OSDN Git Service

gcc/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-if-conv.c
1 /* If-conversion for vectorizer.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Devang Patel <dpatel@apple.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* This pass implements a tree level if-conversion of loops.  Its
23    initial goal is to help the vectorizer to vectorize loops with
24    conditions.
25
26    A short description of if-conversion:
27
28      o Decide if a loop is if-convertible or not.
29      o Walk all loop basic blocks in breadth first order (BFS order).
30        o Remove conditional statements (at the end of basic block)
31          and propagate condition into destination basic blocks'
32          predicate list.
33        o Replace modify expression with conditional modify expression
34          using current basic block's condition.
35      o Merge all basic blocks
36        o Replace phi nodes with conditional modify expr
37        o Merge all basic blocks into header
38
39      Sample transformation:
40
41      INPUT
42      -----
43
44      # i_23 = PHI <0(0), i_18(10)>;
45      <L0>:;
46      j_15 = A[i_23];
47      if (j_15 > 41) goto <L1>; else goto <L17>;
48
49      <L17>:;
50      goto <bb 3> (<L3>);
51
52      <L1>:;
53
54      # iftmp.2_4 = PHI <0(8), 42(2)>;
55      <L3>:;
56      A[i_23] = iftmp.2_4;
57      i_18 = i_23 + 1;
58      if (i_18 <= 15) goto <L19>; else goto <L18>;
59
60      <L19>:;
61      goto <bb 1> (<L0>);
62
63      <L18>:;
64
65      OUTPUT
66      ------
67
68      # i_23 = PHI <0(0), i_18(10)>;
69      <L0>:;
70      j_15 = A[i_23];
71
72      <L3>:;
73      iftmp.2_4 = j_15 > 41 ? 42 : 0;
74      A[i_23] = iftmp.2_4;
75      i_18 = i_23 + 1;
76      if (i_18 <= 15) goto <L19>; else goto <L18>;
77
78      <L19>:;
79      goto <bb 1> (<L0>);
80
81      <L18>:;
82 */
83
84 #include "config.h"
85 #include "system.h"
86 #include "coretypes.h"
87 #include "tm.h"
88 #include "tree.h"
89 #include "flags.h"
90 #include "timevar.h"
91 #include "basic-block.h"
92 #include "tree-pretty-print.h"
93 #include "gimple-pretty-print.h"
94 #include "tree-flow.h"
95 #include "tree-dump.h"
96 #include "cfgloop.h"
97 #include "tree-chrec.h"
98 #include "tree-data-ref.h"
99 #include "tree-scalar-evolution.h"
100 #include "tree-pass.h"
101 #include "dbgcnt.h"
102
103 /* List of basic blocks in if-conversion-suitable order.  */
104 static basic_block *ifc_bbs;
105
106 /* Structure used to predicate basic blocks.  This is attached to the
107    ->aux field of the BBs in the loop to be if-converted.  */
108 typedef struct bb_predicate_s {
109
110   /* The condition under which this basic block is executed.  */
111   tree predicate;
112
113   /* PREDICATE is gimplified, and the sequence of statements is
114      recorded here, in order to avoid the duplication of computations
115      that occur in previous conditions.  See PR44483.  */
116   gimple_seq predicate_gimplified_stmts;
117 } *bb_predicate_p;
118
119 /* Returns true when the basic block BB has a predicate.  */
120
121 static inline bool
122 bb_has_predicate (basic_block bb)
123 {
124   return bb->aux != NULL;
125 }
126
127 /* Returns the gimplified predicate for basic block BB.  */
128
129 static inline tree
130 bb_predicate (basic_block bb)
131 {
132   return ((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate;
133 }
134
135 /* Sets the gimplified predicate COND for basic block BB.  */
136
137 static inline void
138 set_bb_predicate (basic_block bb, tree cond)
139 {
140   ((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate = cond;
141 }
142
143 /* Returns the sequence of statements of the gimplification of the
144    predicate for basic block BB.  */
145
146 static inline gimple_seq
147 bb_predicate_gimplified_stmts (basic_block bb)
148 {
149   return ((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate_gimplified_stmts;
150 }
151
152 /* Sets the sequence of statements STMTS of the gimplification of the
153    predicate for basic block BB.  */
154
155 static inline void
156 set_bb_predicate_gimplified_stmts (basic_block bb, gimple_seq stmts)
157 {
158   ((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate_gimplified_stmts = stmts;
159 }
160
161 /* Adds the sequence of statements STMTS to the sequence of statements
162    of the predicate for basic block BB.  */
163
164 static inline void
165 add_bb_predicate_gimplified_stmts (basic_block bb, gimple_seq stmts)
166 {
167   gimple_seq_add_seq
168     (&(((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate_gimplified_stmts), stmts);
169 }
170
171 /* Initializes to TRUE the predicate of basic block BB.  */
172
173 static inline void
174 init_bb_predicate (basic_block bb)
175 {
176   bb->aux = XNEW (struct bb_predicate_s);
177   set_bb_predicate_gimplified_stmts (bb, NULL);
178   set_bb_predicate (bb, boolean_true_node);
179 }
180
181 /* Free the predicate of basic block BB.  */
182
183 static inline void
184 free_bb_predicate (basic_block bb)
185 {
186   gimple_seq stmts;
187
188   if (!bb_has_predicate (bb))
189     return;
190
191   /* Release the SSA_NAMEs created for the gimplification of the
192      predicate.  */
193   stmts = bb_predicate_gimplified_stmts (bb);
194   if (stmts)
195     {
196       gimple_stmt_iterator i;
197
198       for (i = gsi_start (stmts); !gsi_end_p (i); gsi_next (&i))
199         free_stmt_operands (gsi_stmt (i));
200     }
201
202   free (bb->aux);
203   bb->aux = NULL;
204 }
205
206 /* Free the predicate of BB and reinitialize it with the true
207    predicate.  */
208
209 static inline void
210 reset_bb_predicate (basic_block bb)
211 {
212   free_bb_predicate (bb);
213   init_bb_predicate (bb);
214 }
215
216 /* Returns a new SSA_NAME of type TYPE that is assigned the value of
217    the expression EXPR.  Inserts the statement created for this
218    computation before GSI and leaves the iterator GSI at the same
219    statement.  */
220
221 static tree
222 ifc_temp_var (tree type, tree expr, gimple_stmt_iterator *gsi)
223 {
224   const char *name = "_ifc_";
225   tree var, new_name;
226   gimple stmt;
227
228   /* Create new temporary variable.  */
229   var = create_tmp_var (type, name);
230   add_referenced_var (var);
231
232   /* Build new statement to assign EXPR to new variable.  */
233   stmt = gimple_build_assign (var, expr);
234
235   /* Get SSA name for the new variable and set make new statement
236      its definition statement.  */
237   new_name = make_ssa_name (var, stmt);
238   gimple_assign_set_lhs (stmt, new_name);
239   SSA_NAME_DEF_STMT (new_name) = stmt;
240   update_stmt (stmt);
241
242   gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
243   return gimple_assign_lhs (stmt);
244 }
245
246 /* Return true when COND is a true predicate.  */
247
248 static inline bool
249 is_true_predicate (tree cond)
250 {
251   return (cond == NULL_TREE
252           || cond == boolean_true_node
253           || integer_onep (cond));
254 }
255
256 /* Returns true when BB has a predicate that is not trivial: true or
257    NULL_TREE.  */
258
259 static inline bool
260 is_predicated (basic_block bb)
261 {
262   return !is_true_predicate (bb_predicate (bb));
263 }
264
265 /* Parses the predicate COND and returns its comparison code and
266    operands OP0 and OP1.  */
267
268 static enum tree_code
269 parse_predicate (tree cond, tree *op0, tree *op1)
270 {
271   gimple s;
272
273   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
274       && is_gimple_assign (s = SSA_NAME_DEF_STMT (cond)))
275     {
276       if (TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (s)) == tcc_comparison)
277         {
278           *op0 = gimple_assign_rhs1 (s);
279           *op1 = gimple_assign_rhs2 (s);
280           return gimple_assign_rhs_code (s);
281         }
282
283       else if (gimple_assign_rhs_code (s) == TRUTH_NOT_EXPR)
284         {
285           tree op = gimple_assign_rhs1 (s);
286           tree type = TREE_TYPE (op);
287           enum tree_code code = parse_predicate (op, op0, op1);
288
289           return code == ERROR_MARK ? ERROR_MARK
290             : invert_tree_comparison (code, HONOR_NANS (TYPE_MODE (type)));
291         }
292
293       return ERROR_MARK;
294     }
295
296   if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison)
297     {
298       *op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
299       *op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
300       return TREE_CODE (cond);
301     }
302
303   return ERROR_MARK;
304 }
305
306 /* Returns the fold of predicate C1 OR C2 at location LOC.  */
307
308 static tree
309 fold_or_predicates (location_t loc, tree c1, tree c2)
310 {
311   tree op1a, op1b, op2a, op2b;
312   enum tree_code code1 = parse_predicate (c1, &op1a, &op1b);
313   enum tree_code code2 = parse_predicate (c2, &op2a, &op2b);
314
315   if (code1 != ERROR_MARK && code2 != ERROR_MARK)
316     {
317       tree t = maybe_fold_or_comparisons (code1, op1a, op1b,
318                                           code2, op2a, op2b);
319       if (t)
320         return t;
321     }
322
323   return fold_build2_loc (loc, TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node, c1, c2);
324 }
325
326 /* Add condition NC to the predicate list of basic block BB.  */
327
328 static inline void
329 add_to_predicate_list (basic_block bb, tree nc)
330 {
331   tree bc;
332
333   if (is_true_predicate (nc))
334     return;
335
336   if (!is_predicated (bb))
337     bc = nc;
338   else
339     {
340       bc = bb_predicate (bb);
341       bc = fold_or_predicates (EXPR_LOCATION (bc), nc, bc);
342     }
343
344   if (!is_gimple_condexpr (bc))
345     {
346       gimple_seq stmts;
347       bc = force_gimple_operand (bc, &stmts, true, NULL_TREE);
348       add_bb_predicate_gimplified_stmts (bb, stmts);
349     }
350
351   if (is_true_predicate (bc))
352     reset_bb_predicate (bb);
353   else
354     set_bb_predicate (bb, bc);
355 }
356
357 /* Add the condition COND to the previous condition PREV_COND, and add
358    this to the predicate list of the destination of edge E.  LOOP is
359    the loop to be if-converted.  */
360
361 static void
362 add_to_dst_predicate_list (struct loop *loop, edge e,
363                            tree prev_cond, tree cond)
364 {
365   if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, e->dest))
366     return;
367
368   if (!is_true_predicate (prev_cond))
369     cond = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
370                         prev_cond, cond);
371
372   add_to_predicate_list (e->dest, cond);
373 }
374
375 /* Return true if one of the successor edges of BB exits LOOP.  */
376
377 static bool
378 bb_with_exit_edge_p (struct loop *loop, basic_block bb)
379 {
380   edge e;
381   edge_iterator ei;
382
383   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
384     if (loop_exit_edge_p (loop, e))
385       return true;
386
387   return false;
388 }
389
390 /* Return true when PHI is if-convertible.  PHI is part of loop LOOP
391    and it belongs to basic block BB.
392
393    PHI is not if-convertible if:
394    - it has more than 2 arguments.
395
396    When the flag_tree_loop_if_convert_stores is not set, PHI is not
397    if-convertible if:
398    - a virtual PHI is immediately used in another PHI node,
399    - there is a virtual PHI in a BB other than the loop->header.  */
400
401 static bool
402 if_convertible_phi_p (struct loop *loop, basic_block bb, gimple phi)
403 {
404   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
405     {
406       fprintf (dump_file, "-------------------------\n");
407       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
408     }
409
410   if (bb != loop->header && gimple_phi_num_args (phi) != 2)
411     {
412       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
413         fprintf (dump_file, "More than two phi node args.\n");
414       return false;
415     }
416
417   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
418     return true;
419
420   /* When the flag_tree_loop_if_convert_stores is not set, check
421      that there are no memory writes in the branches of the loop to be
422      if-converted.  */
423   if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (gimple_phi_result (phi))))
424     {
425       imm_use_iterator imm_iter;
426       use_operand_p use_p;
427
428       if (bb != loop->header)
429         {
430           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
431             fprintf (dump_file, "Virtual phi not on loop->header.\n");
432           return false;
433         }
434
435       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, gimple_phi_result (phi))
436         {
437           if (gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
438             {
439               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
440                 fprintf (dump_file, "Difficult to handle this virtual phi.\n");
441               return false;
442             }
443         }
444     }
445
446   return true;
447 }
448
449 /* Records the status of a data reference.  This struct is attached to
450    each DR->aux field.  */
451
452 struct ifc_dr {
453   /* -1 when not initialized, 0 when false, 1 when true.  */
454   int written_at_least_once;
455
456   /* -1 when not initialized, 0 when false, 1 when true.  */
457   int rw_unconditionally;
458 };
459
460 #define IFC_DR(DR) ((struct ifc_dr *) (DR)->aux)
461 #define DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE(DR) (IFC_DR (DR)->written_at_least_once)
462 #define DR_RW_UNCONDITIONALLY(DR) (IFC_DR (DR)->rw_unconditionally)
463
464 /* Returns true when the memory references of STMT are read or written
465    unconditionally.  In other words, this function returns true when
466    for every data reference A in STMT there exist other accesses to
467    the same data reference with predicates that add up (OR-up) to the
468    true predicate: this ensures that the data reference A is touched
469    (read or written) on every iteration of the if-converted loop.  */
470
471 static bool
472 memrefs_read_or_written_unconditionally (gimple stmt,
473                                          VEC (data_reference_p, heap) *drs)
474 {
475   int i, j;
476   data_reference_p a, b;
477   tree ca = bb_predicate (gimple_bb (stmt));
478
479   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, a); i++)
480     if (DR_STMT (a) == stmt)
481       {
482         bool found = false;
483         int x = DR_RW_UNCONDITIONALLY (a);
484
485         if (x == 0)
486           return false;
487
488         if (x == 1)
489           continue;
490
491         for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, b); j++)
492           if (DR_STMT (b) != stmt
493               && same_data_refs (a, b))
494             {
495               tree cb = bb_predicate (gimple_bb (DR_STMT (b)));
496
497               if (DR_RW_UNCONDITIONALLY (b) == 1
498                   || is_true_predicate (cb)
499                   || is_true_predicate (ca = fold_or_predicates (EXPR_LOCATION (cb),
500                                                                  ca, cb)))
501                 {
502                   DR_RW_UNCONDITIONALLY (a) = 1;
503                   DR_RW_UNCONDITIONALLY (b) = 1;
504                   found = true;
505                   break;
506                 }
507             }
508
509         if (!found)
510           {
511             DR_RW_UNCONDITIONALLY (a) = 0;
512             return false;
513           }
514       }
515
516   return true;
517 }
518
519 /* Returns true when the memory references of STMT are unconditionally
520    written.  In other words, this function returns true when for every
521    data reference A written in STMT, there exist other writes to the
522    same data reference with predicates that add up (OR-up) to the true
523    predicate: this ensures that the data reference A is written on
524    every iteration of the if-converted loop.  */
525
526 static bool
527 write_memrefs_written_at_least_once (gimple stmt,
528                                      VEC (data_reference_p, heap) *drs)
529 {
530   int i, j;
531   data_reference_p a, b;
532   tree ca = bb_predicate (gimple_bb (stmt));
533
534   for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, i, a); i++)
535     if (DR_STMT (a) == stmt
536         && DR_IS_WRITE (a))
537       {
538         bool found = false;
539         int x = DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (a);
540
541         if (x == 0)
542           return false;
543
544         if (x == 1)
545           continue;
546
547         for (j = 0; VEC_iterate (data_reference_p, drs, j, b); j++)
548           if (DR_STMT (b) != stmt
549               && DR_IS_WRITE (b)
550               && same_data_refs_base_objects (a, b))
551             {
552               tree cb = bb_predicate (gimple_bb (DR_STMT (b)));
553
554               if (DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (b) == 1
555                   || is_true_predicate (cb)
556                   || is_true_predicate (ca = fold_or_predicates (EXPR_LOCATION (cb),
557                                                                  ca, cb)))
558                 {
559                   DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (a) = 1;
560                   DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (b) = 1;
561                   found = true;
562                   break;
563                 }
564             }
565
566         if (!found)
567           {
568             DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (a) = 0;
569             return false;
570           }
571       }
572
573   return true;
574 }
575
576 /* Return true when the memory references of STMT won't trap in the
577    if-converted code.  There are two things that we have to check for:
578
579    - writes to memory occur to writable memory: if-conversion of
580    memory writes transforms the conditional memory writes into
581    unconditional writes, i.e. "if (cond) A[i] = foo" is transformed
582    into "A[i] = cond ? foo : A[i]", and as the write to memory may not
583    be executed at all in the original code, it may be a readonly
584    memory.  To check that A is not const-qualified, we check that
585    there exists at least an unconditional write to A in the current
586    function.
587
588    - reads or writes to memory are valid memory accesses for every
589    iteration.  To check that the memory accesses are correctly formed
590    and that we are allowed to read and write in these locations, we
591    check that the memory accesses to be if-converted occur at every
592    iteration unconditionally.  */
593
594 static bool
595 ifcvt_memrefs_wont_trap (gimple stmt, VEC (data_reference_p, heap) *refs)
596 {
597   return write_memrefs_written_at_least_once (stmt, refs)
598     && memrefs_read_or_written_unconditionally (stmt, refs);
599 }
600
601 /* Wrapper around gimple_could_trap_p refined for the needs of the
602    if-conversion.  Try to prove that the memory accesses of STMT could
603    not trap in the innermost loop containing STMT.  */
604
605 static bool
606 ifcvt_could_trap_p (gimple stmt, VEC (data_reference_p, heap) *refs)
607 {
608   if (gimple_vuse (stmt)
609       && !gimple_could_trap_p_1 (stmt, false, false)
610       && ifcvt_memrefs_wont_trap (stmt, refs))
611     return false;
612
613   return gimple_could_trap_p (stmt);
614 }
615
616 /* Return true when STMT is if-convertible.
617
618    GIMPLE_ASSIGN statement is not if-convertible if,
619    - it is not movable,
620    - it could trap,
621    - LHS is not var decl.  */
622
623 static bool
624 if_convertible_gimple_assign_stmt_p (gimple stmt,
625                                      VEC (data_reference_p, heap) *refs)
626 {
627   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
628   basic_block bb;
629
630   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
631     {
632       fprintf (dump_file, "-------------------------\n");
633       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
634     }
635
636   if (!is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs)))
637     return false;
638
639   /* Some of these constrains might be too conservative.  */
640   if (stmt_ends_bb_p (stmt)
641       || gimple_has_volatile_ops (stmt)
642       || (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
643           && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs))
644       || gimple_has_side_effects (stmt))
645     {
646       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
647         fprintf (dump_file, "stmt not suitable for ifcvt\n");
648       return false;
649     }
650
651   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
652     {
653       if (ifcvt_could_trap_p (stmt, refs))
654         {
655           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
656             fprintf (dump_file, "tree could trap...\n");
657           return false;
658         }
659       return true;
660     }
661
662   if (gimple_assign_rhs_could_trap_p (stmt))
663     {
664       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
665         fprintf (dump_file, "tree could trap...\n");
666       return false;
667     }
668
669   bb = gimple_bb (stmt);
670
671   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME
672       && bb != bb->loop_father->header
673       && !bb_with_exit_edge_p (bb->loop_father, bb))
674     {
675       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
676         {
677           fprintf (dump_file, "LHS is not var\n");
678           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
679         }
680       return false;
681     }
682
683   return true;
684 }
685
686 /* Return true when STMT is if-convertible.
687
688    A statement is if-convertible if:
689    - it is an if-convertible GIMPLE_ASSGIN,
690    - it is a GIMPLE_LABEL or a GIMPLE_COND.  */
691
692 static bool
693 if_convertible_stmt_p (gimple stmt, VEC (data_reference_p, heap) *refs)
694 {
695   switch (gimple_code (stmt))
696     {
697     case GIMPLE_LABEL:
698     case GIMPLE_DEBUG:
699     case GIMPLE_COND:
700       return true;
701
702     case GIMPLE_ASSIGN:
703       return if_convertible_gimple_assign_stmt_p (stmt, refs);
704
705     default:
706       /* Don't know what to do with 'em so don't do anything.  */
707       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
708         {
709           fprintf (dump_file, "don't know what to do\n");
710           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
711         }
712       return false;
713       break;
714     }
715
716   return true;
717 }
718
719 /* Return true when BB is if-convertible.  This routine does not check
720    basic block's statements and phis.
721
722    A basic block is not if-convertible if:
723    - it is non-empty and it is after the exit block (in BFS order),
724    - it is after the exit block but before the latch,
725    - its edges are not normal.
726
727    EXIT_BB is the basic block containing the exit of the LOOP.  BB is
728    inside LOOP.  */
729
730 static bool
731 if_convertible_bb_p (struct loop *loop, basic_block bb, basic_block exit_bb)
732 {
733   edge e;
734   edge_iterator ei;
735
736   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
737     fprintf (dump_file, "----------[%d]-------------\n", bb->index);
738
739   if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 2
740       || EDGE_COUNT (bb->succs) > 2)
741     return false;
742
743   if (exit_bb)
744     {
745       if (bb != loop->latch)
746         {
747           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
748             fprintf (dump_file, "basic block after exit bb but before latch\n");
749           return false;
750         }
751       else if (!empty_block_p (bb))
752         {
753           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
754             fprintf (dump_file, "non empty basic block after exit bb\n");
755           return false;
756         }
757       else if (bb == loop->latch
758                && bb != exit_bb
759                && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, exit_bb))
760           {
761             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
762               fprintf (dump_file, "latch is not dominated by exit_block\n");
763             return false;
764           }
765     }
766
767   /* Be less adventurous and handle only normal edges.  */
768   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
769     if (e->flags &
770         (EDGE_ABNORMAL_CALL | EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL | EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP))
771       {
772         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
773           fprintf (dump_file, "Difficult to handle edges\n");
774         return false;
775       }
776
777   return true;
778 }
779
780 /* Return true when all predecessor blocks of BB are visited.  The
781    VISITED bitmap keeps track of the visited blocks.  */
782
783 static bool
784 pred_blocks_visited_p (basic_block bb, bitmap *visited)
785 {
786   edge e;
787   edge_iterator ei;
788   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
789     if (!bitmap_bit_p (*visited, e->src->index))
790       return false;
791
792   return true;
793 }
794
795 /* Get body of a LOOP in suitable order for if-conversion.  It is
796    caller's responsibility to deallocate basic block list.
797    If-conversion suitable order is, breadth first sort (BFS) order
798    with an additional constraint: select a block only if all its
799    predecessors are already selected.  */
800
801 static basic_block *
802 get_loop_body_in_if_conv_order (const struct loop *loop)
803 {
804   basic_block *blocks, *blocks_in_bfs_order;
805   basic_block bb;
806   bitmap visited;
807   unsigned int index = 0;
808   unsigned int visited_count = 0;
809
810   gcc_assert (loop->num_nodes);
811   gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR);
812
813   blocks = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
814   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
815
816   blocks_in_bfs_order = get_loop_body_in_bfs_order (loop);
817
818   index = 0;
819   while (index < loop->num_nodes)
820     {
821       bb = blocks_in_bfs_order [index];
822
823       if (bb->flags & BB_IRREDUCIBLE_LOOP)
824         {
825           free (blocks_in_bfs_order);
826           BITMAP_FREE (visited);
827           free (blocks);
828           return NULL;
829         }
830
831       if (!bitmap_bit_p (visited, bb->index))
832         {
833           if (pred_blocks_visited_p (bb, &visited)
834               || bb == loop->header)
835             {
836               /* This block is now visited.  */
837               bitmap_set_bit (visited, bb->index);
838               blocks[visited_count++] = bb;
839             }
840         }
841
842       index++;
843
844       if (index == loop->num_nodes
845           && visited_count != loop->num_nodes)
846         /* Not done yet.  */
847         index = 0;
848     }
849   free (blocks_in_bfs_order);
850   BITMAP_FREE (visited);
851   return blocks;
852 }
853
854 /* Returns true when the analysis of the predicates for all the basic
855    blocks in LOOP succeeded.
856
857    predicate_bbs first allocates the predicates of the basic blocks.
858    These fields are then initialized with the tree expressions
859    representing the predicates under which a basic block is executed
860    in the LOOP.  As the loop->header is executed at each iteration, it
861    has the "true" predicate.  Other statements executed under a
862    condition are predicated with that condition, for example
863
864    | if (x)
865    |   S1;
866    | else
867    |   S2;
868
869    S1 will be predicated with "x", and
870    S2 will be predicated with "!x".  */
871
872 static bool
873 predicate_bbs (loop_p loop)
874 {
875   unsigned int i;
876
877   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
878     init_bb_predicate (ifc_bbs[i]);
879
880   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
881     {
882       basic_block bb = ifc_bbs[i];
883       tree cond;
884       gimple_stmt_iterator itr;
885
886       /* The loop latch is always executed and has no extra conditions
887          to be processed: skip it.  */
888       if (bb == loop->latch)
889         {
890           reset_bb_predicate (loop->latch);
891           continue;
892         }
893
894       cond = bb_predicate (bb);
895       if (cond
896           && bb != loop->header)
897         {
898           gimple_seq stmts;
899
900           cond = force_gimple_operand (cond, &stmts, true, NULL_TREE);
901           add_bb_predicate_gimplified_stmts (bb, stmts);
902         }
903
904       for (itr = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (itr); gsi_next (&itr))
905         {
906           gimple stmt = gsi_stmt (itr);
907
908           switch (gimple_code (stmt))
909             {
910             case GIMPLE_LABEL:
911             case GIMPLE_ASSIGN:
912             case GIMPLE_CALL:
913             case GIMPLE_DEBUG:
914               break;
915
916             case GIMPLE_COND:
917               {
918                 tree c2, tem;
919                 edge true_edge, false_edge;
920                 location_t loc = gimple_location (stmt);
921                 tree c = fold_build2_loc (loc, gimple_cond_code (stmt),
922                                           boolean_type_node,
923                                           gimple_cond_lhs (stmt),
924                                           gimple_cond_rhs (stmt));
925
926                 /* Add new condition into destination's predicate list.  */
927                 extract_true_false_edges_from_block (gimple_bb (stmt),
928                                                      &true_edge, &false_edge);
929
930                 /* If C is true, then TRUE_EDGE is taken.  */
931                 add_to_dst_predicate_list (loop, true_edge, cond, unshare_expr (c));
932
933                 /* If C is false, then FALSE_EDGE is taken.  */
934                 c2 = invert_truthvalue_loc (loc, unshare_expr (c));
935                 tem = canonicalize_cond_expr_cond (c2);
936                 if (tem)
937                   c2 = tem;
938                 add_to_dst_predicate_list (loop, false_edge, cond, c2);
939
940                 cond = NULL_TREE;
941                 break;
942               }
943
944             default:
945               /* Not handled yet in if-conversion.  */
946               return false;
947             }
948         }
949
950       /* If current bb has only one successor, then consider it as an
951          unconditional goto.  */
952       if (single_succ_p (bb))
953         {
954           basic_block bb_n = single_succ (bb);
955
956           /* The successor bb inherits the predicate of its
957              predecessor.  If there is no predicate in the predecessor
958              bb, then consider the successor bb as always executed.  */
959           if (cond == NULL_TREE)
960             cond = boolean_true_node;
961
962           add_to_predicate_list (bb_n, cond);
963         }
964     }
965
966   /* The loop header is always executed.  */
967   reset_bb_predicate (loop->header);
968   gcc_assert (bb_predicate_gimplified_stmts (loop->header) == NULL
969               && bb_predicate_gimplified_stmts (loop->latch) == NULL);
970
971   return true;
972 }
973
974 /* Return true when LOOP is if-convertible.  This is a helper function
975    for if_convertible_loop_p.  REFS and DDRS are initialized and freed
976    in if_convertible_loop_p.  */
977
978 static bool
979 if_convertible_loop_p_1 (struct loop *loop,
980                          VEC (data_reference_p, heap) **refs,
981                          VEC (ddr_p, heap) **ddrs)
982 {
983   bool res;
984   unsigned int i;
985   basic_block exit_bb = NULL;
986
987   /* Don't if-convert the loop when the data dependences cannot be
988      computed: the loop won't be vectorized in that case.  */
989   res = compute_data_dependences_for_loop (loop, true, refs, ddrs);
990   if (!res)
991     return false;
992
993   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
994
995   /* Allow statements that can be handled during if-conversion.  */
996   ifc_bbs = get_loop_body_in_if_conv_order (loop);
997   if (!ifc_bbs)
998     {
999       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1000         fprintf (dump_file, "Irreducible loop\n");
1001       return false;
1002     }
1003
1004   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1005     {
1006       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1007
1008       if (!if_convertible_bb_p (loop, bb, exit_bb))
1009         return false;
1010
1011       if (bb_with_exit_edge_p (loop, bb))
1012         exit_bb = bb;
1013     }
1014
1015   res = predicate_bbs (loop);
1016   if (!res)
1017     return false;
1018
1019   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1020     {
1021       data_reference_p dr;
1022
1023       for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, *refs, i, dr); i++)
1024         {
1025           dr->aux = XNEW (struct ifc_dr);
1026           DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (dr) = -1;
1027           DR_RW_UNCONDITIONALLY (dr) = -1;
1028         }
1029     }
1030
1031   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1032     {
1033       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1034       gimple_stmt_iterator itr;
1035
1036       for (itr = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (itr); gsi_next (&itr))
1037         if (!if_convertible_phi_p (loop, bb, gsi_stmt (itr)))
1038           return false;
1039
1040       /* Check the if-convertibility of statements in predicated BBs.  */
1041       if (is_predicated (bb))
1042         for (itr = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (itr); gsi_next (&itr))
1043           if (!if_convertible_stmt_p (gsi_stmt (itr), *refs))
1044             return false;
1045     }
1046
1047   if (dump_file)
1048     fprintf (dump_file, "Applying if-conversion\n");
1049
1050   return true;
1051 }
1052
1053 /* Return true when LOOP is if-convertible.
1054    LOOP is if-convertible if:
1055    - it is innermost,
1056    - it has two or more basic blocks,
1057    - it has only one exit,
1058    - loop header is not the exit edge,
1059    - if its basic blocks and phi nodes are if convertible.  */
1060
1061 static bool
1062 if_convertible_loop_p (struct loop *loop)
1063 {
1064   edge e;
1065   edge_iterator ei;
1066   bool res = false;
1067   VEC (data_reference_p, heap) *refs;
1068   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
1069
1070   /* Handle only innermost loop.  */
1071   if (!loop || loop->inner)
1072     {
1073       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1074         fprintf (dump_file, "not innermost loop\n");
1075       return false;
1076     }
1077
1078   /* If only one block, no need for if-conversion.  */
1079   if (loop->num_nodes <= 2)
1080     {
1081       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1082         fprintf (dump_file, "less than 2 basic blocks\n");
1083       return false;
1084     }
1085
1086   /* More than one loop exit is too much to handle.  */
1087   if (!single_exit (loop))
1088     {
1089       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1090         fprintf (dump_file, "multiple exits\n");
1091       return false;
1092     }
1093
1094   /* If one of the loop header's edge is an exit edge then do not
1095      apply if-conversion.  */
1096   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loop->header->succs)
1097     if (loop_exit_edge_p (loop, e))
1098       return false;
1099
1100   refs = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 5);
1101   ddrs = VEC_alloc (ddr_p, heap, 25);
1102   res = if_convertible_loop_p_1 (loop, &refs, &ddrs);
1103
1104   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1105     {
1106       data_reference_p dr;
1107       unsigned int i;
1108
1109       for (i = 0; VEC_iterate (data_reference_p, refs, i, dr); i++)
1110         free (dr->aux);
1111     }
1112
1113   free_data_refs (refs);
1114   free_dependence_relations (ddrs);
1115   return res;
1116 }
1117
1118 /* Basic block BB has two predecessors.  Using predecessor's bb
1119    predicate, set an appropriate condition COND for the PHI node
1120    replacement.  Return the true block whose phi arguments are
1121    selected when cond is true.  LOOP is the loop containing the
1122    if-converted region, GSI is the place to insert the code for the
1123    if-conversion.  */
1124
1125 static basic_block
1126 find_phi_replacement_condition (struct loop *loop,
1127                                 basic_block bb, tree *cond,
1128                                 gimple_stmt_iterator *gsi)
1129 {
1130   edge first_edge, second_edge;
1131   tree tmp_cond;
1132
1133   gcc_assert (EDGE_COUNT (bb->preds) == 2);
1134   first_edge = EDGE_PRED (bb, 0);
1135   second_edge = EDGE_PRED (bb, 1);
1136
1137   /* Use condition based on following criteria:
1138      1)
1139        S1: x = !c ? a : b;
1140
1141        S2: x = c ? b : a;
1142
1143        S2 is preferred over S1. Make 'b' first_bb and use its condition.
1144
1145      2) Do not make loop header first_bb.
1146
1147      3)
1148        S1: x = !(c == d)? a : b;
1149
1150        S21: t1 = c == d;
1151        S22: x = t1 ? b : a;
1152
1153        S3: x = (c == d) ? b : a;
1154
1155        S3 is preferred over S1 and S2*, Make 'b' first_bb and use
1156        its condition.
1157
1158      4) If  pred B is dominated by pred A then use pred B's condition.
1159         See PR23115.  */
1160
1161   /* Select condition that is not TRUTH_NOT_EXPR.  */
1162   tmp_cond = bb_predicate (first_edge->src);
1163   gcc_assert (tmp_cond);
1164
1165   if (TREE_CODE (tmp_cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
1166     {
1167       edge tmp_edge;
1168
1169       tmp_edge = first_edge;
1170       first_edge = second_edge;
1171       second_edge = tmp_edge;
1172     }
1173
1174   /* Check if FIRST_BB is loop header or not and make sure that
1175      FIRST_BB does not dominate SECOND_BB.  */
1176   if (first_edge->src == loop->header
1177       || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS,
1178                          second_edge->src, first_edge->src))
1179     {
1180       *cond = bb_predicate (second_edge->src);
1181
1182       if (TREE_CODE (*cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
1183         *cond = invert_truthvalue (*cond);
1184       else
1185         /* Select non loop header bb.  */
1186         first_edge = second_edge;
1187     }
1188   else
1189     *cond = bb_predicate (first_edge->src);
1190
1191   /* Gimplify the condition: the vectorizer prefers to have gimple
1192      values as conditions.  Various targets use different means to
1193      communicate conditions in vector compare operations.  Using a
1194      gimple value allows the compiler to emit vector compare and
1195      select RTL without exposing compare's result.  */
1196   *cond = force_gimple_operand_gsi (gsi, unshare_expr (*cond),
1197                                     false, NULL_TREE,
1198                                     true, GSI_SAME_STMT);
1199   if (!is_gimple_reg (*cond) && !is_gimple_condexpr (*cond))
1200     *cond = ifc_temp_var (TREE_TYPE (*cond), unshare_expr (*cond), gsi);
1201
1202   gcc_assert (*cond);
1203
1204   return first_edge->src;
1205 }
1206
1207 /* Replace a scalar PHI node with a COND_EXPR using COND as condition.
1208    This routine does not handle PHI nodes with more than two
1209    arguments.
1210
1211    For example,
1212      S1: A = PHI <x1(1), x2(5)
1213    is converted into,
1214      S2: A = cond ? x1 : x2;
1215
1216    The generated code is inserted at GSI that points to the top of
1217    basic block's statement list.  When COND is true, phi arg from
1218    TRUE_BB is selected.  */
1219
1220 static void
1221 predicate_scalar_phi (gimple phi, tree cond,
1222                       basic_block true_bb,
1223                       gimple_stmt_iterator *gsi)
1224 {
1225   gimple new_stmt;
1226   basic_block bb;
1227   tree rhs, res, arg, scev;
1228
1229   gcc_assert (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI
1230               && gimple_phi_num_args (phi) == 2);
1231
1232   res = gimple_phi_result (phi);
1233   /* Do not handle virtual phi nodes.  */
1234   if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (res)))
1235     return;
1236
1237   bb = gimple_bb (phi);
1238
1239   if ((arg = degenerate_phi_result (phi))
1240       || ((scev = analyze_scalar_evolution (gimple_bb (phi)->loop_father,
1241                                             res))
1242           && !chrec_contains_undetermined (scev)
1243           && scev != res
1244           && (arg = gimple_phi_arg_def (phi, 0))))
1245     rhs = arg;
1246   else
1247     {
1248       tree arg_0, arg_1;
1249       /* Use condition that is not TRUTH_NOT_EXPR in conditional modify expr.  */
1250       if (EDGE_PRED (bb, 1)->src == true_bb)
1251         {
1252           arg_0 = gimple_phi_arg_def (phi, 1);
1253           arg_1 = gimple_phi_arg_def (phi, 0);
1254         }
1255       else
1256         {
1257           arg_0 = gimple_phi_arg_def (phi, 0);
1258           arg_1 = gimple_phi_arg_def (phi, 1);
1259         }
1260
1261       /* Build new RHS using selected condition and arguments.  */
1262       rhs = build3 (COND_EXPR, TREE_TYPE (res),
1263                     unshare_expr (cond), arg_0, arg_1);
1264     }
1265
1266   new_stmt = gimple_build_assign (res, rhs);
1267   SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_phi_result (phi)) = new_stmt;
1268   gsi_insert_before (gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
1269   update_stmt (new_stmt);
1270
1271   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1272     {
1273       fprintf (dump_file, "new phi replacement stmt\n");
1274       print_gimple_stmt (dump_file, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
1275     }
1276 }
1277
1278 /* Replaces in LOOP all the scalar phi nodes other than those in the
1279    LOOP->header block with conditional modify expressions.  */
1280
1281 static void
1282 predicate_all_scalar_phis (struct loop *loop)
1283 {
1284   basic_block bb;
1285   unsigned int orig_loop_num_nodes = loop->num_nodes;
1286   unsigned int i;
1287
1288   for (i = 1; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1289     {
1290       gimple phi;
1291       tree cond = NULL_TREE;
1292       gimple_stmt_iterator gsi, phi_gsi;
1293       basic_block true_bb = NULL;
1294       bb = ifc_bbs[i];
1295
1296       if (bb == loop->header)
1297         continue;
1298
1299       phi_gsi = gsi_start_phis (bb);
1300       if (gsi_end_p (phi_gsi))
1301         continue;
1302
1303       /* BB has two predecessors.  Using predecessor's aux field, set
1304          appropriate condition for the PHI node replacement.  */
1305       gsi = gsi_after_labels (bb);
1306       true_bb = find_phi_replacement_condition (loop, bb, &cond, &gsi);
1307
1308       while (!gsi_end_p (phi_gsi))
1309         {
1310           phi = gsi_stmt (phi_gsi);
1311           predicate_scalar_phi (phi, cond, true_bb, &gsi);
1312           release_phi_node (phi);
1313           gsi_next (&phi_gsi);
1314         }
1315
1316       set_phi_nodes (bb, NULL);
1317     }
1318 }
1319
1320 /* Insert in each basic block of LOOP the statements produced by the
1321    gimplification of the predicates.  */
1322
1323 static void
1324 insert_gimplified_predicates (loop_p loop)
1325 {
1326   unsigned int i;
1327
1328   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1329     {
1330       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1331       gimple_seq stmts;
1332
1333       if (!is_predicated (bb))
1334         {
1335           /* Do not insert statements for a basic block that is not
1336              predicated.  Also make sure that the predicate of the
1337              basic block is set to true.  */
1338           reset_bb_predicate (bb);
1339           continue;
1340         }
1341
1342       stmts = bb_predicate_gimplified_stmts (bb);
1343       if (stmts)
1344         {
1345           if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1346             {
1347               /* Insert the predicate of the BB just after the label,
1348                  as the if-conversion of memory writes will use this
1349                  predicate.  */
1350               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_after_labels (bb);
1351               gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
1352             }
1353           else
1354             {
1355               /* Insert the predicate of the BB at the end of the BB
1356                  as this would reduce the register pressure: the only
1357                  use of this predicate will be in successor BBs.  */
1358               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
1359
1360               if (gsi_end_p (gsi)
1361                   || stmt_ends_bb_p (gsi_stmt (gsi)))
1362                 gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
1363               else
1364                 gsi_insert_seq_after (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
1365             }
1366
1367           /* Once the sequence is code generated, set it to NULL.  */
1368           set_bb_predicate_gimplified_stmts (bb, NULL);
1369         }
1370     }
1371 }
1372
1373 /* Predicate each write to memory in LOOP.
1374
1375    This function transforms control flow constructs containing memory
1376    writes of the form:
1377
1378    | for (i = 0; i < N; i++)
1379    |   if (cond)
1380    |     A[i] = expr;
1381
1382    into the following form that does not contain control flow:
1383
1384    | for (i = 0; i < N; i++)
1385    |   A[i] = cond ? expr : A[i];
1386
1387    The original CFG looks like this:
1388
1389    | bb_0
1390    |   i = 0
1391    | end_bb_0
1392    |
1393    | bb_1
1394    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_2
1395    | end_bb_1
1396    |
1397    | bb_2
1398    |   cond = some_computation;
1399    |   if (cond) goto bb_3 else goto bb_4
1400    | end_bb_2
1401    |
1402    | bb_3
1403    |   A[i] = expr;
1404    |   goto bb_4
1405    | end_bb_3
1406    |
1407    | bb_4
1408    |   goto bb_1
1409    | end_bb_4
1410
1411    insert_gimplified_predicates inserts the computation of the COND
1412    expression at the beginning of the destination basic block:
1413
1414    | bb_0
1415    |   i = 0
1416    | end_bb_0
1417    |
1418    | bb_1
1419    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_2
1420    | end_bb_1
1421    |
1422    | bb_2
1423    |   cond = some_computation;
1424    |   if (cond) goto bb_3 else goto bb_4
1425    | end_bb_2
1426    |
1427    | bb_3
1428    |   cond = some_computation;
1429    |   A[i] = expr;
1430    |   goto bb_4
1431    | end_bb_3
1432    |
1433    | bb_4
1434    |   goto bb_1
1435    | end_bb_4
1436
1437    predicate_mem_writes is then predicating the memory write as follows:
1438
1439    | bb_0
1440    |   i = 0
1441    | end_bb_0
1442    |
1443    | bb_1
1444    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_2
1445    | end_bb_1
1446    |
1447    | bb_2
1448    |   if (cond) goto bb_3 else goto bb_4
1449    | end_bb_2
1450    |
1451    | bb_3
1452    |   cond = some_computation;
1453    |   A[i] = cond ? expr : A[i];
1454    |   goto bb_4
1455    | end_bb_3
1456    |
1457    | bb_4
1458    |   goto bb_1
1459    | end_bb_4
1460
1461    and finally combine_blocks removes the basic block boundaries making
1462    the loop vectorizable:
1463
1464    | bb_0
1465    |   i = 0
1466    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_1
1467    | end_bb_0
1468    |
1469    | bb_1
1470    |   cond = some_computation;
1471    |   A[i] = cond ? expr : A[i];
1472    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_4
1473    | end_bb_1
1474    |
1475    | bb_4
1476    |   goto bb_1
1477    | end_bb_4
1478 */
1479
1480 static void
1481 predicate_mem_writes (loop_p loop)
1482 {
1483   unsigned int i, orig_loop_num_nodes = loop->num_nodes;
1484
1485   for (i = 1; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1486     {
1487       gimple_stmt_iterator gsi;
1488       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1489       tree cond = bb_predicate (bb);
1490       gimple stmt;
1491
1492       if (is_true_predicate (cond))
1493         continue;
1494
1495       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1496         if ((stmt = gsi_stmt (gsi))
1497             && gimple_assign_single_p (stmt)
1498             && gimple_vdef (stmt))
1499           {
1500             tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1501             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1502             tree type = TREE_TYPE (lhs);
1503
1504             lhs = ifc_temp_var (type, unshare_expr (lhs), &gsi);
1505             rhs = ifc_temp_var (type, unshare_expr (rhs), &gsi);
1506             rhs = build3 (COND_EXPR, type, unshare_expr (cond), rhs, lhs);
1507             gimple_assign_set_rhs1 (stmt, ifc_temp_var (type, rhs, &gsi));
1508             update_stmt (stmt);
1509           }
1510     }
1511 }
1512
1513 /* Remove all GIMPLE_CONDs and GIMPLE_LABELs of all the basic blocks
1514    other than the exit and latch of the LOOP.  Also resets the
1515    GIMPLE_DEBUG information.  */
1516
1517 static void
1518 remove_conditions_and_labels (loop_p loop)
1519 {
1520   gimple_stmt_iterator gsi;
1521   unsigned int i;
1522
1523   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1524     {
1525       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1526
1527       if (bb_with_exit_edge_p (loop, bb)
1528         || bb == loop->latch)
1529       continue;
1530
1531       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); )
1532         switch (gimple_code (gsi_stmt (gsi)))
1533           {
1534           case GIMPLE_COND:
1535           case GIMPLE_LABEL:
1536             gsi_remove (&gsi, true);
1537             break;
1538
1539           case GIMPLE_DEBUG:
1540             /* ??? Should there be conditional GIMPLE_DEBUG_BINDs?  */
1541             if (gimple_debug_bind_p (gsi_stmt (gsi)))
1542               {
1543                 gimple_debug_bind_reset_value (gsi_stmt (gsi));
1544                 update_stmt (gsi_stmt (gsi));
1545               }
1546             gsi_next (&gsi);
1547             break;
1548
1549           default:
1550             gsi_next (&gsi);
1551           }
1552     }
1553 }
1554
1555 /* Combine all the basic blocks from LOOP into one or two super basic
1556    blocks.  Replace PHI nodes with conditional modify expressions.  */
1557
1558 static void
1559 combine_blocks (struct loop *loop)
1560 {
1561   basic_block bb, exit_bb, merge_target_bb;
1562   unsigned int orig_loop_num_nodes = loop->num_nodes;
1563   unsigned int i;
1564   edge e;
1565   edge_iterator ei;
1566
1567   remove_conditions_and_labels (loop);
1568   insert_gimplified_predicates (loop);
1569   predicate_all_scalar_phis (loop);
1570
1571   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1572     predicate_mem_writes (loop);
1573
1574   /* Merge basic blocks: first remove all the edges in the loop,
1575      except for those from the exit block.  */
1576   exit_bb = NULL;
1577   for (i = 0; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1578     {
1579       bb = ifc_bbs[i];
1580       if (bb_with_exit_edge_p (loop, bb))
1581         {
1582           exit_bb = bb;
1583           break;
1584         }
1585     }
1586   gcc_assert (exit_bb != loop->latch);
1587
1588   for (i = 1; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1589     {
1590       bb = ifc_bbs[i];
1591
1592       for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei));)
1593         {
1594           if (e->src == exit_bb)
1595             ei_next (&ei);
1596           else
1597             remove_edge (e);
1598         }
1599     }
1600
1601   if (exit_bb != NULL)
1602     {
1603       if (exit_bb != loop->header)
1604         {
1605           /* Connect this node to loop header.  */
1606           make_edge (loop->header, exit_bb, EDGE_FALLTHRU);
1607           set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, exit_bb, loop->header);
1608         }
1609
1610       /* Redirect non-exit edges to loop->latch.  */
1611       FOR_EACH_EDGE (e, ei, exit_bb->succs)
1612         {
1613           if (!loop_exit_edge_p (loop, e))
1614             redirect_edge_and_branch (e, loop->latch);
1615         }
1616       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, loop->latch, exit_bb);
1617     }
1618   else
1619     {
1620       /* If the loop does not have an exit, reconnect header and latch.  */
1621       make_edge (loop->header, loop->latch, EDGE_FALLTHRU);
1622       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, loop->latch, loop->header);
1623     }
1624
1625   merge_target_bb = loop->header;
1626   for (i = 1; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1627     {
1628       gimple_stmt_iterator gsi;
1629       gimple_stmt_iterator last;
1630
1631       bb = ifc_bbs[i];
1632
1633       if (bb == exit_bb || bb == loop->latch)
1634         continue;
1635
1636       /* Make stmts member of loop->header.  */
1637       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1638         gimple_set_bb (gsi_stmt (gsi), merge_target_bb);
1639
1640       /* Update stmt list.  */
1641       last = gsi_last_bb (merge_target_bb);
1642       gsi_insert_seq_after (&last, bb_seq (bb), GSI_NEW_STMT);
1643       set_bb_seq (bb, NULL);
1644
1645       delete_basic_block (bb);
1646     }
1647
1648   /* If possible, merge loop header to the block with the exit edge.
1649      This reduces the number of basic blocks to two, to please the
1650      vectorizer that handles only loops with two nodes.  */
1651   if (exit_bb
1652       && exit_bb != loop->header
1653       && can_merge_blocks_p (loop->header, exit_bb))
1654     merge_blocks (loop->header, exit_bb);
1655 }
1656
1657 /* If-convert LOOP when it is legal.  For the moment this pass has no
1658    profitability analysis.  Returns true when something changed.  */
1659
1660 static bool
1661 tree_if_conversion (struct loop *loop)
1662 {
1663   bool changed = false;
1664   ifc_bbs = NULL;
1665
1666   if (!if_convertible_loop_p (loop)
1667       || !dbg_cnt (if_conversion_tree))
1668     goto cleanup;
1669
1670   /* Now all statements are if-convertible.  Combine all the basic
1671      blocks into one huge basic block doing the if-conversion
1672      on-the-fly.  */
1673   combine_blocks (loop);
1674
1675   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1676     mark_sym_for_renaming (gimple_vop (cfun));
1677
1678   changed = true;
1679
1680  cleanup:
1681   if (ifc_bbs)
1682     {
1683       unsigned int i;
1684
1685       for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1686         free_bb_predicate (ifc_bbs[i]);
1687
1688       free (ifc_bbs);
1689       ifc_bbs = NULL;
1690     }
1691
1692   return changed;
1693 }
1694
1695 /* Tree if-conversion pass management.  */
1696
1697 static unsigned int
1698 main_tree_if_conversion (void)
1699 {
1700   loop_iterator li;
1701   struct loop *loop;
1702   bool changed = false;
1703   unsigned todo = 0;
1704
1705   if (number_of_loops () <= 1)
1706     return 0;
1707
1708   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
1709     changed |= tree_if_conversion (loop);
1710
1711   if (changed)
1712     todo |= TODO_cleanup_cfg;
1713
1714   if (changed && flag_tree_loop_if_convert_stores)
1715     todo |= TODO_update_ssa_only_virtuals;
1716
1717   return todo;
1718 }
1719
1720 /* Returns true when the if-conversion pass is enabled.  */
1721
1722 static bool
1723 gate_tree_if_conversion (void)
1724 {
1725   return ((flag_tree_vectorize && flag_tree_loop_if_convert != 0)
1726           || flag_tree_loop_if_convert == 1
1727           || flag_tree_loop_if_convert_stores == 1);
1728 }
1729
1730 struct gimple_opt_pass pass_if_conversion =
1731 {
1732  {
1733   GIMPLE_PASS,
1734   "ifcvt",                              /* name */
1735   gate_tree_if_conversion,              /* gate */
1736   main_tree_if_conversion,              /* execute */
1737   NULL,                                 /* sub */
1738   NULL,                                 /* next */
1739   0,                                    /* static_pass_number */
1740   TV_NONE,                              /* tv_id */
1741   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
1742   0,                                    /* properties_provided */
1743   0,                                    /* properties_destroyed */
1744   0,                                    /* todo_flags_start */
1745   TODO_dump_func | TODO_verify_stmts | TODO_verify_flow
1746                                         /* todo_flags_finish */
1747  }
1748 };