B (OVERLAP_ITERATIONS_B (k)).
2967 */
2968
2969 static void 
2970 analyze_overlapping_iterations (tree chrec_a, 
2971                                 tree chrec_b, 
2972                                 tree *overlap_iterations_a, 
2973                                 tree *overlap_iterations_b, 
2974                                 tree *last_conflicts)
2975 {
2976   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2977     {
2978       fprintf (dump_file, "(analyze_overlapping_iterations \n");
2979       fprintf (dump_file, "  (chrec_a = ");
2980       print_generic_expr (dump_file, chrec_a, 0);
2981       fprintf (dump_file, ")\n  chrec_b = ");
2982       print_generic_expr (dump_file, chrec_b, 0);
2983       fprintf (dump_file, ")\n");
2984     }
2985   
2986   if (chrec_a == NULL_TREE
2987       || chrec_b == NULL_TREE
2988       || chrec_contains_undetermined (chrec_a)
2989       || chrec_contains_undetermined (chrec_b)
2990       || chrec_contains_symbols (chrec_a)
2991       || chrec_contains_symbols (chrec_b))
2992     {
2993       *overlap_iterations_a = chrec_dont_know;
2994       *overlap_iterations_b = chrec_dont_know;
2995     }
2996   
2997   else if (ziv_subscript_p (chrec_a, chrec_b))
2998     analyze_ziv_subscript (chrec_a, chrec_b, 
2999                            overlap_iterations_a, overlap_iterations_b,
3000                            last_conflicts);
3001   
3002   else if (siv_subscript_p (chrec_a, chrec_b))
3003     analyze_siv_subscript (chrec_a, chrec_b, 
3004                            overlap_iterations_a, overlap_iterations_b, 
3005                            last_conflicts);
3006   
3007   else
3008     analyze_miv_subscript (chrec_a, chrec_b, 
3009                            overlap_iterations_a, overlap_iterations_b,
3010                            last_conflicts);
3011   
3012   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3013     {
3014       fprintf (dump_file, "  (overlap_iterations_a = ");
3015       print_generic_expr (dump_file, *overlap_iterations_a, 0);
3016       fprintf (dump_file, ")\n  (overlap_iterations_b = ");
3017       print_generic_expr (dump_file, *overlap_iterations_b, 0);
3018       fprintf (dump_file, ")\n");
3019     }
3020 }
3021
3022 \f
3023
3024 /* This section contains the affine functions dependences detector.  */
3025
3026 /* Computes the conflicting iterations, and initialize DDR.  */
3027
3028 static void
3029 subscript_dependence_tester (struct data_dependence_relation *ddr)
3030 {
3031   unsigned int i;
3032   struct data_reference *dra = DDR_A (ddr);
3033   struct data_reference *drb = DDR_B (ddr);
3034   tree last_conflicts;
3035   
3036   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3037     fprintf (dump_file, "(subscript_dependence_tester \n");
3038   
3039   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
3040     {
3041       tree overlaps_a, overlaps_b;
3042       struct subscript *subscript = DDR_SUBSCRIPT (ddr, i);
3043       
3044       analyze_overlapping_iterations (DR_ACCESS_FN (dra, i), 
3045                                       DR_ACCESS_FN (drb, i),
3046                                       &overlaps_a, &overlaps_b, 
3047                                       &last_conflicts);
3048       
3049       if (chrec_contains_undetermined (overlaps_a)
3050           || chrec_contains_undetermined (overlaps_b))
3051         {
3052           finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_dont_know);
3053           break;
3054         }
3055       
3056       else if (overlaps_a == chrec_known
3057                || overlaps_b == chrec_known)
3058         {
3059           finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_known);
3060           break;
3061         }
3062       
3063       else
3064         {
3065           SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript) = overlaps_a;
3066           SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript) = overlaps_b;
3067           SUB_LAST_CONFLICT (subscript) = last_conflicts;
3068         }
3069     }
3070   
3071   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3072     fprintf (dump_file, ")\n");
3073 }
3074
3075 /* Compute the classic per loop distance vector.
3076
3077    DDR is the data dependence relation to build a vector from.
3078    NB_LOOPS is the total number of loops we are considering.
3079    FIRST_LOOP_DEPTH is the loop->depth of the first loop in the analyzed
3080    loop nest.  
3081    Return FALSE when fail to represent the data dependence as a distance
3082    vector.
3083    Return TRUE otherwise.  */
3084
3085 static bool
3086 build_classic_dist_vector (struct data_dependence_relation *ddr, 
3087                            int nb_loops, int first_loop_depth)
3088 {
3089   unsigned i;
3090   lambda_vector dist_v, init_v;
3091   
3092   dist_v = lambda_vector_new (nb_loops);
3093   init_v = lambda_vector_new (nb_loops);
3094   lambda_vector_clear (dist_v, nb_loops);
3095   lambda_vector_clear (init_v, nb_loops);
3096   
3097   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) != NULL_TREE)
3098     return true;
3099   
3100   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
3101     {
3102       tree access_fn_a, access_fn_b;
3103       struct subscript *subscript = DDR_SUBSCRIPT (ddr, i);
3104
3105       if (chrec_contains_undetermined (SUB_DISTANCE (subscript)))
3106         {
3107           non_affine_dependence_relation (ddr);
3108           return true;
3109         }
3110
3111       access_fn_a = DR_ACCESS_FN (DDR_A (ddr), i);
3112       access_fn_b = DR_ACCESS_FN (DDR_B (ddr), i);
3113
3114       if (TREE_CODE (access_fn_a) == POLYNOMIAL_CHREC 
3115           && TREE_CODE (access_fn_b) == POLYNOMIAL_CHREC)
3116         {
3117           int dist, loop_nb, loop_depth;
3118           int loop_nb_a = CHREC_VARIABLE (access_fn_a);
3119           int loop_nb_b = CHREC_VARIABLE (access_fn_b);
3120           struct loop *loop_a = current_loops->parray[loop_nb_a];
3121           struct loop *loop_b = current_loops->parray[loop_nb_b];
3122
3123           /* If the loop for either variable is at a lower depth than 
3124              the first_loop's depth, then we can't possibly have a
3125              dependency at this level of the loop.  */
3126              
3127           if (loop_a->depth < first_loop_depth
3128               || loop_b->depth < first_loop_depth)
3129             return false;
3130
3131           if (loop_nb_a != loop_nb_b
3132               && !flow_loop_nested_p (loop_a, loop_b)
3133               && !flow_loop_nested_p (loop_b, loop_a))
3134             {
3135               /* Example: when there are two consecutive loops,
3136
3137                  | loop_1
3138                  |   A[{0, +, 1}_1]
3139                  | endloop_1
3140                  | loop_2
3141                  |   A[{0, +, 1}_2]
3142                  | endloop_2
3143
3144                  the dependence relation cannot be captured by the
3145                  distance abstraction.  */
3146               non_affine_dependence_relation (ddr);
3147               return true;
3148             }
3149
3150           /* The dependence is carried by the outermost loop.  Example:
3151              | loop_1
3152              |   A[{4, +, 1}_1]
3153              |   loop_2
3154              |     A[{5, +, 1}_2]
3155              |   endloop_2
3156              | endloop_1
3157              In this case, the dependence is carried by loop_1.  */
3158           loop_nb = loop_nb_a < loop_nb_b ? loop_nb_a : loop_nb_b;
3159           loop_depth = current_loops->parray[loop_nb]->depth - first_loop_depth;
3160
3161           /* If the loop number is still greater than the number of
3162              loops we've been asked to analyze, or negative,
3163              something is borked.  */
3164           gcc_assert (loop_depth >= 0);
3165           gcc_assert (loop_depth < nb_loops);
3166           if (chrec_contains_undetermined (SUB_DISTANCE (subscript)))
3167             {
3168               non_affine_dependence_relation (ddr);
3169               return true;
3170             }
3171           
3172           dist = int_cst_value (SUB_DISTANCE (subscript));
3173
3174           /* This is the subscript coupling test.  
3175              | loop i = 0, N, 1
3176              |   T[i+1][i] = ...
3177              |   ... = T[i][i]
3178              | endloop
3179              There is no dependence.  */
3180           if (init_v[loop_depth] != 0
3181               && dist_v[loop_depth] != dist)
3182             {
3183               finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_known);
3184               return true;
3185             }
3186
3187           dist_v[loop_depth] = dist;
3188           init_v[loop_depth] = 1;
3189         }
3190     }
3191   
3192   /* There is a distance of 1 on all the outer loops: 
3193      
3194      Example: there is a dependence of distance 1 on loop_1 for the array A.
3195      | loop_1
3196      |   A[5] = ...
3197      | endloop
3198   */
3199   {
3200     struct loop *lca, *loop_a, *loop_b;
3201     struct data_reference *a = DDR_A (ddr);
3202     struct data_reference *b = DDR_B (ddr);
3203     int lca_depth;
3204     loop_a = loop_containing_stmt (DR_STMT (a));
3205     loop_b = loop_containing_stmt (DR_STMT (b));
3206     
3207     /* Get the common ancestor loop.  */
3208     lca = find_common_loop (loop_a, loop_b); 
3209     
3210     lca_depth = lca->depth;
3211     lca_depth -= first_loop_depth;
3212     gcc_assert (lca_depth >= 0);
3213     gcc_assert (lca_depth < nb_loops);
3214
3215     /* For each outer loop where init_v is not set, the accesses are
3216        in dependence of distance 1 in the loop.  */
3217     if (lca != loop_a
3218         && lca != loop_b
3219         && init_v[lca_depth] == 0)
3220       dist_v[lca_depth] = 1;
3221     
3222     lca = lca->outer;
3223     
3224     if (lca)
3225       {
3226         lca_depth = lca->depth - first_loop_depth;
3227         while (lca->depth != 0)
3228           {
3229             /* If we're considering just a sub-nest, then don't record
3230                any information on the outer loops.  */
3231             if (lca_depth < 0)
3232               break;
3233
3234             gcc_assert (lca_depth < nb_loops);
3235
3236             if (init_v[lca_depth] == 0)
3237               dist_v[lca_depth] = 1;
3238             lca = lca->outer;
3239             lca_depth = lca->depth - first_loop_depth;
3240           
3241           }
3242       }
3243   }
3244   
3245   DDR_DIST_VECT (ddr) = dist_v;
3246   DDR_SIZE_VECT (ddr) = nb_loops;
3247
3248   /* Verify a basic constraint: classic distance vectors should always
3249      be lexicographically positive.  */
3250   if (!lambda_vector_lexico_pos (DDR_DIST_VECT (ddr),
3251                                  DDR_SIZE_VECT (ddr)))
3252     {
3253       if (DDR_SIZE_VECT (ddr) == 1)
3254         /* This one is simple to fix, and can be fixed.
3255            Multidimensional arrays cannot be fixed that simply.  */
3256         lambda_vector_negate (DDR_DIST_VECT (ddr), DDR_DIST_VECT (ddr),
3257                               DDR_SIZE_VECT (ddr));
3258       else
3259         /* This is not valid: we need the delta test for properly
3260            fixing all this.  */
3261         return false;
3262     }
3263
3264   return true;
3265 }
3266
3267 /* Compute the classic per loop direction vector.  
3268
3269    DDR is the data dependence relation to build a vector from.
3270    NB_LOOPS is the total number of loops we are considering.
3271    FIRST_LOOP_DEPTH is the loop->depth of the first loop in the analyzed 
3272    loop nest.
3273    Return FALSE if the dependence relation is outside of the loop nest
3274    at FIRST_LOOP_DEPTH. 
3275    Return TRUE otherwise.  */
3276
3277 static bool
3278 build_classic_dir_vector (struct data_dependence_relation *ddr, 
3279                           int nb_loops, int first_loop_depth)
3280 {
3281   unsigned i;
3282   lambda_vector dir_v, init_v;
3283   
3284   dir_v = lambda_vector_new (nb_loops);
3285   init_v = lambda_vector_new (nb_loops);
3286   lambda_vector_clear (dir_v, nb_loops);
3287   lambda_vector_clear (init_v, nb_loops);
3288   
3289   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) != NULL_TREE)
3290     return true;
3291   
3292   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
3293     {
3294       tree access_fn_a, access_fn_b;
3295       struct subscript *subscript = DDR_SUBSCRIPT (ddr, i);
3296
3297       if (chrec_contains_undetermined (SUB_DISTANCE (subscript)))
3298         {
3299           non_affine_dependence_relation (ddr);
3300           return true;
3301         }
3302
3303       access_fn_a = DR_ACCESS_FN (DDR_A (ddr), i);
3304       access_fn_b = DR_ACCESS_FN (DDR_B (ddr), i);
3305       if (TREE_CODE (access_fn_a) == POLYNOMIAL_CHREC
3306           && TREE_CODE (access_fn_b) == POLYNOMIAL_CHREC)
3307         {
3308           int dist, loop_nb, loop_depth;
3309           enum data_dependence_direction dir = dir_star;
3310           int loop_nb_a = CHREC_VARIABLE (access_fn_a);
3311           int loop_nb_b = CHREC_VARIABLE (access_fn_b);
3312           struct loop *loop_a = current_loops->parray[loop_nb_a];
3313           struct loop *loop_b = current_loops->parray[loop_nb_b];
3314  
3315           /* If the loop for either variable is at a lower depth than 
3316              the first_loop's depth, then we can't possibly have a
3317              dependency at this level of the loop.  */
3318              
3319           if (loop_a->depth < first_loop_depth
3320               || loop_b->depth < first_loop_depth)
3321             return false;
3322
3323           if (loop_nb_a != loop_nb_b
3324               && !flow_loop_nested_p (loop_a, loop_b)
3325               && !flow_loop_nested_p (loop_b, loop_a))
3326             {
3327               /* Example: when there are two consecutive loops,
3328
3329                  | loop_1
3330                  |   A[{0, +, 1}_1]
3331                  | endloop_1
3332                  | loop_2
3333                  |   A[{0, +, 1}_2]
3334                  | endloop_2
3335
3336                  the dependence relation cannot be captured by the
3337                  distance abstraction.  */
3338               non_affine_dependence_relation (ddr);
3339               return true;
3340             }
3341
3342           /* The dependence is carried by the outermost loop.  Example:
3343              | loop_1
3344              |   A[{4, +, 1}_1]
3345              |   loop_2
3346              |     A[{5, +, 1}_2]
3347              |   endloop_2
3348              | endloop_1
3349              In this case, the dependence is carried by loop_1.  */
3350           loop_nb = loop_nb_a < loop_nb_b ? loop_nb_a : loop_nb_b;
3351           loop_depth = current_loops->parray[loop_nb]->depth - first_loop_depth;
3352
3353           /* If the loop number is still greater than the number of
3354              loops we've been asked to analyze, or negative,
3355              something is borked.  */
3356           gcc_assert (loop_depth >= 0);
3357           gcc_assert (loop_depth < nb_loops);
3358
3359           if (chrec_contains_undetermined (SUB_DISTANCE (subscript)))
3360             {
3361               non_affine_dependence_relation (ddr);
3362               return true;
3363             }
3364
3365           dist = int_cst_value (SUB_DISTANCE (subscript));
3366
3367           if (dist == 0)
3368             dir = dir_equal;
3369           else if (dist > 0)
3370             dir = dir_positive;
3371           else if (dist < 0)
3372             dir = dir_negative;
3373           
3374           /* This is the subscript coupling test.  
3375              | loop i = 0, N, 1
3376              |   T[i+1][i] = ...
3377              |   ... = T[i][i]
3378              | endloop
3379              There is no dependence.  */
3380           if (init_v[loop_depth] != 0
3381               && dir != dir_star
3382               && (enum data_dependence_direction) dir_v[loop_depth] != dir
3383               && (enum data_dependence_direction) dir_v[loop_depth] != dir_star)
3384             {
3385               finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_known);
3386               return true;
3387             }
3388           
3389           dir_v[loop_depth] = dir;
3390           init_v[loop_depth] = 1;
3391         }
3392     }
3393   
3394   /* There is a distance of 1 on all the outer loops: 
3395      
3396      Example: there is a dependence of distance 1 on loop_1 for the array A.
3397      | loop_1
3398      |   A[5] = ...
3399      | endloop
3400   */
3401   {
3402     struct loop *lca, *loop_a, *loop_b;
3403     struct data_reference *a = DDR_A (ddr);
3404     struct data_reference *b = DDR_B (ddr);
3405     int lca_depth;
3406     loop_a = loop_containing_stmt (DR_STMT (a));
3407     loop_b = loop_containing_stmt (DR_STMT (b));
3408     
3409     /* Get the common ancestor loop.  */
3410     lca = find_common_loop (loop_a, loop_b); 
3411     lca_depth = lca->depth - first_loop_depth;
3412
3413     gcc_assert (lca_depth >= 0);
3414     gcc_assert (lca_depth < nb_loops);
3415
3416     /* For each outer loop where init_v is not set, the accesses are
3417        in dependence of distance 1 in the loop.  */
3418     if (lca != loop_a
3419         && lca != loop_b
3420         && init_v[lca_depth] == 0)
3421       dir_v[lca_depth] = dir_positive;
3422     
3423     lca = lca->outer;
3424     if (lca)
3425       {
3426         lca_depth = lca->depth - first_loop_depth;
3427         while (lca->depth != 0)
3428           {
3429             /* If we're considering just a sub-nest, then don't record
3430                any information on the outer loops.  */
3431             if (lca_depth < 0)
3432               break;
3433
3434             gcc_assert (lca_depth < nb_loops);
3435
3436             if (init_v[lca_depth] == 0)
3437               dir_v[lca_depth] = dir_positive;
3438             lca = lca->outer;
3439             lca_depth = lca->depth - first_loop_depth;
3440            
3441           }
3442       }
3443   }
3444   
3445   DDR_DIR_VECT (ddr) = dir_v;
3446   DDR_SIZE_VECT (ddr) = nb_loops;
3447   return true;
3448 }
3449
3450 /* Returns true when all the access functions of A are affine or
3451    constant.  */
3452
3453 static bool 
3454 access_functions_are_affine_or_constant_p (struct data_reference *a)
3455 {
3456   unsigned int i;
3457   VEC(tree,heap) **fns = DR_ACCESS_FNS_ADDR (a);
3458   tree t;
3459   
3460   for (i = 0; VEC_iterate (tree, *fns, i, t); i++)
3461     if (!evolution_function_is_constant_p (t)
3462         && !evolution_function_is_affine_multivariate_p (t))
3463       return false;
3464   
3465   return true;
3466 }
3467
3468 /* This computes the affine dependence relation between A and B.
3469    CHREC_KNOWN is used for representing the independence between two
3470    accesses, while CHREC_DONT_KNOW is used for representing the unknown
3471    relation.
3472    
3473    Note that it is possible to stop the computation of the dependence
3474    relation the first time we detect a CHREC_KNOWN element for a given
3475    subscript.  */
3476
3477 void
3478 compute_affine_dependence (struct data_dependence_relation *ddr)
3479 {
3480   struct data_reference *dra = DDR_A (ddr);
3481   struct data_reference *drb = DDR_B (ddr);
3482   
3483   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3484     {
3485       fprintf (dump_file, "(compute_affine_dependence\n");
3486       fprintf (dump_file, "  (stmt_a = \n");
3487       print_generic_expr (dump_file, DR_STMT (dra), 0);
3488       fprintf (dump_file, ")\n  (stmt_b = \n");
3489       print_generic_expr (dump_file, DR_STMT (drb), 0);
3490       fprintf (dump_file, ")\n");
3491     }
3492   
3493   /* Analyze only when the dependence relation is not yet known.  */
3494   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE)
3495     {
3496       if (access_functions_are_affine_or_constant_p (dra)
3497           && access_functions_are_affine_or_constant_p (drb))
3498         subscript_dependence_tester (ddr);
3499       
3500       /* As a last case, if the dependence cannot be determined, or if
3501          the dependence is considered too difficult to determine, answer
3502          "don't know".  */
3503       else
3504         finalize_ddr_dependent (ddr, chrec_dont_know);
3505     }
3506   
3507   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3508     fprintf (dump_file, ")\n");
3509 }
3510
3511 /* This computes the dependence relation for the same data
3512    reference into DDR.  */
3513
3514 static void
3515 compute_self_dependence (struct data_dependence_relation *ddr)
3516 {
3517   unsigned int i;
3518
3519   for (i = 0; i < DDR_NUM_SUBSCRIPTS (ddr); i++)
3520     {
3521       struct subscript *subscript = DDR_SUBSCRIPT (ddr, i);
3522       
3523       /* The accessed index overlaps for each iteration.  */
3524       SUB_CONFLICTS_IN_A (subscript) = integer_zero_node;
3525       SUB_CONFLICTS_IN_B (subscript) = integer_zero_node;
3526       SUB_LAST_CONFLICT (subscript) = chrec_dont_know;
3527     }
3528 }
3529
3530
3531 typedef struct data_dependence_relation *ddr_p;
3532 DEF_VEC_P(ddr_p);
3533 DEF_VEC_ALLOC_P(ddr_p,heap);
3534
3535 /* Compute a subset of the data dependence relation graph.  Don't
3536    compute read-read and self relations if 
3537    COMPUTE_SELF_AND_READ_READ_DEPENDENCES is FALSE, and avoid the computation 
3538    of the opposite relation, i.e. when AB has been computed, don't compute BA.
3539    DATAREFS contains a list of data references, and the result is set
3540    in DEPENDENCE_RELATIONS.  */
3541
3542 static void 
3543 compute_all_dependences (varray_type datarefs, 
3544                          bool compute_self_and_read_read_dependences,
3545                          VEC(ddr_p,heap) **dependence_relations)
3546 {
3547   unsigned int i, j, N;
3548
3549   N = VARRAY_ACTIVE_SIZE (datarefs);
3550
3551   /* Note that we specifically skip i == j because it's a self dependence, and
3552      use compute_self_dependence below.  */
3553
3554   for (i = 0; i < N; i++)
3555     for (j = i + 1; j < N; j++)
3556       {
3557         struct data_reference *a, *b;
3558         struct data_dependence_relation *ddr;
3559
3560         a = VARRAY_GENERIC_PTR (datarefs, i);
3561         b = VARRAY_GENERIC_PTR (datarefs, j);
3562         if (DR_IS_READ (a) && DR_IS_READ (b)
3563             && !compute_self_and_read_read_dependences)
3564           continue;
3565         ddr = initialize_data_dependence_relation (a, b);
3566
3567         VEC_safe_push (ddr_p, heap, *dependence_relations, ddr);
3568         compute_affine_dependence (ddr);
3569         compute_subscript_distance (ddr);
3570       }
3571   if (!compute_self_and_read_read_dependences)
3572     return;
3573
3574   /* Compute self dependence relation of each dataref to itself.  */
3575
3576   for (i = 0; i < N; i++)
3577     {
3578       struct data_reference *a, *b;
3579       struct data_dependence_relation *ddr;
3580
3581       a = VARRAY_GENERIC_PTR (datarefs, i);
3582       b = VARRAY_GENERIC_PTR (datarefs, i);
3583       ddr = initialize_data_dependence_relation (a, b);
3584
3585       VEC_safe_push (ddr_p, heap, *dependence_relations, ddr);
3586       compute_self_dependence (ddr);
3587       compute_subscript_distance (ddr);
3588     }
3589 }
3590
3591 /* Search the data references in LOOP, and record the information into
3592    DATAREFS.  Returns chrec_dont_know when failing to analyze a
3593    difficult case, returns NULL_TREE otherwise.
3594    
3595    TODO: This function should be made smarter so that it can handle address
3596    arithmetic as if they were array accesses, etc.  */
3597
3598 tree 
3599 find_data_references_in_loop (struct loop *loop, varray_type *datarefs)
3600 {
3601   basic_block bb, *bbs;
3602   unsigned int i;
3603   block_stmt_iterator bsi;
3604   struct data_reference *dr;
3605
3606   bbs = get_loop_body (loop);
3607
3608   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
3609     {
3610       bb = bbs[i];
3611
3612       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
3613         {
3614           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
3615
3616           /* ASM_EXPR and CALL_EXPR may embed arbitrary side effects.
3617              Calls have side-effects, except those to const or pure
3618              functions.  */
3619           if ((TREE_CODE (stmt) == CALL_EXPR
3620                && !(call_expr_flags (stmt) & (ECF_CONST | ECF_PURE)))
3621               || (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
3622                   && ASM_VOLATILE_P (stmt)))
3623             goto insert_dont_know_node;
3624
3625           if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3626             continue;
3627
3628           switch (TREE_CODE (stmt))
3629             {
3630             case MODIFY_EXPR:
3631               {
3632                 bool one_inserted = false;
3633                 tree opnd0 = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3634                 tree opnd1 = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3635                 
3636                 if (TREE_CODE (opnd0) == ARRAY_REF 
3637                     || TREE_CODE (opnd0) == INDIRECT_REF)
3638                   {
3639                     dr = create_data_ref (opnd0, stmt, false);
3640                     if (dr) 
3641                       {
3642                         VARRAY_PUSH_GENERIC_PTR (*datarefs, dr);
3643                         one_inserted = true;
3644                       }
3645                   }
3646
3647                 if (TREE_CODE (opnd1) == ARRAY_REF 
3648                     || TREE_CODE (opnd1) == INDIRECT_REF)
3649                   {
3650                     dr = create_data_ref (opnd1, stmt, true);
3651                     if (dr) 
3652                       {
3653                         VARRAY_PUSH_GENERIC_PTR (*datarefs, dr);
3654                         one_inserted = true;
3655                       }
3656                   }
3657
3658                 if (!one_inserted)
3659                   goto insert_dont_know_node;
3660
3661                 break;
3662               }
3663
3664             case CALL_EXPR:
3665               {
3666                 tree args;
3667                 bool one_inserted = false;
3668
3669                 for (args = TREE_OPERAND (stmt, 1); args; 
3670                      args = TREE_CHAIN (args))
3671                   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (args)) == ARRAY_REF
3672                       || TREE_CODE (TREE_VALUE (args)) == INDIRECT_REF)
3673                     {
3674                       dr = create_data_ref (TREE_VALUE (args), stmt, true);
3675                       if (dr)
3676                         {
3677                           VARRAY_PUSH_GENERIC_PTR (*datarefs, dr);
3678                           one_inserted = true;
3679                         }
3680                     }
3681
3682                 if (!one_inserted)
3683                   goto insert_dont_know_node;
3684
3685                 break;
3686               }
3687
3688             default:
3689                 {
3690                   struct data_reference *res;
3691
3692                 insert_dont_know_node:;
3693                   res = xmalloc (sizeof (struct data_reference));
3694                   DR_STMT (res) = NULL_TREE;
3695                   DR_REF (res) = NULL_TREE;
3696                   DR_BASE_OBJECT (res) = NULL;
3697                   DR_TYPE (res) = ARRAY_REF_TYPE;
3698                   DR_SET_ACCESS_FNS (res, NULL);
3699                   DR_BASE_OBJECT (res) = NULL;
3700                   DR_IS_READ (res) = false;
3701                   DR_BASE_ADDRESS (res) = NULL_TREE;
3702                   DR_OFFSET (res) = NULL_TREE;
3703                   DR_INIT (res) = NULL_TREE;
3704                   DR_STEP (res) = NULL_TREE;
3705                   DR_OFFSET_MISALIGNMENT (res) = NULL_TREE;
3706                   DR_MEMTAG (res) = NULL_TREE;
3707                   DR_PTR_INFO (res) = NULL;
3708                   VARRAY_PUSH_GENERIC_PTR (*datarefs, res);
3709
3710                   free (bbs);
3711                   return chrec_dont_know;
3712                 }
3713             }
3714
3715           /* When there are no defs in the loop, the loop is parallel.  */
3716           if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS))
3717             loop->parallel_p = false;
3718         }
3719     }
3720
3721   free (bbs);
3722
3723   return NULL_TREE;
3724 }
3725
3726 \f
3727
3728 /* This section contains all the entry points.  */
3729
3730 /* Given a loop nest LOOP, the following vectors are returned:
3731    *DATAREFS is initialized to all the array elements contained in this loop, 
3732    *DEPENDENCE_RELATIONS contains the relations between the data references.  
3733    Compute read-read and self relations if 
3734    COMPUTE_SELF_AND_READ_READ_DEPENDENCES is TRUE.  */
3735
3736 void
3737 compute_data_dependences_for_loop (struct loop *loop, 
3738                                    bool compute_self_and_read_read_dependences,
3739                                    varray_type *datarefs,
3740                                    varray_type *dependence_relations)
3741 {
3742   unsigned int i, nb_loops;
3743   VEC(ddr_p,heap) *allrelations;
3744   struct data_dependence_relation *ddr;
3745   struct loop *loop_nest = loop;
3746
3747   while (loop_nest && loop_nest->outer && loop_nest->outer->outer)
3748     loop_nest = loop_nest->outer;
3749
3750   nb_loops = loop_nest->level;
3751
3752   /* If one of the data references is not computable, give up without
3753      spending time to compute other dependences.  */
3754   if (find_data_references_in_loop (loop, datarefs) == chrec_dont_know)
3755     {
3756       struct data_dependence_relation *ddr;
3757
3758       /* Insert a single relation into dependence_relations:
3759          chrec_dont_know.  */
3760       ddr = initialize_data_dependence_relation (NULL, NULL);
3761       VARRAY_PUSH_GENERIC_PTR (*dependence_relations, ddr);
3762       build_classic_dist_vector (ddr, nb_loops, loop->depth);
3763       build_classic_dir_vector (ddr, nb_loops, loop->depth);
3764       return;
3765     }
3766
3767   allrelations = NULL;
3768   compute_all_dependences (*datarefs, compute_self_and_read_read_dependences,
3769                            &allrelations);
3770
3771   for (i = 0; VEC_iterate (ddr_p, allrelations, i, ddr); i++)
3772     {
3773       if (build_classic_dist_vector (ddr, nb_loops, loop_nest->depth))
3774         {
3775           VARRAY_PUSH_GENERIC_PTR (*dependence_relations, ddr);
3776           build_classic_dir_vector (ddr, nb_loops, loop_nest->depth);
3777         }
3778     }
3779 }
3780
3781 /* Entry point (for testing only).  Analyze all the data references
3782    and the dependence relations.
3783
3784    The data references are computed first.  
3785    
3786    A relation on these nodes is represented by a complete graph.  Some
3787    of the relations could be of no interest, thus the relations can be
3788    computed on demand.
3789    
3790    In the following function we compute all the relations.  This is
3791    just a first implementation that is here for:
3792    - for showing how to ask for the dependence relations, 
3793    - for the debugging the whole dependence graph,
3794    - for the dejagnu testcases and maintenance.
3795    
3796    It is possible to ask only for a part of the graph, avoiding to
3797    compute the whole dependence graph.  The computed dependences are
3798    stored in a knowledge base (KB) such that later queries don't
3799    recompute the same information.  The implementation of this KB is
3800    transparent to the optimizer, and thus the KB can be changed with a
3801    more efficient implementation, or the KB could be disabled.  */
3802
3803 void 
3804 analyze_all_data_dependences (struct loops *loops)
3805 {
3806   unsigned int i;
3807   varray_type datarefs;
3808   varray_type dependence_relations;
3809   int nb_data_refs = 10;
3810
3811   VARRAY_GENERIC_PTR_INIT (datarefs, nb_data_refs, "datarefs");
3812   VARRAY_GENERIC_PTR_INIT (dependence_relations, 
3813                            nb_data_refs * nb_data_refs,
3814                            "dependence_relations");
3815
3816   /* Compute DDs on the whole function.  */
3817   compute_data_dependences_for_loop (loops->parray[0], false,
3818                                      &datarefs, &dependence_relations);
3819
3820   if (dump_file)
3821     {
3822       dump_data_dependence_relations (dump_file, dependence_relations);
3823       fprintf (dump_file, "\n\n");
3824
3825       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
3826         dump_dist_dir_vectors (dump_file, dependence_relations);
3827
3828       if (dump_flags & TDF_STATS)
3829         {
3830           unsigned nb_top_relations = 0;
3831           unsigned nb_bot_relations = 0;
3832           unsigned nb_basename_differ = 0;
3833           unsigned nb_chrec_relations = 0;
3834
3835           for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (dependence_relations); i++)
3836             {
3837               struct data_dependence_relation *ddr;
3838               ddr = VARRAY_GENERIC_PTR (dependence_relations, i);
3839           
3840               if (chrec_contains_undetermined (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr)))
3841                 nb_top_relations++;
3842           
3843               else if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_known)
3844                 {
3845                   struct data_reference *a = DDR_A (ddr);
3846                   struct data_reference *b = DDR_B (ddr);
3847                   bool differ_p;        
3848               
3849                   if ((DR_BASE_OBJECT (a) && DR_BASE_OBJECT (b)
3850                        && DR_NUM_DIMENSIONS (a) != DR_NUM_DIMENSIONS (b))
3851                       || (base_object_differ_p (a, b, &differ_p) 
3852                           && differ_p))
3853                     nb_basename_differ++;
3854                   else
3855                     nb_bot_relations++;
3856                 }
3857           
3858               else 
3859                 nb_chrec_relations++;
3860             }
3861       
3862           gather_stats_on_scev_database ();
3863         }
3864     }
3865
3866   free_dependence_relations (dependence_relations);
3867   free_data_refs (datarefs);
3868 }
3869
3870 /* Free the memory used by a data dependence relation DDR.  */
3871
3872 void
3873 free_dependence_relation (struct data_dependence_relation *ddr)
3874 {
3875   if (ddr == NULL)
3876     return;
3877
3878   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == NULL_TREE && DDR_SUBSCRIPTS (ddr))
3879     varray_clear (DDR_SUBSCRIPTS (ddr));
3880   free (ddr);
3881 }
3882
3883 /* Free the memory used by the data dependence relations from
3884    DEPENDENCE_RELATIONS.  */
3885
3886 void 
3887 free_dependence_relations (varray_type dependence_relations)
3888 {
3889   unsigned int i;
3890   if (dependence_relations == NULL)
3891     return;
3892
3893   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (dependence_relations); i++)
3894     free_dependence_relation (VARRAY_GENERIC_PTR (dependence_relations, i));
3895   varray_clear (dependence_relations);
3896 }
3897
3898 /* Free the memory used by the data references from DATAREFS.  */
3899
3900 void
3901 free_data_refs (varray_type datarefs)
3902 {
3903   unsigned int i;
3904   
3905   if (datarefs == NULL)
3906     return;
3907
3908   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (datarefs); i++)
3909     {
3910       struct data_reference *dr = (struct data_reference *) 
3911         VARRAY_GENERIC_PTR (datarefs, i);
3912       if (dr)
3913         {
3914           DR_FREE_ACCESS_FNS (dr);
3915           free (dr);
3916         }
3917     }
3918   varray_clear (datarefs);
3919 }
3920