OSDN Git Service

2010-04-13 Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-sra.c
1 /* Scalar Replacement of Aggregates (SRA) converts some structure
2    references into scalar references, exposing them to the scalar
3    optimizers.
4    Copyright (C) 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 /* This file implements Scalar Reduction of Aggregates (SRA).  SRA is run
24    twice, once in the early stages of compilation (early SRA) and once in the
25    late stages (late SRA).  The aim of both is to turn references to scalar
26    parts of aggregates into uses of independent scalar variables.
27
28    The two passes are nearly identical, the only difference is that early SRA
29    does not scalarize unions which are used as the result in a GIMPLE_RETURN
30    statement because together with inlining this can lead to weird type
31    conversions.
32
33    Both passes operate in four stages:
34
35    1. The declarations that have properties which make them candidates for
36       scalarization are identified in function find_var_candidates().  The
37       candidates are stored in candidate_bitmap.
38
39    2. The function body is scanned.  In the process, declarations which are
40       used in a manner that prevent their scalarization are removed from the
41       candidate bitmap.  More importantly, for every access into an aggregate,
42       an access structure (struct access) is created by create_access() and
43       stored in a vector associated with the aggregate.  Among other
44       information, the aggregate declaration, the offset and size of the access
45       and its type are stored in the structure.
46
47       On a related note, assign_link structures are created for every assign
48       statement between candidate aggregates and attached to the related
49       accesses.
50
51    3. The vectors of accesses are analyzed.  They are first sorted according to
52       their offset and size and then scanned for partially overlapping accesses
53       (i.e. those which overlap but one is not entirely within another).  Such
54       an access disqualifies the whole aggregate from being scalarized.
55
56       If there is no such inhibiting overlap, a representative access structure
57       is chosen for every unique combination of offset and size.  Afterwards,
58       the pass builds a set of trees from these structures, in which children
59       of an access are within their parent (in terms of offset and size).
60
61       Then accesses  are propagated  whenever possible (i.e.  in cases  when it
62       does not create a partially overlapping access) across assign_links from
63       the right hand side to the left hand side.
64
65       Then the set of trees for each declaration is traversed again and those
66       accesses which should be replaced by a scalar are identified.
67
68    4. The function is traversed again, and for every reference into an
69       aggregate that has some component which is about to be scalarized,
70       statements are amended and new statements are created as necessary.
71       Finally, if a parameter got scalarized, the scalar replacements are
72       initialized with values from respective parameter aggregates.  */
73
74 #include "config.h"
75 #include "system.h"
76 #include "coretypes.h"
77 #include "alloc-pool.h"
78 #include "tm.h"
79 #include "tree.h"
80 #include "expr.h"
81 #include "gimple.h"
82 #include "cgraph.h"
83 #include "tree-flow.h"
84 #include "ipa-prop.h"
85 #include "diagnostic.h"
86 #include "statistics.h"
87 #include "tree-dump.h"
88 #include "timevar.h"
89 #include "params.h"
90 #include "target.h"
91 #include "flags.h"
92
93 /* Enumeration of all aggregate reductions we can do.  */
94 enum sra_mode { SRA_MODE_EARLY_IPA,   /* early call regularization */
95                 SRA_MODE_EARLY_INTRA, /* early intraprocedural SRA */
96                 SRA_MODE_INTRA };     /* late intraprocedural SRA */
97
98 /* Global variable describing which aggregate reduction we are performing at
99    the moment.  */
100 static enum sra_mode sra_mode;
101
102 struct assign_link;
103
104 /* ACCESS represents each access to an aggregate variable (as a whole or a
105    part).  It can also represent a group of accesses that refer to exactly the
106    same fragment of an aggregate (i.e. those that have exactly the same offset
107    and size).  Such representatives for a single aggregate, once determined,
108    are linked in a linked list and have the group fields set.
109
110    Moreover, when doing intraprocedural SRA, a tree is built from those
111    representatives (by the means of first_child and next_sibling pointers), in
112    which all items in a subtree are "within" the root, i.e. their offset is
113    greater or equal to offset of the root and offset+size is smaller or equal
114    to offset+size of the root.  Children of an access are sorted by offset.
115
116    Note that accesses to parts of vector and complex number types always
117    represented by an access to the whole complex number or a vector.  It is a
118    duty of the modifying functions to replace them appropriately.  */
119
120 struct access
121 {
122   /* Values returned by  `get_ref_base_and_extent' for each component reference
123      If EXPR isn't a component reference  just set `BASE = EXPR', `OFFSET = 0',
124      `SIZE = TREE_SIZE (TREE_TYPE (expr))'.  */
125   HOST_WIDE_INT offset;
126   HOST_WIDE_INT size;
127   tree base;
128
129   /* Expression.  It is context dependent so do not use it to create new
130      expressions to access the original aggregate.  See PR 42154 for a
131      testcase.  */
132   tree expr;
133   /* Type.  */
134   tree type;
135
136   /* The statement this access belongs to.  */
137   gimple stmt;
138
139   /* Next group representative for this aggregate. */
140   struct access *next_grp;
141
142   /* Pointer to the group representative.  Pointer to itself if the struct is
143      the representative.  */
144   struct access *group_representative;
145
146   /* If this access has any children (in terms of the definition above), this
147      points to the first one.  */
148   struct access *first_child;
149
150   /* In intraprocedural SRA, pointer to the next sibling in the access tree as
151      described above.  In IPA-SRA this is a pointer to the next access
152      belonging to the same group (having the same representative).  */
153   struct access *next_sibling;
154
155   /* Pointers to the first and last element in the linked list of assign
156      links.  */
157   struct assign_link *first_link, *last_link;
158
159   /* Pointer to the next access in the work queue.  */
160   struct access *next_queued;
161
162   /* Replacement variable for this access "region."  Never to be accessed
163      directly, always only by the means of get_access_replacement() and only
164      when grp_to_be_replaced flag is set.  */
165   tree replacement_decl;
166
167   /* Is this particular access write access? */
168   unsigned write : 1;
169
170   /* Is this access an artificial one created to scalarize some record
171      entirely? */
172   unsigned total_scalarization : 1;
173
174   /* Is this access currently in the work queue?  */
175   unsigned grp_queued : 1;
176
177   /* Does this group contain a write access?  This flag is propagated down the
178      access tree.  */
179   unsigned grp_write : 1;
180
181   /* Does this group contain a read access?  This flag is propagated down the
182      access tree.  */
183   unsigned grp_read : 1;
184
185   /* Does this group contain a read access that comes from an assignment
186      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
187   unsigned grp_assignment_read : 1;
188
189   /* Other passes of the analysis use this bit to make function
190      analyze_access_subtree create scalar replacements for this group if
191      possible.  */
192   unsigned grp_hint : 1;
193
194   /* Is the subtree rooted in this access fully covered by scalar
195      replacements?  */
196   unsigned grp_covered : 1;
197
198   /* If set to true, this access and all below it in an access tree must not be
199      scalarized.  */
200   unsigned grp_unscalarizable_region : 1;
201
202   /* Whether data have been written to parts of the aggregate covered by this
203      access which is not to be scalarized.  This flag is propagated up in the
204      access tree.  */
205   unsigned grp_unscalarized_data : 1;
206
207   /* Does this access and/or group contain a write access through a
208      BIT_FIELD_REF?  */
209   unsigned grp_partial_lhs : 1;
210
211   /* Set when a scalar replacement should be created for this variable.  We do
212      the decision and creation at different places because create_tmp_var
213      cannot be called from within FOR_EACH_REFERENCED_VAR. */
214   unsigned grp_to_be_replaced : 1;
215
216   /* Is it possible that the group refers to data which might be (directly or
217      otherwise) modified?  */
218   unsigned grp_maybe_modified : 1;
219
220   /* Set when this is a representative of a pointer to scalar (i.e. by
221      reference) parameter which we consider for turning into a plain scalar
222      (i.e. a by value parameter).  */
223   unsigned grp_scalar_ptr : 1;
224
225   /* Set when we discover that this pointer is not safe to dereference in the
226      caller.  */
227   unsigned grp_not_necessarilly_dereferenced : 1;
228 };
229
230 typedef struct access *access_p;
231
232 DEF_VEC_P (access_p);
233 DEF_VEC_ALLOC_P (access_p, heap);
234
235 /* Alloc pool for allocating access structures.  */
236 static alloc_pool access_pool;
237
238 /* A structure linking lhs and rhs accesses from an aggregate assignment.  They
239    are used to propagate subaccesses from rhs to lhs as long as they don't
240    conflict with what is already there.  */
241 struct assign_link
242 {
243   struct access *lacc, *racc;
244   struct assign_link *next;
245 };
246
247 /* Alloc pool for allocating assign link structures.  */
248 static alloc_pool link_pool;
249
250 /* Base (tree) -> Vector (VEC(access_p,heap) *) map.  */
251 static struct pointer_map_t *base_access_vec;
252
253 /* Bitmap of candidates.  */
254 static bitmap candidate_bitmap;
255
256 /* Bitmap of candidates which we should try to entirely scalarize away and
257    those which cannot be (because they are and need be used as a whole).  */
258 static bitmap should_scalarize_away_bitmap, cannot_scalarize_away_bitmap;
259
260 /* Obstack for creation of fancy names.  */
261 static struct obstack name_obstack;
262
263 /* Head of a linked list of accesses that need to have its subaccesses
264    propagated to their assignment counterparts. */
265 static struct access *work_queue_head;
266
267 /* Number of parameters of the analyzed function when doing early ipa SRA.  */
268 static int func_param_count;
269
270 /* scan_function sets the following to true if it encounters a call to
271    __builtin_apply_args.  */
272 static bool encountered_apply_args;
273
274 /* Set by scan_function when it finds a recursive call.  */
275 static bool encountered_recursive_call;
276
277 /* Set by scan_function when it finds a recursive call with less actual
278    arguments than formal parameters..  */
279 static bool encountered_unchangable_recursive_call;
280
281 /* This is a table in which for each basic block and parameter there is a
282    distance (offset + size) in that parameter which is dereferenced and
283    accessed in that BB.  */
284 static HOST_WIDE_INT *bb_dereferences;
285 /* Bitmap of BBs that can cause the function to "stop" progressing by
286    returning, throwing externally, looping infinitely or calling a function
287    which might abort etc.. */
288 static bitmap final_bbs;
289
290 /* Representative of no accesses at all. */
291 static struct access  no_accesses_representant;
292
293 /* Predicate to test the special value.  */
294
295 static inline bool
296 no_accesses_p (struct access *access)
297 {
298   return access == &no_accesses_representant;
299 }
300
301 /* Dump contents of ACCESS to file F in a human friendly way.  If GRP is true,
302    representative fields are dumped, otherwise those which only describe the
303    individual access are.  */
304
305 static struct
306 {
307   /* Number of processed aggregates is readily available in
308      analyze_all_variable_accesses and so is not stored here.  */
309
310   /* Number of created scalar replacements.  */
311   int replacements;
312
313   /* Number of times sra_modify_expr or sra_modify_assign themselves changed an
314      expression.  */
315   int exprs;
316
317   /* Number of statements created by generate_subtree_copies.  */
318   int subtree_copies;
319
320   /* Number of statements created by load_assign_lhs_subreplacements.  */
321   int subreplacements;
322
323   /* Number of times sra_modify_assign has deleted a statement.  */
324   int deleted;
325
326   /* Number of times sra_modify_assign has to deal with subaccesses of LHS and
327      RHS reparately due to type conversions or nonexistent matching
328      references.  */
329   int separate_lhs_rhs_handling;
330
331   /* Number of parameters that were removed because they were unused.  */
332   int deleted_unused_parameters;
333
334   /* Number of scalars passed as parameters by reference that have been
335      converted to be passed by value.  */
336   int scalar_by_ref_to_by_val;
337
338   /* Number of aggregate parameters that were replaced by one or more of their
339      components.  */
340   int aggregate_params_reduced;
341
342   /* Numbber of components created when splitting aggregate parameters.  */
343   int param_reductions_created;
344 } sra_stats;
345
346 static void
347 dump_access (FILE *f, struct access *access, bool grp)
348 {
349   fprintf (f, "access { ");
350   fprintf (f, "base = (%d)'", DECL_UID (access->base));
351   print_generic_expr (f, access->base, 0);
352   fprintf (f, "', offset = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->offset);
353   fprintf (f, ", size = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->size);
354   fprintf (f, ", expr = ");
355   print_generic_expr (f, access->expr, 0);
356   fprintf (f, ", type = ");
357   print_generic_expr (f, access->type, 0);
358   if (grp)
359     fprintf (f, ", grp_write = %d, total_scalarization = %d, "
360              "grp_read = %d, grp_hint = %d, "
361              "grp_covered = %d, grp_unscalarizable_region = %d, "
362              "grp_unscalarized_data = %d, grp_partial_lhs = %d, "
363              "grp_to_be_replaced = %d, grp_maybe_modified = %d, "
364              "grp_not_necessarilly_dereferenced = %d\n",
365              access->grp_write, access->total_scalarization,
366              access->grp_read, access->grp_hint,
367              access->grp_covered, access->grp_unscalarizable_region,
368              access->grp_unscalarized_data, access->grp_partial_lhs,
369              access->grp_to_be_replaced, access->grp_maybe_modified,
370              access->grp_not_necessarilly_dereferenced);
371   else
372     fprintf (f, ", write = %d, total_scalarization = %d, "
373              "grp_partial_lhs = %d\n",
374              access->write, access->total_scalarization,
375              access->grp_partial_lhs);
376 }
377
378 /* Dump a subtree rooted in ACCESS to file F, indent by LEVEL.  */
379
380 static void
381 dump_access_tree_1 (FILE *f, struct access *access, int level)
382 {
383   do
384     {
385       int i;
386
387       for (i = 0; i < level; i++)
388         fputs ("* ", dump_file);
389
390       dump_access (f, access, true);
391
392       if (access->first_child)
393         dump_access_tree_1 (f, access->first_child, level + 1);
394
395       access = access->next_sibling;
396     }
397   while (access);
398 }
399
400 /* Dump all access trees for a variable, given the pointer to the first root in
401    ACCESS.  */
402
403 static void
404 dump_access_tree (FILE *f, struct access *access)
405 {
406   for (; access; access = access->next_grp)
407     dump_access_tree_1 (f, access, 0);
408 }
409
410 /* Return true iff ACC is non-NULL and has subaccesses.  */
411
412 static inline bool
413 access_has_children_p (struct access *acc)
414 {
415   return acc && acc->first_child;
416 }
417
418 /* Return a vector of pointers to accesses for the variable given in BASE or
419    NULL if there is none.  */
420
421 static VEC (access_p, heap) *
422 get_base_access_vector (tree base)
423 {
424   void **slot;
425
426   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
427   if (!slot)
428     return NULL;
429   else
430     return *(VEC (access_p, heap) **) slot;
431 }
432
433 /* Find an access with required OFFSET and SIZE in a subtree of accesses rooted
434    in ACCESS.  Return NULL if it cannot be found.  */
435
436 static struct access *
437 find_access_in_subtree (struct access *access, HOST_WIDE_INT offset,
438                         HOST_WIDE_INT size)
439 {
440   while (access && (access->offset != offset || access->size != size))
441     {
442       struct access *child = access->first_child;
443
444       while (child && (child->offset + child->size <= offset))
445         child = child->next_sibling;
446       access = child;
447     }
448
449   return access;
450 }
451
452 /* Return the first group representative for DECL or NULL if none exists.  */
453
454 static struct access *
455 get_first_repr_for_decl (tree base)
456 {
457   VEC (access_p, heap) *access_vec;
458
459   access_vec = get_base_access_vector (base);
460   if (!access_vec)
461     return NULL;
462
463   return VEC_index (access_p, access_vec, 0);
464 }
465
466 /* Find an access representative for the variable BASE and given OFFSET and
467    SIZE.  Requires that access trees have already been built.  Return NULL if
468    it cannot be found.  */
469
470 static struct access *
471 get_var_base_offset_size_access (tree base, HOST_WIDE_INT offset,
472                                  HOST_WIDE_INT size)
473 {
474   struct access *access;
475
476   access = get_first_repr_for_decl (base);
477   while (access && (access->offset + access->size <= offset))
478     access = access->next_grp;
479   if (!access)
480     return NULL;
481
482   return find_access_in_subtree (access, offset, size);
483 }
484
485 /* Add LINK to the linked list of assign links of RACC.  */
486 static void
487 add_link_to_rhs (struct access *racc, struct assign_link *link)
488 {
489   gcc_assert (link->racc == racc);
490
491   if (!racc->first_link)
492     {
493       gcc_assert (!racc->last_link);
494       racc->first_link = link;
495     }
496   else
497     racc->last_link->next = link;
498
499   racc->last_link = link;
500   link->next = NULL;
501 }
502
503 /* Move all link structures in their linked list in OLD_RACC to the linked list
504    in NEW_RACC.  */
505 static void
506 relink_to_new_repr (struct access *new_racc, struct access *old_racc)
507 {
508   if (!old_racc->first_link)
509     {
510       gcc_assert (!old_racc->last_link);
511       return;
512     }
513
514   if (new_racc->first_link)
515     {
516       gcc_assert (!new_racc->last_link->next);
517       gcc_assert (!old_racc->last_link || !old_racc->last_link->next);
518
519       new_racc->last_link->next = old_racc->first_link;
520       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
521     }
522   else
523     {
524       gcc_assert (!new_racc->last_link);
525
526       new_racc->first_link = old_racc->first_link;
527       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
528     }
529   old_racc->first_link = old_racc->last_link = NULL;
530 }
531
532 /* Add ACCESS to the work queue (which is actually a stack).  */
533
534 static void
535 add_access_to_work_queue (struct access *access)
536 {
537   if (!access->grp_queued)
538     {
539       gcc_assert (!access->next_queued);
540       access->next_queued = work_queue_head;
541       access->grp_queued = 1;
542       work_queue_head = access;
543     }
544 }
545
546 /* Pop an access from the work queue, and return it, assuming there is one.  */
547
548 static struct access *
549 pop_access_from_work_queue (void)
550 {
551   struct access *access = work_queue_head;
552
553   work_queue_head = access->next_queued;
554   access->next_queued = NULL;
555   access->grp_queued = 0;
556   return access;
557 }
558
559
560 /* Allocate necessary structures.  */
561
562 static void
563 sra_initialize (void)
564 {
565   candidate_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
566   should_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
567   cannot_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
568   gcc_obstack_init (&name_obstack);
569   access_pool = create_alloc_pool ("SRA accesses", sizeof (struct access), 16);
570   link_pool = create_alloc_pool ("SRA links", sizeof (struct assign_link), 16);
571   base_access_vec = pointer_map_create ();
572   memset (&sra_stats, 0, sizeof (sra_stats));
573   encountered_apply_args = false;
574   encountered_recursive_call = false;
575   encountered_unchangable_recursive_call = false;
576 }
577
578 /* Hook fed to pointer_map_traverse, deallocate stored vectors.  */
579
580 static bool
581 delete_base_accesses (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
582                      void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
583 {
584   VEC (access_p, heap) *access_vec;
585   access_vec = (VEC (access_p, heap) *) *value;
586   VEC_free (access_p, heap, access_vec);
587
588   return true;
589 }
590
591 /* Deallocate all general structures.  */
592
593 static void
594 sra_deinitialize (void)
595 {
596   BITMAP_FREE (candidate_bitmap);
597   BITMAP_FREE (should_scalarize_away_bitmap);
598   BITMAP_FREE (cannot_scalarize_away_bitmap);
599   free_alloc_pool (access_pool);
600   free_alloc_pool (link_pool);
601   obstack_free (&name_obstack, NULL);
602
603   pointer_map_traverse (base_access_vec, delete_base_accesses, NULL);
604   pointer_map_destroy (base_access_vec);
605 }
606
607 /* Remove DECL from candidates for SRA and write REASON to the dump file if
608    there is one.  */
609 static void
610 disqualify_candidate (tree decl, const char *reason)
611 {
612   bitmap_clear_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (decl));
613
614   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
615     {
616       fprintf (dump_file, "! Disqualifying ");
617       print_generic_expr (dump_file, decl, 0);
618       fprintf (dump_file, " - %s\n", reason);
619     }
620 }
621
622 /* Return true iff the type contains a field or an element which does not allow
623    scalarization.  */
624
625 static bool
626 type_internals_preclude_sra_p (tree type)
627 {
628   tree fld;
629   tree et;
630
631   switch (TREE_CODE (type))
632     {
633     case RECORD_TYPE:
634     case UNION_TYPE:
635     case QUAL_UNION_TYPE:
636       for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = TREE_CHAIN (fld))
637         if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
638           {
639             tree ft = TREE_TYPE (fld);
640
641             if (TREE_THIS_VOLATILE (fld)
642                 || !DECL_FIELD_OFFSET (fld) || !DECL_SIZE (fld)
643                 || !host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fld), 1)
644                 || !host_integerp (DECL_SIZE (fld), 1))
645               return true;
646
647             if (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
648                 && type_internals_preclude_sra_p (ft))
649               return true;
650           }
651
652       return false;
653
654     case ARRAY_TYPE:
655       et = TREE_TYPE (type);
656
657       if (AGGREGATE_TYPE_P (et))
658         return type_internals_preclude_sra_p (et);
659       else
660         return false;
661
662     default:
663       return false;
664     }
665 }
666
667 /* If T is an SSA_NAME, return NULL if it is not a default def or return its
668    base variable if it is.  Return T if it is not an SSA_NAME.  */
669
670 static tree
671 get_ssa_base_param (tree t)
672 {
673   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
674     {
675       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
676         return SSA_NAME_VAR (t);
677       else
678         return NULL_TREE;
679     }
680   return t;
681 }
682
683 /* Mark a dereference of BASE of distance DIST in a basic block tht STMT
684    belongs to, unless the BB has already been marked as a potentially
685    final.  */
686
687 static void
688 mark_parm_dereference (tree base, HOST_WIDE_INT dist, gimple stmt)
689 {
690   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
691   int idx, parm_index = 0;
692   tree parm;
693
694   if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
695     return;
696
697   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
698        parm && parm != base;
699        parm = TREE_CHAIN (parm))
700     parm_index++;
701
702   gcc_assert (parm_index < func_param_count);
703
704   idx = bb->index * func_param_count + parm_index;
705   if (bb_dereferences[idx] < dist)
706     bb_dereferences[idx] = dist;
707 }
708
709 /* Allocate an access structure for BASE, OFFSET and SIZE, clear it, fill in
710    the three fields.  Also add it to the vector of accesses corresponding to
711    the base.  Finally, return the new access.  */
712
713 static struct access *
714 create_access_1 (tree base, HOST_WIDE_INT offset, HOST_WIDE_INT size)
715 {
716   VEC (access_p, heap) *vec;
717   struct access *access;
718   void **slot;
719
720   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
721   memset (access, 0, sizeof (struct access));
722   access->base = base;
723   access->offset = offset;
724   access->size = size;
725
726   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
727   if (slot)
728     vec = (VEC (access_p, heap) *) *slot;
729   else
730     vec = VEC_alloc (access_p, heap, 32);
731
732   VEC_safe_push (access_p, heap, vec, access);
733
734   *((struct VEC (access_p,heap) **)
735         pointer_map_insert (base_access_vec, base)) = vec;
736
737   return access;
738 }
739
740 /* Create and insert access for EXPR. Return created access, or NULL if it is
741    not possible.  */
742
743 static struct access *
744 create_access (tree expr, gimple stmt, bool write)
745 {
746   struct access *access;
747   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
748   tree base = expr;
749   bool ptr, unscalarizable_region = false;
750
751   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
752
753   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA && INDIRECT_REF_P (base))
754     {
755       base = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (base, 0));
756       if (!base)
757         return NULL;
758       ptr = true;
759     }
760   else
761     ptr = false;
762
763   if (!DECL_P (base) || !bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
764     return NULL;
765
766   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
767     {
768       if (size < 0 || size != max_size)
769         {
770           disqualify_candidate (base, "Encountered a variable sized access.");
771           return NULL;
772         }
773       if ((offset % BITS_PER_UNIT) != 0 || (size % BITS_PER_UNIT) != 0)
774         {
775           disqualify_candidate (base,
776                                 "Encountered an acces not aligned to a byte.");
777           return NULL;
778         }
779
780       if (ptr)
781         mark_parm_dereference (base, offset + size, stmt);
782     }
783   else
784     {
785       if (size != max_size)
786         {
787           size = max_size;
788           unscalarizable_region = true;
789         }
790       if (size < 0)
791         {
792           disqualify_candidate (base, "Encountered an unconstrained access.");
793           return NULL;
794         }
795     }
796
797   access = create_access_1 (base, offset, size);
798   access->expr = expr;
799   access->type = TREE_TYPE (expr);
800   access->write = write;
801   access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
802   access->stmt = stmt;
803
804   return access;
805 }
806
807
808 /* Return true iff TYPE is a RECORD_TYPE with fields that are either of gimple
809    register types or (recursively) records with only these two kinds of fields.
810    It also returns false if any of these records has a zero-size field as its
811    last field.  */
812
813 static bool
814 type_consists_of_records_p (tree type)
815 {
816   tree fld;
817   bool last_fld_has_zero_size = false;
818
819   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
820     return false;
821
822   for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = TREE_CHAIN (fld))
823     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
824       {
825         tree ft = TREE_TYPE (fld);
826
827         if (!is_gimple_reg_type (ft)
828             && !type_consists_of_records_p (ft))
829           return false;
830
831         last_fld_has_zero_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1) == 0;
832       }
833
834   if (last_fld_has_zero_size)
835     return false;
836
837   return true;
838 }
839
840 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
841    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
842    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
843    offset of DECL within BASE.  */
844
845 static void
846 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset)
847 {
848   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
849
850   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = TREE_CHAIN (fld))
851     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
852       {
853         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
854         tree ft = TREE_TYPE (fld);
855
856         if (is_gimple_reg_type (ft))
857           {
858             struct access *access;
859             HOST_WIDE_INT size;
860             tree expr;
861             bool ok;
862
863             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
864             expr = base;
865             ok = build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (base), pos,
866                                        ft, false);
867             gcc_assert (ok);
868
869             access = create_access_1 (base, pos, size);
870             access->expr = expr;
871             access->type = ft;
872             access->total_scalarization = 1;
873             /* Accesses for intraprocedural SRA can have their stmt NULL.  */
874           }
875         else
876           completely_scalarize_record (base, fld, pos);
877       }
878 }
879
880
881 /* Search the given tree for a declaration by skipping handled components and
882    exclude it from the candidates.  */
883
884 static void
885 disqualify_base_of_expr (tree t, const char *reason)
886 {
887   while (handled_component_p (t))
888     t = TREE_OPERAND (t, 0);
889
890   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
891     {
892       if (INDIRECT_REF_P (t))
893         t = TREE_OPERAND (t, 0);
894       t = get_ssa_base_param (t);
895     }
896
897   if (t && DECL_P (t))
898     disqualify_candidate (t, reason);
899 }
900
901 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
902    candidates for scalarization.  Return the created access or NULL if none is
903    created.  */
904
905 static struct access *
906 build_access_from_expr_1 (tree expr, gimple stmt, bool write)
907 {
908   struct access *ret = NULL;
909   bool partial_ref;
910
911   if (TREE_CODE (expr) == BIT_FIELD_REF
912       || TREE_CODE (expr) == IMAGPART_EXPR
913       || TREE_CODE (expr) == REALPART_EXPR)
914     {
915       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
916       partial_ref = true;
917     }
918   else
919     partial_ref = false;
920
921   /* We need to dive through V_C_Es in order to get the size of its parameter
922      and not the result type.  Ada produces such statements.  We are also
923      capable of handling the topmost V_C_E but not any of those buried in other
924      handled components.  */
925   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
926     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
927
928   if (contains_view_convert_expr_p (expr))
929     {
930       disqualify_base_of_expr (expr, "V_C_E under a different handled "
931                                "component.");
932       return NULL;
933     }
934
935   switch (TREE_CODE (expr))
936     {
937     case INDIRECT_REF:
938       if (sra_mode != SRA_MODE_EARLY_IPA)
939         return NULL;
940       /* fall through */
941     case VAR_DECL:
942     case PARM_DECL:
943     case RESULT_DECL:
944     case COMPONENT_REF:
945     case ARRAY_REF:
946     case ARRAY_RANGE_REF:
947       ret = create_access (expr, stmt, write);
948       break;
949
950     default:
951       break;
952     }
953
954   if (write && partial_ref && ret)
955     ret->grp_partial_lhs = 1;
956
957   return ret;
958 }
959
960 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
961    candidates for scalarization.  Return true if any access has been inserted.
962    STMT must be the statement from which the expression is taken, WRITE must be
963    true if the expression is a store and false otherwise. */
964
965 static bool
966 build_access_from_expr (tree expr, gimple stmt, bool write)
967 {
968   struct access *access;
969
970   access = build_access_from_expr_1 (expr, stmt, write);
971   if (access)
972     {
973       /* This means the aggregate is accesses as a whole in a way other than an
974          assign statement and thus cannot be removed even if we had a scalar
975          replacement for everything.  */
976       if (cannot_scalarize_away_bitmap)
977         bitmap_set_bit (cannot_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (access->base));
978       return true;
979     }
980   return false;
981 }
982
983 /* Disqualify LHS and RHS for scalarization if STMT must end its basic block in
984    modes in which it matters, return true iff they have been disqualified.  RHS
985    may be NULL, in that case ignore it.  If we scalarize an aggregate in
986    intra-SRA we may need to add statements after each statement.  This is not
987    possible if a statement unconditionally has to end the basic block.  */
988 static bool
989 disqualify_ops_if_throwing_stmt (gimple stmt, tree lhs, tree rhs)
990 {
991   if ((sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
992       && (stmt_can_throw_internal (stmt) || stmt_ends_bb_p (stmt)))
993     {
994       disqualify_base_of_expr (lhs, "LHS of a throwing stmt.");
995       if (rhs)
996         disqualify_base_of_expr (rhs, "RHS of a throwing stmt.");
997       return true;
998     }
999   return false;
1000 }
1001
1002 /* Scan expressions occuring in STMT, create access structures for all accesses
1003    to candidates for scalarization and remove those candidates which occur in
1004    statements or expressions that prevent them from being split apart.  Return
1005    true if any access has been inserted.  */
1006
1007 static bool
1008 build_accesses_from_assign (gimple stmt)
1009 {
1010   tree lhs, rhs;
1011   struct access *lacc, *racc;
1012
1013   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1014     return false;
1015
1016   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1017   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1018
1019   if (disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, lhs, rhs))
1020     return false;
1021
1022   racc = build_access_from_expr_1 (rhs, stmt, false);
1023   lacc = build_access_from_expr_1 (lhs, stmt, true);
1024
1025   if (racc)
1026     {
1027       racc->grp_assignment_read = 1;
1028       if (should_scalarize_away_bitmap && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
1029           && !is_gimple_reg_type (racc->type))
1030         bitmap_set_bit (should_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (racc->base));
1031     }
1032
1033   if (lacc && racc
1034       && (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1035       && !lacc->grp_unscalarizable_region
1036       && !racc->grp_unscalarizable_region
1037       && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
1038       /* FIXME: Turn the following line into an assert after PR 40058 is
1039          fixed.  */
1040       && lacc->size == racc->size
1041       && useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
1042     {
1043       struct assign_link *link;
1044
1045       link = (struct assign_link *) pool_alloc (link_pool);
1046       memset (link, 0, sizeof (struct assign_link));
1047
1048       link->lacc = lacc;
1049       link->racc = racc;
1050
1051       add_link_to_rhs (racc, link);
1052     }
1053
1054   return lacc || racc;
1055 }
1056
1057 /* Callback of walk_stmt_load_store_addr_ops visit_addr used to determine
1058    GIMPLE_ASM operands with memory constrains which cannot be scalarized.  */
1059
1060 static bool
1061 asm_visit_addr (gimple stmt ATTRIBUTE_UNUSED, tree op,
1062                 void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1063 {
1064   op = get_base_address (op);
1065   if (op
1066       && DECL_P (op))
1067     disqualify_candidate (op, "Non-scalarizable GIMPLE_ASM operand.");
1068
1069   return false;
1070 }
1071
1072 /* Return true iff callsite CALL has at least as many actual arguments as there
1073    are formal parameters of the function currently processed by IPA-SRA.  */
1074
1075 static inline bool
1076 callsite_has_enough_arguments_p (gimple call)
1077 {
1078   return gimple_call_num_args (call) >= (unsigned) func_param_count;
1079 }
1080
1081 /* Scan function and look for interesting expressions and create access
1082    structures for them.  Return true iff any access is created.  */
1083
1084 static bool
1085 scan_function (void)
1086 {
1087   basic_block bb;
1088   bool ret = false;
1089
1090   FOR_EACH_BB (bb)
1091     {
1092       gimple_stmt_iterator gsi;
1093       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1094         {
1095           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1096           tree t;
1097           unsigned i;
1098
1099           if (final_bbs && stmt_can_throw_external (stmt))
1100             bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1101           switch (gimple_code (stmt))
1102             {
1103             case GIMPLE_RETURN:
1104               t = gimple_return_retval (stmt);
1105               if (t != NULL_TREE)
1106                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1107               if (final_bbs)
1108                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1109               break;
1110
1111             case GIMPLE_ASSIGN:
1112               ret |= build_accesses_from_assign (stmt);
1113               break;
1114
1115             case GIMPLE_CALL:
1116               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
1117                 ret |= build_access_from_expr (gimple_call_arg (stmt, i),
1118                                                stmt, false);
1119
1120               if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
1121                 {
1122                   tree dest = gimple_call_fndecl (stmt);
1123                   int flags = gimple_call_flags (stmt);
1124
1125                   if (dest)
1126                     {
1127                       if (DECL_BUILT_IN_CLASS (dest) == BUILT_IN_NORMAL
1128                           && DECL_FUNCTION_CODE (dest) == BUILT_IN_APPLY_ARGS)
1129                         encountered_apply_args = true;
1130                       if (cgraph_get_node (dest)
1131                           == cgraph_get_node (current_function_decl))
1132                         {
1133                           encountered_recursive_call = true;
1134                           if (!callsite_has_enough_arguments_p (stmt))
1135                             encountered_unchangable_recursive_call = true;
1136                         }
1137                     }
1138
1139                   if (final_bbs
1140                       && (flags & (ECF_CONST | ECF_PURE)) == 0)
1141                     bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1142                 }
1143
1144               t = gimple_call_lhs (stmt);
1145               if (t && !disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, t, NULL))
1146                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1147               break;
1148
1149             case GIMPLE_ASM:
1150               walk_stmt_load_store_addr_ops (stmt, NULL, NULL, NULL,
1151                                              asm_visit_addr);
1152               if (final_bbs)
1153                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1154
1155               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1156                 {
1157                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1158                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1159                 }
1160               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1161                 {
1162                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1163                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1164                 }
1165               break;
1166
1167             default:
1168               break;
1169             }
1170         }
1171     }
1172
1173   return ret;
1174 }
1175
1176 /* Helper of QSORT function. There are pointers to accesses in the array.  An
1177    access is considered smaller than another if it has smaller offset or if the
1178    offsets are the same but is size is bigger. */
1179
1180 static int
1181 compare_access_positions (const void *a, const void *b)
1182 {
1183   const access_p *fp1 = (const access_p *) a;
1184   const access_p *fp2 = (const access_p *) b;
1185   const access_p f1 = *fp1;
1186   const access_p f2 = *fp2;
1187
1188   if (f1->offset != f2->offset)
1189     return f1->offset < f2->offset ? -1 : 1;
1190
1191   if (f1->size == f2->size)
1192     {
1193       if (f1->type == f2->type)
1194         return 0;
1195       /* Put any non-aggregate type before any aggregate type.  */
1196       else if (!is_gimple_reg_type (f1->type)
1197           && is_gimple_reg_type (f2->type))
1198         return 1;
1199       else if (is_gimple_reg_type (f1->type)
1200                && !is_gimple_reg_type (f2->type))
1201         return -1;
1202       /* Put any complex or vector type before any other scalar type.  */
1203       else if (TREE_CODE (f1->type) != COMPLEX_TYPE
1204                && TREE_CODE (f1->type) != VECTOR_TYPE
1205                && (TREE_CODE (f2->type) == COMPLEX_TYPE
1206                    || TREE_CODE (f2->type) == VECTOR_TYPE))
1207         return 1;
1208       else if ((TREE_CODE (f1->type) == COMPLEX_TYPE
1209                 || TREE_CODE (f1->type) == VECTOR_TYPE)
1210                && TREE_CODE (f2->type) != COMPLEX_TYPE
1211                && TREE_CODE (f2->type) != VECTOR_TYPE)
1212         return -1;
1213       /* Put the integral type with the bigger precision first.  */
1214       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1215                && INTEGRAL_TYPE_P (f2->type))
1216         return TYPE_PRECISION (f2->type) - TYPE_PRECISION (f1->type);
1217       /* Put any integral type with non-full precision last.  */
1218       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1219                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f1->type))
1220                    != TYPE_PRECISION (f1->type)))
1221         return 1;
1222       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f2->type)
1223                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f2->type))
1224                    != TYPE_PRECISION (f2->type)))
1225         return -1;
1226       /* Stabilize the sort.  */
1227       return TYPE_UID (f1->type) - TYPE_UID (f2->type);
1228     }
1229
1230   /* We want the bigger accesses first, thus the opposite operator in the next
1231      line: */
1232   return f1->size > f2->size ? -1 : 1;
1233 }
1234
1235
1236 /* Append a name of the declaration to the name obstack.  A helper function for
1237    make_fancy_name.  */
1238
1239 static void
1240 make_fancy_decl_name (tree decl)
1241 {
1242   char buffer[32];
1243
1244   tree name = DECL_NAME (decl);
1245   if (name)
1246     obstack_grow (&name_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1247                   IDENTIFIER_LENGTH (name));
1248   else
1249     {
1250       sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (decl));
1251       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1252     }
1253 }
1254
1255 /* Helper for make_fancy_name.  */
1256
1257 static void
1258 make_fancy_name_1 (tree expr)
1259 {
1260   char buffer[32];
1261   tree index;
1262
1263   if (DECL_P (expr))
1264     {
1265       make_fancy_decl_name (expr);
1266       return;
1267     }
1268
1269   switch (TREE_CODE (expr))
1270     {
1271     case COMPONENT_REF:
1272       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1273       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1274       make_fancy_decl_name (TREE_OPERAND (expr, 1));
1275       break;
1276
1277     case ARRAY_REF:
1278       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1279       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1280       /* Arrays with only one element may not have a constant as their
1281          index. */
1282       index = TREE_OPERAND (expr, 1);
1283       if (TREE_CODE (index) != INTEGER_CST)
1284         break;
1285       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (index));
1286       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1287
1288       break;
1289
1290     case BIT_FIELD_REF:
1291     case REALPART_EXPR:
1292     case IMAGPART_EXPR:
1293       gcc_unreachable ();       /* we treat these as scalars.  */
1294       break;
1295     default:
1296       break;
1297     }
1298 }
1299
1300 /* Create a human readable name for replacement variable of ACCESS.  */
1301
1302 static char *
1303 make_fancy_name (tree expr)
1304 {
1305   make_fancy_name_1 (expr);
1306   obstack_1grow (&name_obstack, '\0');
1307   return XOBFINISH (&name_obstack, char *);
1308 }
1309
1310 /* Helper function for build_ref_for_offset.  */
1311
1312 static bool
1313 build_ref_for_offset_1 (tree *res, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1314                         tree exp_type)
1315 {
1316   while (1)
1317     {
1318       tree fld;
1319       tree tr_size, index, minidx;
1320       HOST_WIDE_INT el_size;
1321
1322       if (offset == 0 && exp_type
1323           && types_compatible_p (exp_type, type))
1324         return true;
1325
1326       switch (TREE_CODE (type))
1327         {
1328         case UNION_TYPE:
1329         case QUAL_UNION_TYPE:
1330         case RECORD_TYPE:
1331           for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = TREE_CHAIN (fld))
1332             {
1333               HOST_WIDE_INT pos, size;
1334               tree expr, *expr_ptr;
1335
1336               if (TREE_CODE (fld) != FIELD_DECL)
1337                 continue;
1338
1339               pos = int_bit_position (fld);
1340               gcc_assert (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE || pos == 0);
1341               tr_size = DECL_SIZE (fld);
1342               if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1343                 continue;
1344               size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1345               if (size == 0)
1346                 {
1347                   if (pos != offset)
1348                     continue;
1349                 }
1350               else if (pos > offset || (pos + size) <= offset)
1351                 continue;
1352
1353               if (res)
1354                 {
1355                   expr = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), *res, fld,
1356                                  NULL_TREE);
1357                   expr_ptr = &expr;
1358                 }
1359               else
1360                 expr_ptr = NULL;
1361               if (build_ref_for_offset_1 (expr_ptr, TREE_TYPE (fld),
1362                                           offset - pos, exp_type))
1363                 {
1364                   if (res)
1365                     *res = expr;
1366                   return true;
1367                 }
1368             }
1369           return false;
1370
1371         case ARRAY_TYPE:
1372           tr_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
1373           if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1374             return false;
1375           el_size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1376
1377           minidx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1378           if (TREE_CODE (minidx) != INTEGER_CST || el_size == 0)
1379             return false;
1380           if (res)
1381             {
1382               index = build_int_cst (TYPE_DOMAIN (type), offset / el_size);
1383               if (!integer_zerop (minidx))
1384                 index = int_const_binop (PLUS_EXPR, index, minidx, 0);
1385               *res = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (type), *res, index,
1386                              NULL_TREE, NULL_TREE);
1387             }
1388           offset = offset % el_size;
1389           type = TREE_TYPE (type);
1390           break;
1391
1392         default:
1393           if (offset != 0)
1394             return false;
1395
1396           if (exp_type)
1397             return false;
1398           else
1399             return true;
1400         }
1401     }
1402 }
1403
1404 /* Construct an expression that would reference a part of aggregate *EXPR of
1405    type TYPE at the given OFFSET of the type EXP_TYPE.  If EXPR is NULL, the
1406    function only determines whether it can build such a reference without
1407    actually doing it, otherwise, the tree it points to is unshared first and
1408    then used as a base for furhter sub-references.
1409
1410    FIXME: Eventually this should be replaced with
1411    maybe_fold_offset_to_reference() from tree-ssa-ccp.c but that requires a
1412    minor rewrite of fold_stmt.
1413  */
1414
1415 bool
1416 build_ref_for_offset (tree *expr, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1417                       tree exp_type, bool allow_ptr)
1418 {
1419   location_t loc = expr ? EXPR_LOCATION (*expr) : UNKNOWN_LOCATION;
1420
1421   if (expr)
1422     *expr = unshare_expr (*expr);
1423
1424   if (allow_ptr && POINTER_TYPE_P (type))
1425     {
1426       type = TREE_TYPE (type);
1427       if (expr)
1428         *expr = fold_build1_loc (loc, INDIRECT_REF, type, *expr);
1429     }
1430
1431   return build_ref_for_offset_1 (expr, type, offset, exp_type);
1432 }
1433
1434 /* Return true iff TYPE is stdarg va_list type.  */
1435
1436 static inline bool
1437 is_va_list_type (tree type)
1438 {
1439   return TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node);
1440 }
1441
1442 /* The very first phase of intraprocedural SRA.  It marks in candidate_bitmap
1443    those with type which is suitable for scalarization.  */
1444
1445 static bool
1446 find_var_candidates (void)
1447 {
1448   tree var, type;
1449   referenced_var_iterator rvi;
1450   bool ret = false;
1451
1452   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1453     {
1454       if (TREE_CODE (var) != VAR_DECL && TREE_CODE (var) != PARM_DECL)
1455         continue;
1456       type = TREE_TYPE (var);
1457
1458       if (!AGGREGATE_TYPE_P (type)
1459           || needs_to_live_in_memory (var)
1460           || TREE_THIS_VOLATILE (var)
1461           || !COMPLETE_TYPE_P (type)
1462           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1463           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
1464           || type_internals_preclude_sra_p (type)
1465           /* Fix for PR 41089.  tree-stdarg.c needs to have va_lists intact but
1466               we also want to schedule it rather late.  Thus we ignore it in
1467               the early pass. */
1468           || (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA
1469               && is_va_list_type (type)))
1470         continue;
1471
1472       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (var));
1473
1474       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1475         {
1476           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (var));
1477           print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1478           fprintf (dump_file, "\n");
1479         }
1480       ret = true;
1481     }
1482
1483   return ret;
1484 }
1485
1486 /* Sort all accesses for the given variable, check for partial overlaps and
1487    return NULL if there are any.  If there are none, pick a representative for
1488    each combination of offset and size and create a linked list out of them.
1489    Return the pointer to the first representative and make sure it is the first
1490    one in the vector of accesses.  */
1491
1492 static struct access *
1493 sort_and_splice_var_accesses (tree var)
1494 {
1495   int i, j, access_count;
1496   struct access *res, **prev_acc_ptr = &res;
1497   VEC (access_p, heap) *access_vec;
1498   bool first = true;
1499   HOST_WIDE_INT low = -1, high = 0;
1500
1501   access_vec = get_base_access_vector (var);
1502   if (!access_vec)
1503     return NULL;
1504   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
1505
1506   /* Sort by <OFFSET, SIZE>.  */
1507   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
1508          compare_access_positions);
1509
1510   i = 0;
1511   while (i < access_count)
1512     {
1513       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
1514       bool grp_write = access->write;
1515       bool grp_read = !access->write;
1516       bool grp_assignment_read = access->grp_assignment_read;
1517       bool multiple_reads = false;
1518       bool total_scalarization = access->total_scalarization;
1519       bool grp_partial_lhs = access->grp_partial_lhs;
1520       bool first_scalar = is_gimple_reg_type (access->type);
1521       bool unscalarizable_region = access->grp_unscalarizable_region;
1522
1523       if (first || access->offset >= high)
1524         {
1525           first = false;
1526           low = access->offset;
1527           high = access->offset + access->size;
1528         }
1529       else if (access->offset > low && access->offset + access->size > high)
1530         return NULL;
1531       else
1532         gcc_assert (access->offset >= low
1533                     && access->offset + access->size <= high);
1534
1535       j = i + 1;
1536       while (j < access_count)
1537         {
1538           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
1539           if (ac2->offset != access->offset || ac2->size != access->size)
1540             break;
1541           if (ac2->write)
1542             grp_write = true;
1543           else
1544             {
1545               if (grp_read)
1546                 multiple_reads = true;
1547               else
1548                 grp_read = true;
1549             }
1550           grp_assignment_read |= ac2->grp_assignment_read;
1551           grp_partial_lhs |= ac2->grp_partial_lhs;
1552           unscalarizable_region |= ac2->grp_unscalarizable_region;
1553           total_scalarization |= ac2->total_scalarization;
1554           relink_to_new_repr (access, ac2);
1555
1556           /* If there are both aggregate-type and scalar-type accesses with
1557              this combination of size and offset, the comparison function
1558              should have put the scalars first.  */
1559           gcc_assert (first_scalar || !is_gimple_reg_type (ac2->type));
1560           ac2->group_representative = access;
1561           j++;
1562         }
1563
1564       i = j;
1565
1566       access->group_representative = access;
1567       access->grp_write = grp_write;
1568       access->grp_read = grp_read;
1569       access->grp_assignment_read = grp_assignment_read;
1570       access->grp_hint = multiple_reads || total_scalarization;
1571       access->grp_partial_lhs = grp_partial_lhs;
1572       access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
1573       if (access->first_link)
1574         add_access_to_work_queue (access);
1575
1576       *prev_acc_ptr = access;
1577       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
1578     }
1579
1580   gcc_assert (res == VEC_index (access_p, access_vec, 0));
1581   return res;
1582 }
1583
1584 /* Create a variable for the given ACCESS which determines the type, name and a
1585    few other properties.  Return the variable declaration and store it also to
1586    ACCESS->replacement.  */
1587
1588 static tree
1589 create_access_replacement (struct access *access, bool rename)
1590 {
1591   tree repl;
1592
1593   repl = create_tmp_var (access->type, "SR");
1594   get_var_ann (repl);
1595   add_referenced_var (repl);
1596   if (rename)
1597     mark_sym_for_renaming (repl);
1598
1599   if (!access->grp_partial_lhs
1600       && (TREE_CODE (access->type) == COMPLEX_TYPE
1601           || TREE_CODE (access->type) == VECTOR_TYPE))
1602     DECL_GIMPLE_REG_P (repl) = 1;
1603
1604   DECL_SOURCE_LOCATION (repl) = DECL_SOURCE_LOCATION (access->base);
1605   DECL_ARTIFICIAL (repl) = 1;
1606   DECL_IGNORED_P (repl) = DECL_IGNORED_P (access->base);
1607
1608   if (DECL_NAME (access->base)
1609       && !DECL_IGNORED_P (access->base)
1610       && !DECL_ARTIFICIAL (access->base))
1611     {
1612       char *pretty_name = make_fancy_name (access->expr);
1613       tree debug_expr = unshare_expr (access->expr), d;
1614
1615       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
1616       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
1617
1618       /* Get rid of any SSA_NAMEs embedded in debug_expr,
1619          as DECL_DEBUG_EXPR isn't considered when looking for still
1620          used SSA_NAMEs and thus they could be freed.  All debug info
1621          generation cares is whether something is constant or variable
1622          and that get_ref_base_and_extent works properly on the
1623          expression.  */
1624       for (d = debug_expr; handled_component_p (d); d = TREE_OPERAND (d, 0))
1625         switch (TREE_CODE (d))
1626           {
1627           case ARRAY_REF:
1628           case ARRAY_RANGE_REF:
1629             if (TREE_OPERAND (d, 1)
1630                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 1)) == SSA_NAME)
1631               TREE_OPERAND (d, 1) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 1));
1632             if (TREE_OPERAND (d, 3)
1633                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 3)) == SSA_NAME)
1634               TREE_OPERAND (d, 3) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 3));
1635             /* FALLTHRU */
1636           case COMPONENT_REF:
1637             if (TREE_OPERAND (d, 2)
1638                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 2)) == SSA_NAME)
1639               TREE_OPERAND (d, 2) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 2));
1640             break;
1641           default:
1642             break;
1643           }
1644       SET_DECL_DEBUG_EXPR (repl, debug_expr);
1645       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (repl) = 1;
1646       TREE_NO_WARNING (repl) = TREE_NO_WARNING (access->base);
1647     }
1648   else
1649     TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1650
1651   if (dump_file)
1652     {
1653       fprintf (dump_file, "Created a replacement for ");
1654       print_generic_expr (dump_file, access->base, 0);
1655       fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1656                (unsigned) access->offset, (unsigned) access->size);
1657       print_generic_expr (dump_file, repl, 0);
1658       fprintf (dump_file, "\n");
1659     }
1660   sra_stats.replacements++;
1661
1662   return repl;
1663 }
1664
1665 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet.  */
1666
1667 static inline tree
1668 get_access_replacement (struct access *access)
1669 {
1670   gcc_assert (access->grp_to_be_replaced);
1671
1672   if (!access->replacement_decl)
1673     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, true);
1674   return access->replacement_decl;
1675 }
1676
1677 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet but do
1678    not mark it for renaming.  */
1679
1680 static inline tree
1681 get_unrenamed_access_replacement (struct access *access)
1682 {
1683   gcc_assert (!access->grp_to_be_replaced);
1684
1685   if (!access->replacement_decl)
1686     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, false);
1687   return access->replacement_decl;
1688 }
1689
1690
1691 /* Build a subtree of accesses rooted in *ACCESS, and move the pointer in the
1692    linked list along the way.  Stop when *ACCESS is NULL or the access pointed
1693    to it is not "within" the root.  */
1694
1695 static void
1696 build_access_subtree (struct access **access)
1697 {
1698   struct access *root = *access, *last_child = NULL;
1699   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1700
1701   *access = (*access)->next_grp;
1702   while  (*access && (*access)->offset + (*access)->size <= limit)
1703     {
1704       if (!last_child)
1705         root->first_child = *access;
1706       else
1707         last_child->next_sibling = *access;
1708       last_child = *access;
1709
1710       build_access_subtree (access);
1711     }
1712 }
1713
1714 /* Build a tree of access representatives, ACCESS is the pointer to the first
1715    one, others are linked in a list by the next_grp field.  Decide about scalar
1716    replacements on the way, return true iff any are to be created.  */
1717
1718 static void
1719 build_access_trees (struct access *access)
1720 {
1721   while (access)
1722     {
1723       struct access *root = access;
1724
1725       build_access_subtree (&access);
1726       root->next_grp = access;
1727     }
1728 }
1729
1730 /* Return true if expr contains some ARRAY_REFs into a variable bounded
1731    array.  */
1732
1733 static bool
1734 expr_with_var_bounded_array_refs_p (tree expr)
1735 {
1736   while (handled_component_p (expr))
1737     {
1738       if (TREE_CODE (expr) == ARRAY_REF
1739           && !host_integerp (array_ref_low_bound (expr), 0))
1740         return true;
1741       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1742     }
1743   return false;
1744 }
1745
1746 enum mark_read_status { SRA_MR_NOT_READ, SRA_MR_READ, SRA_MR_ASSIGN_READ};
1747
1748 /* Analyze the subtree of accesses rooted in ROOT, scheduling replacements when
1749    both seeming beneficial and when ALLOW_REPLACEMENTS allows it.  Also set all
1750    sorts of access flags appropriately along the way, notably always set
1751    grp_read and grp_assign_read according to MARK_READ and grp_write when
1752    MARK_WRITE is true.  */
1753
1754 static bool
1755 analyze_access_subtree (struct access *root, bool allow_replacements,
1756                         enum mark_read_status mark_read, bool mark_write)
1757 {
1758   struct access *child;
1759   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1760   HOST_WIDE_INT covered_to = root->offset;
1761   bool scalar = is_gimple_reg_type (root->type);
1762   bool hole = false, sth_created = false;
1763   bool direct_read = root->grp_read;
1764
1765   if (mark_read == SRA_MR_ASSIGN_READ)
1766     {
1767       root->grp_read = 1;
1768       root->grp_assignment_read = 1;
1769     }
1770   if (mark_read == SRA_MR_READ)
1771     root->grp_read = 1;
1772   else if (root->grp_assignment_read)
1773     mark_read = SRA_MR_ASSIGN_READ;
1774   else if (root->grp_read)
1775     mark_read = SRA_MR_READ;
1776
1777   if (mark_write)
1778     root->grp_write = true;
1779   else if (root->grp_write)
1780     mark_write = true;
1781
1782   if (root->grp_unscalarizable_region)
1783     allow_replacements = false;
1784
1785   if (allow_replacements && expr_with_var_bounded_array_refs_p (root->expr))
1786     allow_replacements = false;
1787
1788   for (child = root->first_child; child; child = child->next_sibling)
1789     {
1790       if (!hole && child->offset < covered_to)
1791         hole = true;
1792       else
1793         covered_to += child->size;
1794
1795       sth_created |= analyze_access_subtree (child, allow_replacements,
1796                                              mark_read, mark_write);
1797
1798       root->grp_unscalarized_data |= child->grp_unscalarized_data;
1799       hole |= !child->grp_covered;
1800     }
1801
1802   if (allow_replacements && scalar && !root->first_child
1803       && (root->grp_hint
1804           || (root->grp_write && (direct_read || root->grp_assignment_read)))
1805       /* We must not ICE later on when trying to build an access to the
1806          original data within the aggregate even when it is impossible to do in
1807          a defined way like in the PR 42703 testcase.  Therefore we check
1808          pre-emptively here that we will be able to do that.  */
1809       && build_ref_for_offset (NULL, TREE_TYPE (root->base), root->offset,
1810                                root->type, false))
1811     {
1812       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1813         {
1814           fprintf (dump_file, "Marking ");
1815           print_generic_expr (dump_file, root->base, 0);
1816           fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1817                    (unsigned) root->offset, (unsigned) root->size);
1818           fprintf (dump_file, " to be replaced.\n");
1819         }
1820
1821       root->grp_to_be_replaced = 1;
1822       sth_created = true;
1823       hole = false;
1824     }
1825   else if (covered_to < limit)
1826     hole = true;
1827
1828   if (sth_created && !hole)
1829     {
1830       root->grp_covered = 1;
1831       return true;
1832     }
1833   if (root->grp_write || TREE_CODE (root->base) == PARM_DECL)
1834     root->grp_unscalarized_data = 1; /* not covered and written to */
1835   if (sth_created)
1836     return true;
1837   return false;
1838 }
1839
1840 /* Analyze all access trees linked by next_grp by the means of
1841    analyze_access_subtree.  */
1842 static bool
1843 analyze_access_trees (struct access *access)
1844 {
1845   bool ret = false;
1846
1847   while (access)
1848     {
1849       if (analyze_access_subtree (access, true, SRA_MR_NOT_READ, false))
1850         ret = true;
1851       access = access->next_grp;
1852     }
1853
1854   return ret;
1855 }
1856
1857 /* Return true iff a potential new child of LACC at offset OFFSET and with size
1858    SIZE would conflict with an already existing one.  If exactly such a child
1859    already exists in LACC, store a pointer to it in EXACT_MATCH.  */
1860
1861 static bool
1862 child_would_conflict_in_lacc (struct access *lacc, HOST_WIDE_INT norm_offset,
1863                               HOST_WIDE_INT size, struct access **exact_match)
1864 {
1865   struct access *child;
1866
1867   for (child = lacc->first_child; child; child = child->next_sibling)
1868     {
1869       if (child->offset == norm_offset && child->size == size)
1870         {
1871           *exact_match = child;
1872           return true;
1873         }
1874
1875       if (child->offset < norm_offset + size
1876           && child->offset + child->size > norm_offset)
1877         return true;
1878     }
1879
1880   return false;
1881 }
1882
1883 /* Create a new child access of PARENT, with all properties just like MODEL
1884    except for its offset and with its grp_write false and grp_read true.
1885    Return the new access or NULL if it cannot be created.  Note that this access
1886    is created long after all splicing and sorting, it's not located in any
1887    access vector and is automatically a representative of its group.  */
1888
1889 static struct access *
1890 create_artificial_child_access (struct access *parent, struct access *model,
1891                                 HOST_WIDE_INT new_offset)
1892 {
1893   struct access *access;
1894   struct access **child;
1895   tree expr = parent->base;;
1896
1897   gcc_assert (!model->grp_unscalarizable_region);
1898
1899   if (!build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (expr), new_offset,
1900                              model->type, false))
1901     return NULL;
1902
1903   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
1904   memset (access, 0, sizeof (struct access));
1905   access->base = parent->base;
1906   access->expr = expr;
1907   access->offset = new_offset;
1908   access->size = model->size;
1909   access->type = model->type;
1910   access->grp_write = true;
1911   access->grp_read = false;
1912
1913   child = &parent->first_child;
1914   while (*child && (*child)->offset < new_offset)
1915     child = &(*child)->next_sibling;
1916
1917   access->next_sibling = *child;
1918   *child = access;
1919
1920   return access;
1921 }
1922
1923
1924 /* Propagate all subaccesses of RACC across an assignment link to LACC. Return
1925    true if any new subaccess was created.  Additionally, if RACC is a scalar
1926    access but LACC is not, change the type of the latter, if possible.  */
1927
1928 static bool
1929 propagate_subaccesses_across_link (struct access *lacc, struct access *racc)
1930 {
1931   struct access *rchild;
1932   HOST_WIDE_INT norm_delta = lacc->offset - racc->offset;
1933   bool ret = false;
1934
1935   if (is_gimple_reg_type (lacc->type)
1936       || lacc->grp_unscalarizable_region
1937       || racc->grp_unscalarizable_region)
1938     return false;
1939
1940   if (!lacc->first_child && !racc->first_child
1941       && is_gimple_reg_type (racc->type))
1942     {
1943       tree t = lacc->base;
1944
1945       if (build_ref_for_offset (&t, TREE_TYPE (t), lacc->offset, racc->type,
1946                                 false))
1947         {
1948           lacc->expr = t;
1949           lacc->type = racc->type;
1950         }
1951       return false;
1952     }
1953
1954   for (rchild = racc->first_child; rchild; rchild = rchild->next_sibling)
1955     {
1956       struct access *new_acc = NULL;
1957       HOST_WIDE_INT norm_offset = rchild->offset + norm_delta;
1958
1959       if (rchild->grp_unscalarizable_region)
1960         continue;
1961
1962       if (child_would_conflict_in_lacc (lacc, norm_offset, rchild->size,
1963                                         &new_acc))
1964         {
1965           if (new_acc)
1966             {
1967               rchild->grp_hint = 1;
1968               new_acc->grp_hint |= new_acc->grp_read;
1969               if (rchild->first_child)
1970                 ret |= propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
1971             }
1972           continue;
1973         }
1974
1975       /* If a (part of) a union field is on the RHS of an assignment, it can
1976          have sub-accesses which do not make sense on the LHS (PR 40351).
1977          Check that this is not the case.  */
1978       if (!build_ref_for_offset (NULL, TREE_TYPE (lacc->base), norm_offset,
1979                                  rchild->type, false))
1980         continue;
1981
1982       rchild->grp_hint = 1;
1983       new_acc = create_artificial_child_access (lacc, rchild, norm_offset);
1984       if (new_acc)
1985         {
1986           ret = true;
1987           if (racc->first_child)
1988             propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
1989         }
1990     }
1991
1992   return ret;
1993 }
1994
1995 /* Propagate all subaccesses across assignment links.  */
1996
1997 static void
1998 propagate_all_subaccesses (void)
1999 {
2000   while (work_queue_head)
2001     {
2002       struct access *racc = pop_access_from_work_queue ();
2003       struct assign_link *link;
2004
2005       gcc_assert (racc->first_link);
2006
2007       for (link = racc->first_link; link; link = link->next)
2008         {
2009           struct access *lacc = link->lacc;
2010
2011           if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (lacc->base)))
2012             continue;
2013           lacc = lacc->group_representative;
2014           if (propagate_subaccesses_across_link (lacc, racc)
2015               && lacc->first_link)
2016             add_access_to_work_queue (lacc);
2017         }
2018     }
2019 }
2020
2021 /* Go through all accesses collected throughout the (intraprocedural) analysis
2022    stage, exclude overlapping ones, identify representatives and build trees
2023    out of them, making decisions about scalarization on the way.  Return true
2024    iff there are any to-be-scalarized variables after this stage. */
2025
2026 static bool
2027 analyze_all_variable_accesses (void)
2028 {
2029   int res = 0;
2030   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2031   bitmap_iterator bi;
2032   unsigned i, max_total_scalarization_size;
2033
2034   max_total_scalarization_size = UNITS_PER_WORD * BITS_PER_UNIT
2035     * MOVE_RATIO (optimize_function_for_speed_p (cfun));
2036
2037   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidate_bitmap, 0, i, bi)
2038     if (bitmap_bit_p (should_scalarize_away_bitmap, i)
2039         && !bitmap_bit_p (cannot_scalarize_away_bitmap, i))
2040       {
2041         tree var = referenced_var (i);
2042
2043         if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2044             && ((unsigned) tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
2045                 <= max_total_scalarization_size)
2046             && type_consists_of_records_p (TREE_TYPE (var)))
2047           {
2048             completely_scalarize_record (var, var, 0);
2049             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2050               {
2051                 fprintf (dump_file, "Will attempt to totally scalarize ");
2052                 print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2053                 fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2054               }
2055           }
2056       }
2057
2058   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2059   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2060     {
2061       tree var = referenced_var (i);
2062       struct access *access;
2063
2064       access = sort_and_splice_var_accesses (var);
2065       if (access)
2066         build_access_trees (access);
2067       else
2068         disqualify_candidate (var,
2069                               "No or inhibitingly overlapping accesses.");
2070     }
2071
2072   propagate_all_subaccesses ();
2073
2074   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2075   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2076     {
2077       tree var = referenced_var (i);
2078       struct access *access = get_first_repr_for_decl (var);
2079
2080       if (analyze_access_trees (access))
2081         {
2082           res++;
2083           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2084             {
2085               fprintf (dump_file, "\nAccess trees for ");
2086               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2087               fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2088               dump_access_tree (dump_file, access);
2089               fprintf (dump_file, "\n");
2090             }
2091         }
2092       else
2093         disqualify_candidate (var, "No scalar replacements to be created.");
2094     }
2095
2096   BITMAP_FREE (tmp);
2097
2098   if (res)
2099     {
2100       statistics_counter_event (cfun, "Scalarized aggregates", res);
2101       return true;
2102     }
2103   else
2104     return false;
2105 }
2106
2107 /* Return true iff a reference statement into aggregate AGG can be built for
2108    every single to-be-replaced accesses that is a child of ACCESS, its sibling
2109    or a child of its sibling. TOP_OFFSET is the offset from the processed
2110    access subtree that has to be subtracted from offset of each access.  */
2111
2112 static bool
2113 ref_expr_for_all_replacements_p (struct access *access, tree agg,
2114                                  HOST_WIDE_INT top_offset)
2115 {
2116   do
2117     {
2118       if (access->grp_to_be_replaced
2119           && !build_ref_for_offset (NULL, TREE_TYPE (agg),
2120                                     access->offset - top_offset,
2121                                     access->type, false))
2122         return false;
2123
2124       if (access->first_child
2125           && !ref_expr_for_all_replacements_p (access->first_child, agg,
2126                                                top_offset))
2127         return false;
2128
2129       access = access->next_sibling;
2130     }
2131   while (access);
2132
2133   return true;
2134 }
2135
2136 /* Generate statements copying scalar replacements of accesses within a subtree
2137    into or out of AGG.  ACCESS is the first child of the root of the subtree to
2138    be processed.  AGG is an aggregate type expression (can be a declaration but
2139    does not have to be, it can for example also be an indirect_ref).
2140    TOP_OFFSET is the offset of the processed subtree which has to be subtracted
2141    from offsets of individual accesses to get corresponding offsets for AGG.
2142    If CHUNK_SIZE is non-null, copy only replacements in the interval
2143    <start_offset, start_offset + chunk_size>, otherwise copy all.  GSI is a
2144    statement iterator used to place the new statements.  WRITE should be true
2145    when the statements should write from AGG to the replacement and false if
2146    vice versa.  if INSERT_AFTER is true, new statements will be added after the
2147    current statement in GSI, they will be added before the statement
2148    otherwise.  */
2149
2150 static void
2151 generate_subtree_copies (struct access *access, tree agg,
2152                          HOST_WIDE_INT top_offset,
2153                          HOST_WIDE_INT start_offset, HOST_WIDE_INT chunk_size,
2154                          gimple_stmt_iterator *gsi, bool write,
2155                          bool insert_after)
2156 {
2157   do
2158     {
2159       tree expr = agg;
2160
2161       if (chunk_size && access->offset >= start_offset + chunk_size)
2162         return;
2163
2164       if (access->grp_to_be_replaced
2165           && (chunk_size == 0
2166               || access->offset + access->size > start_offset))
2167         {
2168           tree repl = get_access_replacement (access);
2169           bool ref_found;
2170           gimple stmt;
2171
2172           ref_found = build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (agg),
2173                                              access->offset - top_offset,
2174                                              access->type, false);
2175           gcc_assert (ref_found);
2176
2177           if (write)
2178             {
2179               if (access->grp_partial_lhs)
2180                 expr = force_gimple_operand_gsi (gsi, expr, true, NULL_TREE,
2181                                                  !insert_after,
2182                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2183                                                  : GSI_SAME_STMT);
2184               stmt = gimple_build_assign (repl, expr);
2185             }
2186           else
2187             {
2188               TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
2189               if (access->grp_partial_lhs)
2190                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2191                                                  !insert_after,
2192                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2193                                                  : GSI_SAME_STMT);
2194               stmt = gimple_build_assign (expr, repl);
2195             }
2196
2197           if (insert_after)
2198             gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2199           else
2200             gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2201           update_stmt (stmt);
2202           sra_stats.subtree_copies++;
2203         }
2204
2205       if (access->first_child)
2206         generate_subtree_copies (access->first_child, agg, top_offset,
2207                                  start_offset, chunk_size, gsi,
2208                                  write, insert_after);
2209
2210       access = access->next_sibling;
2211     }
2212   while (access);
2213 }
2214
2215 /* Assign zero to all scalar replacements in an access subtree.  ACCESS is the
2216    the root of the subtree to be processed.  GSI is the statement iterator used
2217    for inserting statements which are added after the current statement if
2218    INSERT_AFTER is true or before it otherwise.  */
2219
2220 static void
2221 init_subtree_with_zero (struct access *access, gimple_stmt_iterator *gsi,
2222                         bool insert_after)
2223
2224 {
2225   struct access *child;
2226
2227   if (access->grp_to_be_replaced)
2228     {
2229       gimple stmt;
2230
2231       stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (access),
2232                                   fold_convert (access->type,
2233                                                 integer_zero_node));
2234       if (insert_after)
2235         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2236       else
2237         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2238       update_stmt (stmt);
2239     }
2240
2241   for (child = access->first_child; child; child = child->next_sibling)
2242     init_subtree_with_zero (child, gsi, insert_after);
2243 }
2244
2245 /* Search for an access representative for the given expression EXPR and
2246    return it or NULL if it cannot be found.  */
2247
2248 static struct access *
2249 get_access_for_expr (tree expr)
2250 {
2251   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
2252   tree base;
2253
2254   /* FIXME: This should not be necessary but Ada produces V_C_Es with a type of
2255      a different size than the size of its argument and we need the latter
2256      one.  */
2257   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2258     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2259
2260   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
2261   if (max_size == -1 || !DECL_P (base))
2262     return NULL;
2263
2264   if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
2265     return NULL;
2266
2267   return get_var_base_offset_size_access (base, offset, max_size);
2268 }
2269
2270 /* Replace the expression EXPR with a scalar replacement if there is one and
2271    generate other statements to do type conversion or subtree copying if
2272    necessary.  GSI is used to place newly created statements, WRITE is true if
2273    the expression is being written to (it is on a LHS of a statement or output
2274    in an assembly statement).  */
2275
2276 static bool
2277 sra_modify_expr (tree *expr, gimple_stmt_iterator *gsi, bool write)
2278 {
2279   struct access *access;
2280   tree type, bfr;
2281
2282   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF)
2283     {
2284       bfr = *expr;
2285       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2286     }
2287   else
2288     bfr = NULL_TREE;
2289
2290   if (TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR)
2291     expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2292   access = get_access_for_expr (*expr);
2293   if (!access)
2294     return false;
2295   type = TREE_TYPE (*expr);
2296
2297   if (access->grp_to_be_replaced)
2298     {
2299       tree repl = get_access_replacement (access);
2300       /* If we replace a non-register typed access simply use the original
2301          access expression to extract the scalar component afterwards.
2302          This happens if scalarizing a function return value or parameter
2303          like in gcc.c-torture/execute/20041124-1.c, 20050316-1.c and
2304          gcc.c-torture/compile/20011217-1.c.
2305
2306          We also want to use this when accessing a complex or vector which can
2307          be accessed as a different type too, potentially creating a need for
2308          type conversion (see PR42196) and when scalarized unions are involved
2309          in assembler statements (see PR42398).  */
2310       if (!useless_type_conversion_p (type, access->type))
2311         {
2312           tree ref = access->base;
2313           bool ok;
2314
2315           ok = build_ref_for_offset (&ref, TREE_TYPE (ref),
2316                                      access->offset, access->type, false);
2317           gcc_assert (ok);
2318
2319           if (write)
2320             {
2321               gimple stmt;
2322
2323               if (access->grp_partial_lhs)
2324                 ref = force_gimple_operand_gsi (gsi, ref, true, NULL_TREE,
2325                                                  false, GSI_NEW_STMT);
2326               stmt = gimple_build_assign (repl, ref);
2327               gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2328             }
2329           else
2330             {
2331               gimple stmt;
2332
2333               if (access->grp_partial_lhs)
2334                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2335                                                  true, GSI_SAME_STMT);
2336               stmt = gimple_build_assign (ref, repl);
2337               gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2338             }
2339         }
2340       else
2341         *expr = repl;
2342       sra_stats.exprs++;
2343     }
2344
2345   if (access->first_child)
2346     {
2347       HOST_WIDE_INT start_offset, chunk_size;
2348       if (bfr
2349           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1)
2350           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1))
2351         {
2352           chunk_size = tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1);
2353           start_offset = access->offset
2354             + tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1);
2355         }
2356       else
2357         start_offset = chunk_size = 0;
2358
2359       generate_subtree_copies (access->first_child, access->base, 0,
2360                                start_offset, chunk_size, gsi, write, write);
2361     }
2362   return true;
2363 }
2364
2365 /* Where scalar replacements of the RHS have been written to when a replacement
2366    of a LHS of an assigments cannot be direclty loaded from a replacement of
2367    the RHS. */
2368 enum unscalarized_data_handling { SRA_UDH_NONE,  /* Nothing done so far. */
2369                                   SRA_UDH_RIGHT, /* Data flushed to the RHS. */
2370                                   SRA_UDH_LEFT }; /* Data flushed to the LHS. */
2371
2372 /* Store all replacements in the access tree rooted in TOP_RACC either to their
2373    base aggregate if there are unscalarized data or directly to LHS
2374    otherwise.  */
2375
2376 static enum unscalarized_data_handling
2377 handle_unscalarized_data_in_subtree (struct access *top_racc, tree lhs,
2378                                      gimple_stmt_iterator *gsi)
2379 {
2380   if (top_racc->grp_unscalarized_data)
2381     {
2382       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, top_racc->base, 0, 0, 0,
2383                                gsi, false, false);
2384       return SRA_UDH_RIGHT;
2385     }
2386   else
2387     {
2388       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, lhs, top_racc->offset,
2389                                0, 0, gsi, false, false);
2390       return SRA_UDH_LEFT;
2391     }
2392 }
2393
2394
2395 /* Try to generate statements to load all sub-replacements in an access
2396    (sub)tree (LACC is the first child) from scalar replacements in the TOP_RACC
2397    (sub)tree.  If that is not possible, refresh the TOP_RACC base aggregate and
2398    load the accesses from it.  LEFT_OFFSET is the offset of the left whole
2399    subtree being copied, RIGHT_OFFSET is the same thing for the right subtree.
2400    GSI is stmt iterator used for statement insertions.  *REFRESHED is true iff
2401    the rhs top aggregate has already been refreshed by contents of its scalar
2402    reductions and is set to true if this function has to do it.  */
2403
2404 static void
2405 load_assign_lhs_subreplacements (struct access *lacc, struct access *top_racc,
2406                                  HOST_WIDE_INT left_offset,
2407                                  HOST_WIDE_INT right_offset,
2408                                  gimple_stmt_iterator *old_gsi,
2409                                  gimple_stmt_iterator *new_gsi,
2410                                  enum unscalarized_data_handling *refreshed,
2411                                  tree lhs)
2412 {
2413   location_t loc = EXPR_LOCATION (lacc->expr);
2414   do
2415     {
2416       if (lacc->grp_to_be_replaced)
2417         {
2418           struct access *racc;
2419           HOST_WIDE_INT offset = lacc->offset - left_offset + right_offset;
2420           gimple stmt;
2421           tree rhs;
2422
2423           racc = find_access_in_subtree (top_racc, offset, lacc->size);
2424           if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2425             {
2426               rhs = get_access_replacement (racc);
2427               if (!useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
2428                 rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, lacc->type, rhs);
2429             }
2430           else
2431             {
2432               /* No suitable access on the right hand side, need to load from
2433                  the aggregate.  See if we have to update it first... */
2434               if (*refreshed == SRA_UDH_NONE)
2435                 *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2436                                                                   lhs, old_gsi);
2437
2438               if (*refreshed == SRA_UDH_LEFT)
2439                 {
2440                   bool repl_found;
2441
2442                   rhs = lacc->base;
2443                   repl_found = build_ref_for_offset (&rhs, TREE_TYPE (rhs),
2444                                                      lacc->offset, lacc->type,
2445                                                      false);
2446                   gcc_assert (repl_found);
2447                 }
2448               else
2449                 {
2450                   bool repl_found;
2451
2452                   rhs = top_racc->base;
2453                   repl_found = build_ref_for_offset (&rhs,
2454                                                      TREE_TYPE (top_racc->base),
2455                                                      offset, lacc->type, false);
2456                   gcc_assert (repl_found);
2457                 }
2458             }
2459
2460           stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (lacc), rhs);
2461           gsi_insert_after (new_gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2462           update_stmt (stmt);
2463           sra_stats.subreplacements++;
2464         }
2465       else if (*refreshed == SRA_UDH_NONE
2466                && lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2467         *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc, lhs,
2468                                                           old_gsi);
2469
2470       if (lacc->first_child)
2471         load_assign_lhs_subreplacements (lacc->first_child, top_racc,
2472                                          left_offset, right_offset,
2473                                          old_gsi, new_gsi, refreshed, lhs);
2474       lacc = lacc->next_sibling;
2475     }
2476   while (lacc);
2477 }
2478
2479 /* Result code for SRA assignment modification.  */
2480 enum assignment_mod_result { SRA_AM_NONE,       /* nothing done for the stmt */
2481                              SRA_AM_MODIFIED,  /* stmt changed but not
2482                                                   removed */
2483                              SRA_AM_REMOVED };  /* stmt eliminated */
2484
2485 /* Modify assignments with a CONSTRUCTOR on their RHS.  STMT contains a pointer
2486    to the assignment and GSI is the statement iterator pointing at it.  Returns
2487    the same values as sra_modify_assign.  */
2488
2489 static enum assignment_mod_result
2490 sra_modify_constructor_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2491 {
2492   tree lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2493   struct access *acc;
2494
2495   acc = get_access_for_expr (lhs);
2496   if (!acc)
2497     return SRA_AM_NONE;
2498
2499   if (VEC_length (constructor_elt,
2500                   CONSTRUCTOR_ELTS (gimple_assign_rhs1 (*stmt))) > 0)
2501     {
2502       /* I have never seen this code path trigger but if it can happen the
2503          following should handle it gracefully.  */
2504       if (access_has_children_p (acc))
2505         generate_subtree_copies (acc->first_child, acc->base, 0, 0, 0, gsi,
2506                                  true, true);
2507       return SRA_AM_MODIFIED;
2508     }
2509
2510   if (acc->grp_covered)
2511     {
2512       init_subtree_with_zero (acc, gsi, false);
2513       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2514       gsi_remove (gsi, true);
2515       return SRA_AM_REMOVED;
2516     }
2517   else
2518     {
2519       init_subtree_with_zero (acc, gsi, true);
2520       return SRA_AM_MODIFIED;
2521     }
2522 }
2523
2524 /* Create a new suitable default definition SSA_NAME and replace all uses of
2525    SSA with it.  */
2526
2527 static void
2528 replace_uses_with_default_def_ssa_name (tree ssa)
2529 {
2530   tree repl, decl = SSA_NAME_VAR (ssa);
2531   if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
2532     {
2533       tree tmp = create_tmp_var (TREE_TYPE (decl), "SR");
2534       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tmp)) == COMPLEX_TYPE
2535           || TREE_CODE (TREE_TYPE (tmp)) == VECTOR_TYPE)
2536         DECL_GIMPLE_REG_P (tmp) = 1;
2537
2538       get_var_ann (tmp);
2539       add_referenced_var (tmp);
2540       repl = make_ssa_name (tmp, gimple_build_nop ());
2541       set_default_def (tmp, repl);
2542     }
2543   else
2544     {
2545       repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2546       if (!repl)
2547         {
2548           repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2549           set_default_def (decl, repl);
2550         }
2551     }
2552
2553   replace_uses_by (ssa, repl);
2554 }
2555
2556   repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2557   if (!repl)
2558     {
2559       repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2560       set_default_def (decl, repl);
2561     }
2562
2563   replace_uses_by (ssa, repl);
2564 }
2565
2566 /* Examine both sides of the assignment statement pointed to by STMT, replace
2567    them with a scalare replacement if there is one and generate copying of
2568    replacements if scalarized aggregates have been used in the assignment.  GSI
2569    is used to hold generated statements for type conversions and subtree
2570    copying.  */
2571
2572 static enum assignment_mod_result
2573 sra_modify_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2574 {
2575   struct access *lacc, *racc;
2576   tree lhs, rhs;
2577   bool modify_this_stmt = false;
2578   bool force_gimple_rhs = false;
2579   location_t loc = gimple_location (*stmt);
2580   gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2581
2582   if (!gimple_assign_single_p (*stmt))
2583     return SRA_AM_NONE;
2584   lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2585   rhs = gimple_assign_rhs1 (*stmt);
2586
2587   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2588     return sra_modify_constructor_assign (stmt, gsi);
2589
2590   if (TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == REALPART_EXPR
2591       || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == IMAGPART_EXPR
2592       || TREE_CODE (rhs) == BIT_FIELD_REF || TREE_CODE (lhs) == BIT_FIELD_REF)
2593     {
2594       modify_this_stmt = sra_modify_expr (gimple_assign_rhs1_ptr (*stmt),
2595                                           gsi, false);
2596       modify_this_stmt |= sra_modify_expr (gimple_assign_lhs_ptr (*stmt),
2597                                            gsi, true);
2598       return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2599     }
2600
2601   lacc = get_access_for_expr (lhs);
2602   racc = get_access_for_expr (rhs);
2603   if (!lacc && !racc)
2604     return SRA_AM_NONE;
2605
2606   if (lacc && lacc->grp_to_be_replaced)
2607     {
2608       lhs = get_access_replacement (lacc);
2609       gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2610       modify_this_stmt = true;
2611       if (lacc->grp_partial_lhs)
2612         force_gimple_rhs = true;
2613       sra_stats.exprs++;
2614     }
2615
2616   if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2617     {
2618       rhs = get_access_replacement (racc);
2619       modify_this_stmt = true;
2620       if (racc->grp_partial_lhs)
2621         force_gimple_rhs = true;
2622       sra_stats.exprs++;
2623     }
2624
2625   if (modify_this_stmt)
2626     {
2627       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2628         {
2629           /* If we can avoid creating a VIEW_CONVERT_EXPR do so.
2630              ???  This should move to fold_stmt which we simply should
2631              call after building a VIEW_CONVERT_EXPR here.  */
2632           if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2633               && !access_has_children_p (lacc))
2634             {
2635               tree expr = lhs;
2636               if (build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (lhs), 0,
2637                                         TREE_TYPE (rhs), false))
2638                 {
2639                   lhs = expr;
2640                   gimple_assign_set_lhs (*stmt, expr);
2641                 }
2642             }
2643           else if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
2644                    && !access_has_children_p (racc))
2645             {
2646               tree expr = rhs;
2647               if (build_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (rhs), 0,
2648                                         TREE_TYPE (lhs), false))
2649                 rhs = expr;
2650             }
2651           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2652             {
2653               rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (lhs), rhs);
2654               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs))
2655                   && TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2656                 force_gimple_rhs = true;
2657             }
2658         }
2659     }
2660
2661   /* From this point on, the function deals with assignments in between
2662      aggregates when at least one has scalar reductions of some of its
2663      components.  There are three possible scenarios: Both the LHS and RHS have
2664      to-be-scalarized components, 2) only the RHS has or 3) only the LHS has.
2665
2666      In the first case, we would like to load the LHS components from RHS
2667      components whenever possible.  If that is not possible, we would like to
2668      read it directly from the RHS (after updating it by storing in it its own
2669      components).  If there are some necessary unscalarized data in the LHS,
2670      those will be loaded by the original assignment too.  If neither of these
2671      cases happen, the original statement can be removed.  Most of this is done
2672      by load_assign_lhs_subreplacements.
2673
2674      In the second case, we would like to store all RHS scalarized components
2675      directly into LHS and if they cover the aggregate completely, remove the
2676      statement too.  In the third case, we want the LHS components to be loaded
2677      directly from the RHS (DSE will remove the original statement if it
2678      becomes redundant).
2679
2680      This is a bit complex but manageable when types match and when unions do
2681      not cause confusion in a way that we cannot really load a component of LHS
2682      from the RHS or vice versa (the access representing this level can have
2683      subaccesses that are accessible only through a different union field at a
2684      higher level - different from the one used in the examined expression).
2685      Unions are fun.
2686
2687      Therefore, I specially handle a fourth case, happening when there is a
2688      specific type cast or it is impossible to locate a scalarized subaccess on
2689      the other side of the expression.  If that happens, I simply "refresh" the
2690      RHS by storing in it is scalarized components leave the original statement
2691      there to do the copying and then load the scalar replacements of the LHS.
2692      This is what the first branch does.  */
2693
2694   if (gimple_has_volatile_ops (*stmt)
2695       || contains_view_convert_expr_p (rhs)
2696       || contains_view_convert_expr_p (lhs)
2697       || (access_has_children_p (racc)
2698           && !ref_expr_for_all_replacements_p (racc, lhs, racc->offset))
2699       || (access_has_children_p (lacc)
2700           && !ref_expr_for_all_replacements_p (lacc, rhs, lacc->offset)))
2701     {
2702       if (access_has_children_p (racc))
2703         generate_subtree_copies (racc->first_child, racc->base, 0, 0, 0,
2704                                  gsi, false, false);
2705       if (access_has_children_p (lacc))
2706         generate_subtree_copies (lacc->first_child, lacc->base, 0, 0, 0,
2707                                  gsi, true, true);
2708       sra_stats.separate_lhs_rhs_handling++;
2709     }
2710   else
2711     {
2712       if (access_has_children_p (lacc) && access_has_children_p (racc))
2713         {
2714           gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2715           enum unscalarized_data_handling refreshed;
2716
2717           if (lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2718             refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (racc, lhs, gsi);
2719           else
2720             refreshed = SRA_UDH_NONE;
2721
2722           load_assign_lhs_subreplacements (lacc->first_child, racc,
2723                                            lacc->offset, racc->offset,
2724                                            &orig_gsi, gsi, &refreshed, lhs);
2725           if (refreshed != SRA_UDH_RIGHT)
2726             {
2727               if (*stmt == gsi_stmt (*gsi))
2728                 gsi_next (gsi);
2729
2730               unlink_stmt_vdef (*stmt);
2731               gsi_remove (&orig_gsi, true);
2732               sra_stats.deleted++;
2733               return SRA_AM_REMOVED;
2734             }
2735         }
2736       else
2737         {
2738           if (racc)
2739             {
2740               if (!racc->grp_to_be_replaced && !racc->grp_unscalarized_data)
2741                 {
2742                   if (racc->first_child)
2743                     generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2744                                              racc->offset, 0, 0, gsi,
2745                                              false, false);
2746                   gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (*gsi));
2747                   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2748                     replace_uses_with_default_def_ssa_name (lhs);
2749
2750                   unlink_stmt_vdef (*stmt);
2751                   gsi_remove (gsi, true);
2752                   sra_stats.deleted++;
2753                   return SRA_AM_REMOVED;
2754                 }
2755               else if (racc->first_child)
2756                 generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2757                                          racc->offset, 0, 0, gsi, false, true);
2758             }
2759           if (access_has_children_p (lacc))
2760             generate_subtree_copies (lacc->first_child, rhs, lacc->offset,
2761                                      0, 0, gsi, true, true);
2762         }
2763     }
2764
2765   /* This gimplification must be done after generate_subtree_copies, lest we
2766      insert the subtree copies in the middle of the gimplified sequence.  */
2767   if (force_gimple_rhs)
2768     rhs = force_gimple_operand_gsi (&orig_gsi, rhs, true, NULL_TREE,
2769                                     true, GSI_SAME_STMT);
2770   if (gimple_assign_rhs1 (*stmt) != rhs)
2771     {
2772       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2773       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2774     }
2775
2776   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2777 }
2778
2779 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2780    analyze_all_variable_accesses.  */
2781
2782 static void
2783 sra_modify_function_body (void)
2784 {
2785   basic_block bb;
2786
2787   FOR_EACH_BB (bb)
2788     {
2789       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2790       while (!gsi_end_p (gsi))
2791         {
2792           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2793           enum assignment_mod_result assign_result;
2794           bool modified = false, deleted = false;
2795           tree *t;
2796           unsigned i;
2797
2798           switch (gimple_code (stmt))
2799             {
2800             case GIMPLE_RETURN:
2801               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2802               if (*t != NULL_TREE)
2803                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2804               break;
2805
2806             case GIMPLE_ASSIGN:
2807               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2808               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2809               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2810               break;
2811
2812             case GIMPLE_CALL:
2813               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2814               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2815                 {
2816                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2817                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2818                 }
2819
2820               if (gimple_call_lhs (stmt))
2821                 {
2822                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2823                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2824                 }
2825               break;
2826
2827             case GIMPLE_ASM:
2828               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2829                 {
2830                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2831                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2832                 }
2833               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2834                 {
2835                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2836                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2837                 }
2838               break;
2839
2840             default:
2841               break;
2842             }
2843
2844           if (modified)
2845             {
2846               update_stmt (stmt);
2847               maybe_clean_eh_stmt (stmt);
2848             }
2849           if (!deleted)
2850             gsi_next (&gsi);
2851         }
2852     }
2853 }
2854
2855 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2856    parameters.  */
2857
2858 static void
2859 initialize_parameter_reductions (void)
2860 {
2861   gimple_stmt_iterator gsi;
2862   gimple_seq seq = NULL;
2863   tree parm;
2864
2865   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
2866        parm;
2867        parm = TREE_CHAIN (parm))
2868     {
2869       VEC (access_p, heap) *access_vec;
2870       struct access *access;
2871
2872       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
2873         continue;
2874       access_vec = get_base_access_vector (parm);
2875       if (!access_vec)
2876         continue;
2877
2878       if (!seq)
2879         {
2880           seq = gimple_seq_alloc ();
2881           gsi = gsi_start (seq);
2882         }
2883
2884       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
2885            access;
2886            access = access->next_grp)
2887         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true);
2888     }
2889
2890   if (seq)
2891     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
2892 }
2893
2894 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
2895    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
2896    the required transformations.  */
2897 static unsigned int
2898 perform_intra_sra (void)
2899 {
2900   int ret = 0;
2901   sra_initialize ();
2902
2903   if (!find_var_candidates ())
2904     goto out;
2905
2906   if (!scan_function ())
2907     goto out;
2908
2909   if (!analyze_all_variable_accesses ())
2910     goto out;
2911
2912   sra_modify_function_body ();
2913   initialize_parameter_reductions ();
2914
2915   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
2916                             sra_stats.replacements);
2917   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
2918   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
2919                             sra_stats.subtree_copies);
2920   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
2921                             sra_stats.subreplacements);
2922   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
2923   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
2924                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
2925
2926   ret = TODO_update_ssa;
2927
2928  out:
2929   sra_deinitialize ();
2930   return ret;
2931 }
2932
2933 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
2934 static unsigned int
2935 early_intra_sra (void)
2936 {
2937   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
2938   return perform_intra_sra ();
2939 }
2940
2941 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
2942 static unsigned int
2943 late_intra_sra (void)
2944 {
2945   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
2946   return perform_intra_sra ();
2947 }
2948
2949
2950 static bool
2951 gate_intra_sra (void)
2952 {
2953   return flag_tree_sra != 0;
2954 }
2955
2956
2957 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
2958 {
2959  {
2960   GIMPLE_PASS,
2961   "esra",                               /* name */
2962   gate_intra_sra,                       /* gate */
2963   early_intra_sra,                      /* execute */
2964   NULL,                                 /* sub */
2965   NULL,                                 /* next */
2966   0,                                    /* static_pass_number */
2967   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
2968   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
2969   0,                                    /* properties_provided */
2970   0,                                    /* properties_destroyed */
2971   0,                                    /* todo_flags_start */
2972   TODO_dump_func
2973   | TODO_update_ssa
2974   | TODO_ggc_collect
2975   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
2976  }
2977 };
2978
2979 struct gimple_opt_pass pass_sra =
2980 {
2981  {
2982   GIMPLE_PASS,
2983   "sra",                                /* name */
2984   gate_intra_sra,                       /* gate */
2985   late_intra_sra,                       /* execute */
2986   NULL,                                 /* sub */
2987   NULL,                                 /* next */
2988   0,                                    /* static_pass_number */
2989   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
2990   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
2991   0,                                    /* properties_provided */
2992   0,                                    /* properties_destroyed */
2993   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
2994   TODO_dump_func
2995   | TODO_update_ssa
2996   | TODO_ggc_collect
2997   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
2998  }
2999 };
3000
3001
3002 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3003    parameter.  */
3004
3005 static bool
3006 is_unused_scalar_param (tree parm)
3007 {
3008   tree name;
3009   return (is_gimple_reg (parm)
3010           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3011               || has_zero_uses (name)));
3012 }
3013
3014 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3015    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3016    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3017    non-NULL default definition.  */
3018
3019 static bool
3020 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3021 {
3022   imm_use_iterator ui;
3023   gimple stmt;
3024   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3025   bool ret = false;
3026
3027   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3028     {
3029       int uses_ok = 0;
3030       use_operand_p use_p;
3031
3032       if (is_gimple_debug (stmt))
3033         continue;
3034
3035       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3036       if (gimple_has_lhs (stmt))
3037         {
3038           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3039           while (handled_component_p (lhs))
3040             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3041           if (INDIRECT_REF_P (lhs)
3042               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name)
3043             uses_ok++;
3044         }
3045       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3046         {
3047           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3048           while (handled_component_p (rhs))
3049             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3050           if (INDIRECT_REF_P (rhs)
3051               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name)
3052             uses_ok++;
3053         }
3054       else if (is_gimple_call (stmt))
3055         {
3056           unsigned i;
3057           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3058             {
3059               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3060               while (handled_component_p (arg))
3061                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3062               if (INDIRECT_REF_P (arg)
3063                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name)
3064                 uses_ok++;
3065             }
3066         }
3067
3068       /* If the number of valid uses does not match the number of
3069          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3070       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3071         --uses_ok;
3072
3073       if (uses_ok != 0)
3074         ret = true;
3075
3076       if (ret)
3077         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3078     }
3079
3080   return ret;
3081 }
3082
3083 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3084    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3085    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3086    such candidate has been found.  */
3087
3088 static bool
3089 find_param_candidates (void)
3090 {
3091   tree parm;
3092   int count = 0;
3093   bool ret = false;
3094
3095   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3096        parm;
3097        parm = TREE_CHAIN (parm))
3098     {
3099       tree type = TREE_TYPE (parm);
3100
3101       count++;
3102
3103       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3104           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3105           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3106         continue;
3107
3108       if (is_unused_scalar_param (parm))
3109         {
3110           ret = true;
3111           continue;
3112         }
3113
3114       if (POINTER_TYPE_P (type))
3115         {
3116           type = TREE_TYPE (type);
3117
3118           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3119               || TYPE_VOLATILE (type)
3120               || !is_gimple_reg (parm)
3121               || is_va_list_type (type)
3122               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3123             continue;
3124         }
3125       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3126         continue;
3127
3128       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3129           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3130           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3131           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3132               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3133         continue;
3134
3135       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3136       ret = true;
3137       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3138         {
3139           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3140           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3141           fprintf (dump_file, "\n");
3142         }
3143     }
3144
3145   func_param_count = count;
3146   return ret;
3147 }
3148
3149 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3150    maybe_modified. */
3151
3152 static bool
3153 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3154                      void *data)
3155 {
3156   struct access *repr = (struct access *) data;
3157
3158   repr->grp_maybe_modified = 1;
3159   return true;
3160 }
3161
3162 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3163    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3164    current function.  */
3165
3166 static void
3167 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3168 {
3169   int i;
3170
3171   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3172     {
3173       struct access *repr;
3174
3175       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3176            repr;
3177            repr = repr->next_grp)
3178         {
3179           struct access *access;
3180           bitmap visited;
3181           ao_ref ar;
3182
3183           if (no_accesses_p (repr))
3184             continue;
3185           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3186               || repr->grp_maybe_modified)
3187             continue;
3188
3189           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3190           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3191           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3192             {
3193               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3194                  be trivially set.  */
3195               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3196                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3197               if (repr->grp_maybe_modified)
3198                 break;
3199             }
3200           BITMAP_FREE (visited);
3201         }
3202     }
3203 }
3204
3205 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3206    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3207    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3208    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3209    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3210
3211 static void
3212 propagate_dereference_distances (void)
3213 {
3214   VEC (basic_block, heap) *queue;
3215   basic_block bb;
3216
3217   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3218   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3219   FOR_EACH_BB (bb)
3220     {
3221       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3222       bb->aux = bb;
3223     }
3224
3225   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3226     {
3227       edge_iterator ei;
3228       edge e;
3229       bool change = false;
3230       int i;
3231
3232       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3233       bb->aux = NULL;
3234
3235       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3236         continue;
3237
3238       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3239         {
3240           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3241           bool first = true;
3242           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3243
3244           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3245           {
3246             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3247
3248             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3249               continue;
3250
3251             if (first)
3252               {
3253                 first = false;
3254                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3255               }
3256             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3257               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3258           }
3259
3260           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3261             {
3262               bb_dereferences[idx] = inh;
3263               change = true;
3264             }
3265         }
3266
3267       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3268         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3269           {
3270             if (e->src->aux)
3271               continue;
3272
3273             e->src->aux = e->src;
3274             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3275           }
3276     }
3277
3278   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3279 }
3280
3281 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3282
3283 static void
3284 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3285 {
3286   basic_block bb;
3287
3288   fprintf (dump_file, str);
3289   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3290     {
3291       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3292       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3293         {
3294           int i;
3295           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3296             {
3297               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3298               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3299             }
3300         }
3301       fprintf (f, "\n");
3302     }
3303   fprintf (dump_file, "\n");
3304 }
3305
3306 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3307    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3308    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3309    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3310    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3311
3312    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3313    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3314    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3315    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3316    an example).
3317
3318    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3319    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3320    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3321    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3322    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3323
3324 static void
3325 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3326 {
3327   int i;
3328
3329   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3330     dump_dereferences_table (dump_file,
3331                              "Dereference table before propagation:\n",
3332                              bb_dereferences);
3333
3334   propagate_dereference_distances ();
3335
3336   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3337     dump_dereferences_table (dump_file,
3338                              "Dereference table after propagation:\n",
3339                              bb_dereferences);
3340
3341   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3342     {
3343       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3344       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3345
3346       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3347         continue;
3348
3349       do
3350         {
3351           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3352             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3353           repr = repr->next_grp;
3354         }
3355       while (repr);
3356     }
3357 }
3358
3359 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3360    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3361    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3362    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3363    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3364
3365 static struct access *
3366 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3367 {
3368   int i, access_count;
3369   struct access *repr;
3370   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3371
3372   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3373   gcc_assert (access_vec);
3374   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3375   if (repr->write)
3376     return NULL;
3377   repr->group_representative = repr;
3378
3379   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3380   for (i = 1; i < access_count; i++)
3381     {
3382       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3383       if (access->write)
3384         return NULL;
3385       access->group_representative = repr;
3386       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3387       repr->next_sibling = access;
3388     }
3389
3390   repr->grp_read = 1;
3391   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3392   return repr;
3393 }
3394
3395 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3396    associated with. */
3397
3398 static bool
3399 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3400 {
3401   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3402      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3403      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3404      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3405      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3406      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3407   if (access->write
3408       && (is_gimple_call (access->stmt)
3409           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3410     return true;
3411
3412   return false;
3413 }
3414
3415
3416 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3417    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3418    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3419    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3420    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3421    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3422
3423 static struct access *
3424 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3425 {
3426   int i, j, access_count, group_count;
3427   int agg_size, total_size = 0;
3428   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3429   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3430
3431   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3432   if (!access_vec)
3433     return &no_accesses_representant;
3434   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3435
3436   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
3437          compare_access_positions);
3438
3439   i = 0;
3440   total_size = 0;
3441   group_count = 0;
3442   while (i < access_count)
3443     {
3444       bool modification;
3445       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3446       modification = access->write;
3447       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3448         return NULL;
3449
3450       /* Access is about to become group representative unless we find some
3451          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3452          apart. */
3453
3454       j = i + 1;
3455       while (j < access_count)
3456         {
3457           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3458           if (ac2->offset != access->offset)
3459             {
3460               /* All or nothing law for parameters. */
3461               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3462                 return NULL;
3463               else
3464                 break;
3465             }
3466           else if (ac2->size != access->size)
3467             return NULL;
3468
3469           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2))
3470             return NULL;
3471
3472           modification |= ac2->write;
3473           ac2->group_representative = access;
3474           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3475           access->next_sibling = ac2;
3476           j++;
3477         }
3478
3479       group_count++;
3480       access->grp_maybe_modified = modification;
3481       if (!modification)
3482         *ro_grp = true;
3483       *prev_acc_ptr = access;
3484       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3485       total_size += access->size;
3486       i = j;
3487     }
3488
3489   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3490     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3491   else
3492     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3493   if (total_size >= agg_size)
3494     return NULL;
3495
3496   gcc_assert (group_count > 0);
3497   return res;
3498 }
3499
3500 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3501    be reduced into components.  */
3502
3503 static int
3504 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3505 {
3506   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3507   bool by_ref;
3508   tree parm;
3509
3510   parm = repr->base;
3511   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3512   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3513
3514   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3515     {
3516       by_ref = true;
3517       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3518     }
3519   else
3520     {
3521       by_ref = false;
3522       agg_size = cur_parm_size;
3523     }
3524
3525   if (dump_file)
3526     {
3527       struct access *acc;
3528       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3529       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3530       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3531       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3532         dump_access (dump_file, acc, true);
3533     }
3534
3535   total_size = 0;
3536   new_param_count = 0;
3537
3538   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3539     {
3540       gcc_assert (parm == repr->base);
3541       new_param_count++;
3542
3543       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3544                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3545         total_size += repr->size;
3546       else
3547         total_size += cur_parm_size;
3548     }
3549
3550   gcc_assert (new_param_count > 0);
3551
3552   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3553     parm_size_limit = cur_parm_size;
3554   else
3555     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3556                        * cur_parm_size);
3557
3558   if (total_size < agg_size
3559       && total_size <= parm_size_limit)
3560     {
3561       if (dump_file)
3562         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3563                  new_param_count);
3564       return new_param_count;
3565     }
3566   else
3567     return 0;
3568 }
3569
3570 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3571    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3572 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3573                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3574
3575 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3576    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3577
3578 static enum ipa_splicing_result
3579 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3580 {
3581   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3582   tree parm;
3583   struct access *repr;
3584
3585   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3586
3587   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3588        parm;
3589        parm = TREE_CHAIN (parm))
3590     {
3591       if (is_unused_scalar_param (parm))
3592         {
3593           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3594                           &no_accesses_representant);
3595           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3596             result = UNUSED_PARAMS;
3597         }
3598       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3599                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3600                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3601         {
3602           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3603           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3604           if (repr)
3605             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3606         }
3607       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3608         {
3609           bool ro_grp = false;
3610           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3611           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3612
3613           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3614             {
3615               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3616                 {
3617                   if (ro_grp)
3618                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3619                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3620                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3621                 }
3622               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3623                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3624             }
3625           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3626             result = UNUSED_PARAMS;
3627         }
3628       else
3629         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3630     }
3631
3632   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3633     {
3634       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3635       *representatives = NULL;
3636       return NO_GOOD_ACCESS;
3637     }
3638
3639   return result;
3640 }
3641
3642 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3643
3644 static inline int
3645 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3646 {
3647   int i, len;
3648
3649   len = VEC_length (tree, parms);
3650   for (i = 0; i < len; i++)
3651     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3652       return i;
3653   gcc_unreachable ();
3654 }
3655
3656 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3657    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3658    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3659    final number of adjustments.  */
3660
3661 static ipa_parm_adjustment_vec
3662 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3663                                        int adjustments_count)
3664 {
3665   VEC (tree, heap) *parms;
3666   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3667   tree parm;
3668   int i;
3669
3670   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3671   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3672   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3673   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3674   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = TREE_CHAIN (parm))
3675     {
3676       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3677
3678       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3679         {
3680           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3681
3682           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3683           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3684           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3685           adj->base = parm;
3686           if (!repr)
3687             adj->copy_param = 1;
3688           else
3689             adj->remove_param = 1;
3690         }
3691       else
3692         {
3693           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3694           int index = get_param_index (parm, parms);
3695
3696           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3697             {
3698               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3699               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3700               gcc_assert (repr->base == parm);
3701               adj->base_index = index;
3702               adj->base = repr->base;
3703               adj->type = repr->type;
3704               adj->offset = repr->offset;
3705               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3706                              && (repr->grp_maybe_modified
3707                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3708
3709             }
3710         }
3711     }
3712   VEC_free (tree, heap, parms);
3713   return adjustments;
3714 }
3715
3716 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3717    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3718
3719 static ipa_parm_adjustment_vec
3720 analyze_all_param_acesses (void)
3721 {
3722   enum ipa_splicing_result repr_state;
3723   bool proceed = false;
3724   int i, adjustments_count = 0;
3725   VEC (access_p, heap) *representatives;
3726   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3727
3728   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3729   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3730     return NULL;
3731
3732   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3733      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3734   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3735     {
3736       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3737       analyze_modified_params (representatives);
3738     }
3739
3740   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3741     {
3742       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3743
3744       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3745         {
3746           if (repr->grp_scalar_ptr)
3747             {
3748               adjustments_count++;
3749               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3750                   || repr->grp_maybe_modified)
3751                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3752               else
3753                 {
3754                   proceed = true;
3755                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3756                 }
3757             }
3758           else
3759             {
3760               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3761
3762               if (new_components == 0)
3763                 {
3764                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3765                   adjustments_count++;
3766                 }
3767               else
3768                 {
3769                   adjustments_count += new_components;
3770                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3771                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3772                   proceed = true;
3773                 }
3774             }
3775         }
3776       else
3777         {
3778           if (no_accesses_p (repr))
3779             {
3780               proceed = true;
3781               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3782             }
3783           adjustments_count++;
3784         }
3785     }
3786
3787   if (!proceed && dump_file)
3788     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3789
3790   if (proceed)
3791     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3792                                                          adjustments_count);
3793   else
3794     adjustments = NULL;
3795
3796   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3797   return adjustments;
3798 }
3799
3800 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3801    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3802    created one.  */
3803
3804 static tree
3805 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3806 {
3807   tree repl;
3808   if (!adj->new_ssa_base)
3809     {
3810       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3811
3812       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3813       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3814       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3815
3816       get_var_ann (repl);
3817       add_referenced_var (repl);
3818       adj->new_ssa_base = repl;
3819     }
3820   else
3821     repl = adj->new_ssa_base;
3822   return repl;
3823 }
3824
3825 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3826    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3827    adjustment. */
3828
3829 static struct ipa_parm_adjustment *
3830 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3831 {
3832   int i, len;
3833
3834   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3835   for (i = 0; i < len; i++)
3836     {
3837       struct ipa_parm_adjustment *adj;
3838
3839       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3840       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
3841         return adj;
3842     }
3843
3844   return NULL;
3845 }
3846
3847 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
3848    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
3849    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
3850    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
3851
3852 static bool
3853 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
3854                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3855 {
3856   struct ipa_parm_adjustment *adj;
3857   tree lhs, decl, repl, name;
3858
3859   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
3860     lhs = gimple_phi_result (stmt);
3861   else if (is_gimple_assign (stmt))
3862     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3863   else if (is_gimple_call (stmt))
3864     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3865   else
3866     gcc_unreachable ();
3867
3868   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
3869     return false;
3870   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
3871   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
3872     return false;
3873
3874   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
3875   if (!adj)
3876     return false;
3877
3878   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
3879   name = make_ssa_name (repl, stmt);
3880
3881   if (dump_file)
3882     {
3883       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
3884       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3885       fprintf (dump_file, " with ");
3886       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
3887       fprintf (dump_file, "\n");
3888     }
3889
3890   if (is_gimple_assign (stmt))
3891     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
3892   else if (is_gimple_call (stmt))
3893     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
3894   else
3895     gimple_phi_set_result (stmt, name);
3896
3897   replace_uses_by (lhs, name);
3898   return true;
3899 }
3900
3901 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
3902    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
3903    specifies whether the function should care about type incompatibility the
3904    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
3905    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
3906    was modified. */
3907
3908 static bool
3909 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
3910                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3911 {
3912   int i, len;
3913   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
3914   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
3915   tree base, src;
3916
3917   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3918
3919   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
3920       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
3921       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
3922     {
3923       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
3924       convert = true;
3925     }
3926
3927   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
3928   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
3929     return false;
3930
3931   if (INDIRECT_REF_P (base))
3932     base = TREE_OPERAND (base, 0);
3933
3934   base = get_ssa_base_param (base);
3935   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
3936     return false;
3937
3938   for (i = 0; i < len; i++)
3939     {
3940       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3941
3942       if (adj->base == base &&
3943           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
3944         {
3945           cand = adj;
3946           break;
3947         }
3948     }
3949   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
3950     return false;
3951
3952   if (cand->by_ref)
3953     {
3954       tree folded;
3955       src = build1 (INDIRECT_REF, TREE_TYPE (TREE_TYPE (cand->reduction)),
3956                     cand->reduction);
3957       folded = gimple_fold_indirect_ref (src);
3958       if (folded)
3959         src = folded;
3960     }
3961   else
3962     src = cand->reduction;
3963
3964   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3965     {
3966       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
3967       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
3968       fprintf (dump_file, " with ");
3969       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
3970       fprintf (dump_file, "\n");
3971     }
3972
3973   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
3974     {
3975       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
3976       *expr = vce;
3977     }
3978   else
3979     *expr = src;
3980   return true;
3981 }
3982
3983 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
3984    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
3985    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
3986    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
3987    was modified.  */
3988
3989 static bool
3990 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
3991                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3992 {
3993   gimple stmt = *stmt_ptr;
3994   tree *lhs_p, *rhs_p;
3995   bool any;
3996
3997   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
3998     return false;
3999
4000   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4001   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4002
4003   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4004   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4005   if (any)
4006     {
4007       tree new_rhs = NULL_TREE;
4008
4009       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4010         {
4011           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4012             {
4013               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4014               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4015                 *rhs_p = fold_convert (TREE_TYPE (*lhs_p), integer_zero_node);
4016               else
4017                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4018             }
4019           else
4020             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4021                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4022                                        *rhs_p);
4023         }
4024       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4025                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4026                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4027         /* This can happen when an assignment in between two single field
4028            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4029            scalars (PR 42237).  */
4030         new_rhs = *rhs_p;
4031
4032       if (new_rhs)
4033         {
4034           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4035                                                true, GSI_SAME_STMT);
4036
4037           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4038         }
4039
4040       return true;
4041     }
4042
4043   return false;
4044 }
4045
4046 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4047    ADJUSTMENTS.  */
4048
4049 static void
4050 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4051 {
4052   basic_block bb;
4053
4054   FOR_EACH_BB (bb)
4055     {
4056       gimple_stmt_iterator gsi;
4057       bool bb_changed = false;
4058
4059       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4060         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4061
4062       gsi = gsi_start_bb (bb);
4063       while (!gsi_end_p (gsi))
4064         {
4065           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4066           bool modified = false;
4067           tree *t;
4068           unsigned i;
4069
4070           switch (gimple_code (stmt))
4071             {
4072             case GIMPLE_RETURN:
4073               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4074               if (*t != NULL_TREE)
4075                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4076               break;
4077
4078             case GIMPLE_ASSIGN:
4079               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4080               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4081               break;
4082
4083             case GIMPLE_CALL:
4084               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4085               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4086                 {
4087                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4088                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4089                 }
4090
4091               if (gimple_call_lhs (stmt))
4092                 {
4093                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4094                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4095                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4096                                                                 adjustments);
4097                 }
4098               break;
4099
4100             case GIMPLE_ASM:
4101               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4102                 {
4103                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4104                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4105                 }
4106               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4107                 {
4108                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4109                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4110                 }
4111               break;
4112
4113             default:
4114               break;
4115             }
4116
4117           if (modified)
4118             {
4119               bb_changed = true;
4120               update_stmt (stmt);
4121               maybe_clean_eh_stmt (stmt);
4122             }
4123           gsi_next (&gsi);
4124         }
4125       if (bb_changed)
4126         gimple_purge_dead_eh_edges (bb);
4127     }
4128 }
4129
4130 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4131    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4132
4133 static void
4134 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4135 {
4136   int i, len;
4137
4138   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4139   for (i = 0; i < len; i++)
4140     {
4141       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4142       imm_use_iterator ui;
4143       gimple stmt;
4144       tree name;
4145
4146       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4147       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4148         continue;
4149       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4150       if (!name)
4151         continue;
4152       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4153         {
4154           /* All other users must have been removed by
4155              ipa_sra_modify_function_body.  */
4156           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4157           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4158           update_stmt (stmt);
4159         }
4160     }
4161 }
4162
4163 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4164    are formal parameters in the current function.  */
4165
4166 static bool
4167 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4168 {
4169   struct cgraph_edge *cs;
4170   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4171     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4172       return false;
4173
4174   return true;
4175 }
4176
4177
4178 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4179
4180 static void
4181 convert_callers (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4182 {
4183   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4184   struct cgraph_edge *cs;
4185   basic_block this_block;
4186   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4187
4188   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4189     {
4190       current_function_decl = cs->caller->decl;
4191       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4192
4193       if (dump_file)
4194         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4195                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4196                  cgraph_node_name (cs->caller),
4197                  cgraph_node_name (cs->callee));
4198
4199       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4200
4201       pop_cfun ();
4202     }
4203
4204   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4205     if (!bitmap_bit_p (recomputed_callers, cs->caller->uid))
4206       {
4207         compute_inline_parameters (cs->caller);
4208         bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid);
4209       }
4210   BITMAP_FREE (recomputed_callers);
4211
4212   current_function_decl = old_cur_fndecl;
4213
4214   if (!encountered_recursive_call)
4215     return;
4216
4217   FOR_EACH_BB (this_block)
4218     {
4219       gimple_stmt_iterator gsi;
4220
4221       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4222         {
4223           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4224           tree call_fndecl;
4225           if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
4226             continue;
4227           call_fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4228           if (call_fndecl && cgraph_get_node (call_fndecl) == node)
4229             {
4230               if (dump_file)
4231                 fprintf (dump_file, "Adjusting recursive call");
4232               ipa_modify_call_arguments (NULL, stmt, adjustments);
4233             }
4234         }
4235     }
4236
4237   return;
4238 }
4239
4240 /* Create an abstract origin declaration for OLD_DECL and make it an abstract
4241    origin of the provided decl so that there are preserved parameters for debug
4242    information.  */
4243
4244 static void
4245 create_abstract_origin (tree old_decl)
4246 {
4247   if (!DECL_ABSTRACT_ORIGIN (old_decl))
4248     {
4249       tree new_decl = copy_node (old_decl);
4250
4251       DECL_ABSTRACT (new_decl) = 1;
4252       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (new_decl, NULL_TREE);
4253       SET_DECL_RTL (new_decl, NULL);
4254       DECL_STRUCT_FUNCTION (new_decl) = NULL;
4255       DECL_ARTIFICIAL (old_decl) = 1;
4256       DECL_ABSTRACT_ORIGIN (old_decl) = new_decl;
4257     }
4258 }
4259
4260 /* Perform all the modification required in IPA-SRA for NODE to have parameters
4261    as given in ADJUSTMENTS.  */
4262
4263 static void
4264 modify_function (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4265 {
4266   struct cgraph_node *alias;
4267   for (alias = node->same_body; alias; alias = alias->next)
4268     ipa_modify_formal_parameters (alias->decl, adjustments, "ISRA");
4269   /* current_function_decl must be handled last, after same_body aliases,
4270      as following functions will use what it computed.  */
4271   create_abstract_origin (current_function_decl);
4272   ipa_modify_formal_parameters (current_function_decl, adjustments, "ISRA");
4273   ipa_sra_modify_function_body (adjustments);
4274   sra_ipa_reset_debug_stmts (adjustments);
4275   convert_callers (node, adjustments);
4276   cgraph_make_node_local (node);
4277   return;
4278 }
4279
4280 /* Return false the function is apparently unsuitable for IPA-SRA based on it's
4281    attributes, return true otherwise.  NODE is the cgraph node of the current
4282    function.  */
4283
4284 static bool
4285 ipa_sra_preliminary_function_checks (struct cgraph_node *node)
4286 {
4287   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4288     {
4289       if (dump_file)
4290         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4291       return false;
4292     }
4293
4294   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4295     {
4296       if (dump_file)
4297         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4298       return false;
4299     }
4300
4301   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4302       && node->global.size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4303     {
4304       if (dump_file)
4305         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4306       return false;
4307     }
4308
4309   if (!node->callers)
4310     {
4311       if (dump_file)
4312         fprintf (dump_file,
4313                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4314       return false;
4315     }
4316
4317   if (cfun->stdarg)
4318     {
4319       if (dump_file)
4320         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4321       return false;
4322     }
4323
4324   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4325     return false;
4326
4327   return true;
4328 }
4329
4330 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4331
4332 static unsigned int
4333 ipa_early_sra (void)
4334 {
4335   struct cgraph_node *node = cgraph_node (current_function_decl);
4336   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4337   int ret = 0;
4338
4339   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4340     return 0;
4341
4342   sra_initialize ();
4343   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4344
4345   if (!find_param_candidates ())
4346     {
4347       if (dump_file)
4348         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4349       goto simple_out;
4350     }
4351
4352   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4353     {
4354       if (dump_file)
4355         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4356                  "arguments.\n");
4357       goto simple_out;
4358     }
4359
4360   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4361                                  func_param_count
4362                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4363   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4364
4365   scan_function ();
4366   if (encountered_apply_args)
4367     {
4368       if (dump_file)
4369         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4370       goto out;
4371     }
4372
4373   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4374     {
4375       if (dump_file)
4376         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4377                  "number of arguments.\n");
4378       goto out;
4379     }
4380
4381   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4382   if (!adjustments)
4383     goto out;
4384   if (dump_file)
4385     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4386
4387   modify_function (node, adjustments);
4388   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4389   ret = TODO_update_ssa;
4390
4391   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4392                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4393   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4394                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4395   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4396                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4397   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4398                             sra_stats.param_reductions_created);
4399
4400  out:
4401   BITMAP_FREE (final_bbs);
4402   free (bb_dereferences);
4403  simple_out:
4404   sra_deinitialize ();
4405   return ret;
4406 }
4407
4408 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4409 static bool
4410 ipa_early_sra_gate (void)
4411 {
4412   return flag_ipa_sra;
4413 }
4414
4415 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4416 {
4417  {
4418   GIMPLE_PASS,
4419   "eipa_sra",                           /* name */
4420   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4421   ipa_early_sra,                        /* execute */
4422   NULL,                                 /* sub */
4423   NULL,                                 /* next */
4424   0,                                    /* static_pass_number */
4425   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4426   0,                                    /* properties_required */
4427   0,                                    /* properties_provided */
4428   0,                                    /* properties_destroyed */
4429   0,                                    /* todo_flags_start */
4430   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4431  }
4432 };
4433
4434