OSDN Git Service

gcc/fortran/
[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 "toplev.h"
80 #include "tree.h"
81 #include "gimple.h"
82 #include "cgraph.h"
83 #include "tree-flow.h"
84 #include "ipa-prop.h"
85 #include "tree-pretty-print.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 #include "dbgcnt.h"
93 #include "tree-inline.h"
94 #include "gimple-pretty-print.h"
95
96 /* Enumeration of all aggregate reductions we can do.  */
97 enum sra_mode { SRA_MODE_EARLY_IPA,   /* early call regularization */
98                 SRA_MODE_EARLY_INTRA, /* early intraprocedural SRA */
99                 SRA_MODE_INTRA };     /* late intraprocedural SRA */
100
101 /* Global variable describing which aggregate reduction we are performing at
102    the moment.  */
103 static enum sra_mode sra_mode;
104
105 struct assign_link;
106
107 /* ACCESS represents each access to an aggregate variable (as a whole or a
108    part).  It can also represent a group of accesses that refer to exactly the
109    same fragment of an aggregate (i.e. those that have exactly the same offset
110    and size).  Such representatives for a single aggregate, once determined,
111    are linked in a linked list and have the group fields set.
112
113    Moreover, when doing intraprocedural SRA, a tree is built from those
114    representatives (by the means of first_child and next_sibling pointers), in
115    which all items in a subtree are "within" the root, i.e. their offset is
116    greater or equal to offset of the root and offset+size is smaller or equal
117    to offset+size of the root.  Children of an access are sorted by offset.
118
119    Note that accesses to parts of vector and complex number types always
120    represented by an access to the whole complex number or a vector.  It is a
121    duty of the modifying functions to replace them appropriately.  */
122
123 struct access
124 {
125   /* Values returned by  `get_ref_base_and_extent' for each component reference
126      If EXPR isn't a component reference  just set `BASE = EXPR', `OFFSET = 0',
127      `SIZE = TREE_SIZE (TREE_TYPE (expr))'.  */
128   HOST_WIDE_INT offset;
129   HOST_WIDE_INT size;
130   tree base;
131
132   /* Expression.  It is context dependent so do not use it to create new
133      expressions to access the original aggregate.  See PR 42154 for a
134      testcase.  */
135   tree expr;
136   /* Type.  */
137   tree type;
138
139   /* The statement this access belongs to.  */
140   gimple stmt;
141
142   /* Next group representative for this aggregate. */
143   struct access *next_grp;
144
145   /* Pointer to the group representative.  Pointer to itself if the struct is
146      the representative.  */
147   struct access *group_representative;
148
149   /* If this access has any children (in terms of the definition above), this
150      points to the first one.  */
151   struct access *first_child;
152
153   /* In intraprocedural SRA, pointer to the next sibling in the access tree as
154      described above.  In IPA-SRA this is a pointer to the next access
155      belonging to the same group (having the same representative).  */
156   struct access *next_sibling;
157
158   /* Pointers to the first and last element in the linked list of assign
159      links.  */
160   struct assign_link *first_link, *last_link;
161
162   /* Pointer to the next access in the work queue.  */
163   struct access *next_queued;
164
165   /* Replacement variable for this access "region."  Never to be accessed
166      directly, always only by the means of get_access_replacement() and only
167      when grp_to_be_replaced flag is set.  */
168   tree replacement_decl;
169
170   /* Is this particular access write access? */
171   unsigned write : 1;
172
173   /* Is this access an artificial one created to scalarize some record
174      entirely? */
175   unsigned total_scalarization : 1;
176
177   /* Is this access currently in the work queue?  */
178   unsigned grp_queued : 1;
179
180   /* Does this group contain a write access?  This flag is propagated down the
181      access tree.  */
182   unsigned grp_write : 1;
183
184   /* Does this group contain a read access?  This flag is propagated down the
185      access tree.  */
186   unsigned grp_read : 1;
187
188   /* Does this group contain a read access that comes from an assignment
189      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
190   unsigned grp_assignment_read : 1;
191
192   /* Other passes of the analysis use this bit to make function
193      analyze_access_subtree create scalar replacements for this group if
194      possible.  */
195   unsigned grp_hint : 1;
196
197   /* Is the subtree rooted in this access fully covered by scalar
198      replacements?  */
199   unsigned grp_covered : 1;
200
201   /* If set to true, this access and all below it in an access tree must not be
202      scalarized.  */
203   unsigned grp_unscalarizable_region : 1;
204
205   /* Whether data have been written to parts of the aggregate covered by this
206      access which is not to be scalarized.  This flag is propagated up in the
207      access tree.  */
208   unsigned grp_unscalarized_data : 1;
209
210   /* Does this access and/or group contain a write access through a
211      BIT_FIELD_REF?  */
212   unsigned grp_partial_lhs : 1;
213
214   /* Set when a scalar replacement should be created for this variable.  We do
215      the decision and creation at different places because create_tmp_var
216      cannot be called from within FOR_EACH_REFERENCED_VAR. */
217   unsigned grp_to_be_replaced : 1;
218
219   /* Should TREE_NO_WARNING of a replacement be set?  */
220   unsigned grp_no_warning : 1;
221
222   /* Is it possible that the group refers to data which might be (directly or
223      otherwise) modified?  */
224   unsigned grp_maybe_modified : 1;
225
226   /* Set when this is a representative of a pointer to scalar (i.e. by
227      reference) parameter which we consider for turning into a plain scalar
228      (i.e. a by value parameter).  */
229   unsigned grp_scalar_ptr : 1;
230
231   /* Set when we discover that this pointer is not safe to dereference in the
232      caller.  */
233   unsigned grp_not_necessarilly_dereferenced : 1;
234 };
235
236 typedef struct access *access_p;
237
238 DEF_VEC_P (access_p);
239 DEF_VEC_ALLOC_P (access_p, heap);
240
241 /* Alloc pool for allocating access structures.  */
242 static alloc_pool access_pool;
243
244 /* A structure linking lhs and rhs accesses from an aggregate assignment.  They
245    are used to propagate subaccesses from rhs to lhs as long as they don't
246    conflict with what is already there.  */
247 struct assign_link
248 {
249   struct access *lacc, *racc;
250   struct assign_link *next;
251 };
252
253 /* Alloc pool for allocating assign link structures.  */
254 static alloc_pool link_pool;
255
256 /* Base (tree) -> Vector (VEC(access_p,heap) *) map.  */
257 static struct pointer_map_t *base_access_vec;
258
259 /* Bitmap of candidates.  */
260 static bitmap candidate_bitmap;
261
262 /* Bitmap of candidates which we should try to entirely scalarize away and
263    those which cannot be (because they are and need be used as a whole).  */
264 static bitmap should_scalarize_away_bitmap, cannot_scalarize_away_bitmap;
265
266 /* Obstack for creation of fancy names.  */
267 static struct obstack name_obstack;
268
269 /* Head of a linked list of accesses that need to have its subaccesses
270    propagated to their assignment counterparts. */
271 static struct access *work_queue_head;
272
273 /* Number of parameters of the analyzed function when doing early ipa SRA.  */
274 static int func_param_count;
275
276 /* scan_function sets the following to true if it encounters a call to
277    __builtin_apply_args.  */
278 static bool encountered_apply_args;
279
280 /* Set by scan_function when it finds a recursive call.  */
281 static bool encountered_recursive_call;
282
283 /* Set by scan_function when it finds a recursive call with less actual
284    arguments than formal parameters..  */
285 static bool encountered_unchangable_recursive_call;
286
287 /* This is a table in which for each basic block and parameter there is a
288    distance (offset + size) in that parameter which is dereferenced and
289    accessed in that BB.  */
290 static HOST_WIDE_INT *bb_dereferences;
291 /* Bitmap of BBs that can cause the function to "stop" progressing by
292    returning, throwing externally, looping infinitely or calling a function
293    which might abort etc.. */
294 static bitmap final_bbs;
295
296 /* Representative of no accesses at all. */
297 static struct access  no_accesses_representant;
298
299 /* Predicate to test the special value.  */
300
301 static inline bool
302 no_accesses_p (struct access *access)
303 {
304   return access == &no_accesses_representant;
305 }
306
307 /* Dump contents of ACCESS to file F in a human friendly way.  If GRP is true,
308    representative fields are dumped, otherwise those which only describe the
309    individual access are.  */
310
311 static struct
312 {
313   /* Number of processed aggregates is readily available in
314      analyze_all_variable_accesses and so is not stored here.  */
315
316   /* Number of created scalar replacements.  */
317   int replacements;
318
319   /* Number of times sra_modify_expr or sra_modify_assign themselves changed an
320      expression.  */
321   int exprs;
322
323   /* Number of statements created by generate_subtree_copies.  */
324   int subtree_copies;
325
326   /* Number of statements created by load_assign_lhs_subreplacements.  */
327   int subreplacements;
328
329   /* Number of times sra_modify_assign has deleted a statement.  */
330   int deleted;
331
332   /* Number of times sra_modify_assign has to deal with subaccesses of LHS and
333      RHS reparately due to type conversions or nonexistent matching
334      references.  */
335   int separate_lhs_rhs_handling;
336
337   /* Number of parameters that were removed because they were unused.  */
338   int deleted_unused_parameters;
339
340   /* Number of scalars passed as parameters by reference that have been
341      converted to be passed by value.  */
342   int scalar_by_ref_to_by_val;
343
344   /* Number of aggregate parameters that were replaced by one or more of their
345      components.  */
346   int aggregate_params_reduced;
347
348   /* Numbber of components created when splitting aggregate parameters.  */
349   int param_reductions_created;
350 } sra_stats;
351
352 static void
353 dump_access (FILE *f, struct access *access, bool grp)
354 {
355   fprintf (f, "access { ");
356   fprintf (f, "base = (%d)'", DECL_UID (access->base));
357   print_generic_expr (f, access->base, 0);
358   fprintf (f, "', offset = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->offset);
359   fprintf (f, ", size = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->size);
360   fprintf (f, ", expr = ");
361   print_generic_expr (f, access->expr, 0);
362   fprintf (f, ", type = ");
363   print_generic_expr (f, access->type, 0);
364   if (grp)
365     fprintf (f, ", grp_write = %d, total_scalarization = %d, "
366              "grp_read = %d, grp_hint = %d, grp_assignment_read = %d,"
367              "grp_covered = %d, grp_unscalarizable_region = %d, "
368              "grp_unscalarized_data = %d, grp_partial_lhs = %d, "
369              "grp_to_be_replaced = %d, grp_maybe_modified = %d, "
370              "grp_not_necessarilly_dereferenced = %d\n",
371              access->grp_write, access->total_scalarization,
372              access->grp_read, access->grp_hint, access->grp_assignment_read,
373              access->grp_covered, access->grp_unscalarizable_region,
374              access->grp_unscalarized_data, access->grp_partial_lhs,
375              access->grp_to_be_replaced, access->grp_maybe_modified,
376              access->grp_not_necessarilly_dereferenced);
377   else
378     fprintf (f, ", write = %d, total_scalarization = %d, "
379              "grp_partial_lhs = %d\n",
380              access->write, access->total_scalarization,
381              access->grp_partial_lhs);
382 }
383
384 /* Dump a subtree rooted in ACCESS to file F, indent by LEVEL.  */
385
386 static void
387 dump_access_tree_1 (FILE *f, struct access *access, int level)
388 {
389   do
390     {
391       int i;
392
393       for (i = 0; i < level; i++)
394         fputs ("* ", dump_file);
395
396       dump_access (f, access, true);
397
398       if (access->first_child)
399         dump_access_tree_1 (f, access->first_child, level + 1);
400
401       access = access->next_sibling;
402     }
403   while (access);
404 }
405
406 /* Dump all access trees for a variable, given the pointer to the first root in
407    ACCESS.  */
408
409 static void
410 dump_access_tree (FILE *f, struct access *access)
411 {
412   for (; access; access = access->next_grp)
413     dump_access_tree_1 (f, access, 0);
414 }
415
416 /* Return true iff ACC is non-NULL and has subaccesses.  */
417
418 static inline bool
419 access_has_children_p (struct access *acc)
420 {
421   return acc && acc->first_child;
422 }
423
424 /* Return a vector of pointers to accesses for the variable given in BASE or
425    NULL if there is none.  */
426
427 static VEC (access_p, heap) *
428 get_base_access_vector (tree base)
429 {
430   void **slot;
431
432   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
433   if (!slot)
434     return NULL;
435   else
436     return *(VEC (access_p, heap) **) slot;
437 }
438
439 /* Find an access with required OFFSET and SIZE in a subtree of accesses rooted
440    in ACCESS.  Return NULL if it cannot be found.  */
441
442 static struct access *
443 find_access_in_subtree (struct access *access, HOST_WIDE_INT offset,
444                         HOST_WIDE_INT size)
445 {
446   while (access && (access->offset != offset || access->size != size))
447     {
448       struct access *child = access->first_child;
449
450       while (child && (child->offset + child->size <= offset))
451         child = child->next_sibling;
452       access = child;
453     }
454
455   return access;
456 }
457
458 /* Return the first group representative for DECL or NULL if none exists.  */
459
460 static struct access *
461 get_first_repr_for_decl (tree base)
462 {
463   VEC (access_p, heap) *access_vec;
464
465   access_vec = get_base_access_vector (base);
466   if (!access_vec)
467     return NULL;
468
469   return VEC_index (access_p, access_vec, 0);
470 }
471
472 /* Find an access representative for the variable BASE and given OFFSET and
473    SIZE.  Requires that access trees have already been built.  Return NULL if
474    it cannot be found.  */
475
476 static struct access *
477 get_var_base_offset_size_access (tree base, HOST_WIDE_INT offset,
478                                  HOST_WIDE_INT size)
479 {
480   struct access *access;
481
482   access = get_first_repr_for_decl (base);
483   while (access && (access->offset + access->size <= offset))
484     access = access->next_grp;
485   if (!access)
486     return NULL;
487
488   return find_access_in_subtree (access, offset, size);
489 }
490
491 /* Add LINK to the linked list of assign links of RACC.  */
492 static void
493 add_link_to_rhs (struct access *racc, struct assign_link *link)
494 {
495   gcc_assert (link->racc == racc);
496
497   if (!racc->first_link)
498     {
499       gcc_assert (!racc->last_link);
500       racc->first_link = link;
501     }
502   else
503     racc->last_link->next = link;
504
505   racc->last_link = link;
506   link->next = NULL;
507 }
508
509 /* Move all link structures in their linked list in OLD_RACC to the linked list
510    in NEW_RACC.  */
511 static void
512 relink_to_new_repr (struct access *new_racc, struct access *old_racc)
513 {
514   if (!old_racc->first_link)
515     {
516       gcc_assert (!old_racc->last_link);
517       return;
518     }
519
520   if (new_racc->first_link)
521     {
522       gcc_assert (!new_racc->last_link->next);
523       gcc_assert (!old_racc->last_link || !old_racc->last_link->next);
524
525       new_racc->last_link->next = old_racc->first_link;
526       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
527     }
528   else
529     {
530       gcc_assert (!new_racc->last_link);
531
532       new_racc->first_link = old_racc->first_link;
533       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
534     }
535   old_racc->first_link = old_racc->last_link = NULL;
536 }
537
538 /* Add ACCESS to the work queue (which is actually a stack).  */
539
540 static void
541 add_access_to_work_queue (struct access *access)
542 {
543   if (!access->grp_queued)
544     {
545       gcc_assert (!access->next_queued);
546       access->next_queued = work_queue_head;
547       access->grp_queued = 1;
548       work_queue_head = access;
549     }
550 }
551
552 /* Pop an access from the work queue, and return it, assuming there is one.  */
553
554 static struct access *
555 pop_access_from_work_queue (void)
556 {
557   struct access *access = work_queue_head;
558
559   work_queue_head = access->next_queued;
560   access->next_queued = NULL;
561   access->grp_queued = 0;
562   return access;
563 }
564
565
566 /* Allocate necessary structures.  */
567
568 static void
569 sra_initialize (void)
570 {
571   candidate_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
572   should_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
573   cannot_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
574   gcc_obstack_init (&name_obstack);
575   access_pool = create_alloc_pool ("SRA accesses", sizeof (struct access), 16);
576   link_pool = create_alloc_pool ("SRA links", sizeof (struct assign_link), 16);
577   base_access_vec = pointer_map_create ();
578   memset (&sra_stats, 0, sizeof (sra_stats));
579   encountered_apply_args = false;
580   encountered_recursive_call = false;
581   encountered_unchangable_recursive_call = false;
582 }
583
584 /* Hook fed to pointer_map_traverse, deallocate stored vectors.  */
585
586 static bool
587 delete_base_accesses (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
588                      void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
589 {
590   VEC (access_p, heap) *access_vec;
591   access_vec = (VEC (access_p, heap) *) *value;
592   VEC_free (access_p, heap, access_vec);
593
594   return true;
595 }
596
597 /* Deallocate all general structures.  */
598
599 static void
600 sra_deinitialize (void)
601 {
602   BITMAP_FREE (candidate_bitmap);
603   BITMAP_FREE (should_scalarize_away_bitmap);
604   BITMAP_FREE (cannot_scalarize_away_bitmap);
605   free_alloc_pool (access_pool);
606   free_alloc_pool (link_pool);
607   obstack_free (&name_obstack, NULL);
608
609   pointer_map_traverse (base_access_vec, delete_base_accesses, NULL);
610   pointer_map_destroy (base_access_vec);
611 }
612
613 /* Remove DECL from candidates for SRA and write REASON to the dump file if
614    there is one.  */
615 static void
616 disqualify_candidate (tree decl, const char *reason)
617 {
618   bitmap_clear_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (decl));
619
620   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
621     {
622       fprintf (dump_file, "! Disqualifying ");
623       print_generic_expr (dump_file, decl, 0);
624       fprintf (dump_file, " - %s\n", reason);
625     }
626 }
627
628 /* Return true iff the type contains a field or an element which does not allow
629    scalarization.  */
630
631 static bool
632 type_internals_preclude_sra_p (tree type)
633 {
634   tree fld;
635   tree et;
636
637   switch (TREE_CODE (type))
638     {
639     case RECORD_TYPE:
640     case UNION_TYPE:
641     case QUAL_UNION_TYPE:
642       for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
643         if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
644           {
645             tree ft = TREE_TYPE (fld);
646
647             if (TREE_THIS_VOLATILE (fld)
648                 || !DECL_FIELD_OFFSET (fld) || !DECL_SIZE (fld)
649                 || !host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fld), 1)
650                 || !host_integerp (DECL_SIZE (fld), 1))
651               return true;
652
653             if (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
654                 && type_internals_preclude_sra_p (ft))
655               return true;
656           }
657
658       return false;
659
660     case ARRAY_TYPE:
661       et = TREE_TYPE (type);
662
663       if (AGGREGATE_TYPE_P (et))
664         return type_internals_preclude_sra_p (et);
665       else
666         return false;
667
668     default:
669       return false;
670     }
671 }
672
673 /* If T is an SSA_NAME, return NULL if it is not a default def or return its
674    base variable if it is.  Return T if it is not an SSA_NAME.  */
675
676 static tree
677 get_ssa_base_param (tree t)
678 {
679   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
680     {
681       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
682         return SSA_NAME_VAR (t);
683       else
684         return NULL_TREE;
685     }
686   return t;
687 }
688
689 /* Mark a dereference of BASE of distance DIST in a basic block tht STMT
690    belongs to, unless the BB has already been marked as a potentially
691    final.  */
692
693 static void
694 mark_parm_dereference (tree base, HOST_WIDE_INT dist, gimple stmt)
695 {
696   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
697   int idx, parm_index = 0;
698   tree parm;
699
700   if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
701     return;
702
703   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
704        parm && parm != base;
705        parm = DECL_CHAIN (parm))
706     parm_index++;
707
708   gcc_assert (parm_index < func_param_count);
709
710   idx = bb->index * func_param_count + parm_index;
711   if (bb_dereferences[idx] < dist)
712     bb_dereferences[idx] = dist;
713 }
714
715 /* Allocate an access structure for BASE, OFFSET and SIZE, clear it, fill in
716    the three fields.  Also add it to the vector of accesses corresponding to
717    the base.  Finally, return the new access.  */
718
719 static struct access *
720 create_access_1 (tree base, HOST_WIDE_INT offset, HOST_WIDE_INT size)
721 {
722   VEC (access_p, heap) *vec;
723   struct access *access;
724   void **slot;
725
726   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
727   memset (access, 0, sizeof (struct access));
728   access->base = base;
729   access->offset = offset;
730   access->size = size;
731
732   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
733   if (slot)
734     vec = (VEC (access_p, heap) *) *slot;
735   else
736     vec = VEC_alloc (access_p, heap, 32);
737
738   VEC_safe_push (access_p, heap, vec, access);
739
740   *((struct VEC (access_p,heap) **)
741         pointer_map_insert (base_access_vec, base)) = vec;
742
743   return access;
744 }
745
746 /* Create and insert access for EXPR. Return created access, or NULL if it is
747    not possible.  */
748
749 static struct access *
750 create_access (tree expr, gimple stmt, bool write)
751 {
752   struct access *access;
753   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
754   tree base = expr;
755   bool ptr, unscalarizable_region = false;
756
757   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
758
759   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
760       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
761     {
762       base = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (base, 0));
763       if (!base)
764         return NULL;
765       ptr = true;
766     }
767   else
768     ptr = false;
769
770   if (!DECL_P (base) || !bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
771     return NULL;
772
773   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
774     {
775       if (size < 0 || size != max_size)
776         {
777           disqualify_candidate (base, "Encountered a variable sized access.");
778           return NULL;
779         }
780       if (TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF
781           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (expr, 1)))
782         {
783           disqualify_candidate (base, "Encountered a bit-field access.");
784           return NULL;
785         }
786       gcc_checking_assert ((offset % BITS_PER_UNIT) == 0);
787
788       if (ptr)
789         mark_parm_dereference (base, offset + size, stmt);
790     }
791   else
792     {
793       if (size != max_size)
794         {
795           size = max_size;
796           unscalarizable_region = true;
797         }
798       if (size < 0)
799         {
800           disqualify_candidate (base, "Encountered an unconstrained access.");
801           return NULL;
802         }
803     }
804
805   access = create_access_1 (base, offset, size);
806   access->expr = expr;
807   access->type = TREE_TYPE (expr);
808   access->write = write;
809   access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
810   access->stmt = stmt;
811
812   return access;
813 }
814
815
816 /* Return true iff TYPE is a RECORD_TYPE with fields that are either of gimple
817    register types or (recursively) records with only these two kinds of fields.
818    It also returns false if any of these records has a zero-size field as its
819    last field or has a bit-field.  */
820
821 static bool
822 type_consists_of_records_p (tree type)
823 {
824   tree fld;
825   bool last_fld_has_zero_size = false;
826
827   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
828     return false;
829
830   for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
831     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
832       {
833         tree ft = TREE_TYPE (fld);
834
835         if (DECL_BIT_FIELD (fld))
836           return false;
837
838         if (!is_gimple_reg_type (ft)
839             && !type_consists_of_records_p (ft))
840           return false;
841
842         last_fld_has_zero_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1) == 0;
843       }
844
845   if (last_fld_has_zero_size)
846     return false;
847
848   return true;
849 }
850
851 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
852    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
853    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
854    offset of DECL within BASE.  REF must be the memory reference expression for
855    the given decl.  */
856
857 static void
858 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset,
859                              tree ref)
860 {
861   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
862
863   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
864     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
865       {
866         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
867         tree ft = TREE_TYPE (fld);
868         tree nref = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), ref, fld,
869                             NULL_TREE);
870
871         if (is_gimple_reg_type (ft))
872           {
873             struct access *access;
874             HOST_WIDE_INT size;
875
876             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
877             access = create_access_1 (base, pos, size);
878             access->expr = nref;
879             access->type = ft;
880             access->total_scalarization = 1;
881             /* Accesses for intraprocedural SRA can have their stmt NULL.  */
882           }
883         else
884           completely_scalarize_record (base, fld, pos, nref);
885       }
886 }
887
888
889 /* Search the given tree for a declaration by skipping handled components and
890    exclude it from the candidates.  */
891
892 static void
893 disqualify_base_of_expr (tree t, const char *reason)
894 {
895   t = get_base_address (t);
896   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
897       && TREE_CODE (t) == MEM_REF)
898     t = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (t, 0));
899
900   if (t && DECL_P (t))
901     disqualify_candidate (t, reason);
902 }
903
904 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
905    candidates for scalarization.  Return the created access or NULL if none is
906    created.  */
907
908 static struct access *
909 build_access_from_expr_1 (tree expr, gimple stmt, bool write)
910 {
911   struct access *ret = NULL;
912   bool partial_ref;
913
914   if (TREE_CODE (expr) == BIT_FIELD_REF
915       || TREE_CODE (expr) == IMAGPART_EXPR
916       || TREE_CODE (expr) == REALPART_EXPR)
917     {
918       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
919       partial_ref = true;
920     }
921   else
922     partial_ref = false;
923
924   /* We need to dive through V_C_Es in order to get the size of its parameter
925      and not the result type.  Ada produces such statements.  We are also
926      capable of handling the topmost V_C_E but not any of those buried in other
927      handled components.  */
928   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
929     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
930
931   if (contains_view_convert_expr_p (expr))
932     {
933       disqualify_base_of_expr (expr, "V_C_E under a different handled "
934                                "component.");
935       return NULL;
936     }
937
938   switch (TREE_CODE (expr))
939     {
940     case MEM_REF:
941       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) != ADDR_EXPR
942           && sra_mode != SRA_MODE_EARLY_IPA)
943         return NULL;
944       /* fall through */
945     case VAR_DECL:
946     case PARM_DECL:
947     case RESULT_DECL:
948     case COMPONENT_REF:
949     case ARRAY_REF:
950     case ARRAY_RANGE_REF:
951       ret = create_access (expr, stmt, write);
952       break;
953
954     default:
955       break;
956     }
957
958   if (write && partial_ref && ret)
959     ret->grp_partial_lhs = 1;
960
961   return ret;
962 }
963
964 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
965    candidates for scalarization.  Return true if any access has been inserted.
966    STMT must be the statement from which the expression is taken, WRITE must be
967    true if the expression is a store and false otherwise. */
968
969 static bool
970 build_access_from_expr (tree expr, gimple stmt, bool write)
971 {
972   struct access *access;
973
974   access = build_access_from_expr_1 (expr, stmt, write);
975   if (access)
976     {
977       /* This means the aggregate is accesses as a whole in a way other than an
978          assign statement and thus cannot be removed even if we had a scalar
979          replacement for everything.  */
980       if (cannot_scalarize_away_bitmap)
981         bitmap_set_bit (cannot_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (access->base));
982       return true;
983     }
984   return false;
985 }
986
987 /* Disqualify LHS and RHS for scalarization if STMT must end its basic block in
988    modes in which it matters, return true iff they have been disqualified.  RHS
989    may be NULL, in that case ignore it.  If we scalarize an aggregate in
990    intra-SRA we may need to add statements after each statement.  This is not
991    possible if a statement unconditionally has to end the basic block.  */
992 static bool
993 disqualify_ops_if_throwing_stmt (gimple stmt, tree lhs, tree rhs)
994 {
995   if ((sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
996       && (stmt_can_throw_internal (stmt) || stmt_ends_bb_p (stmt)))
997     {
998       disqualify_base_of_expr (lhs, "LHS of a throwing stmt.");
999       if (rhs)
1000         disqualify_base_of_expr (rhs, "RHS of a throwing stmt.");
1001       return true;
1002     }
1003   return false;
1004 }
1005
1006 /* Scan expressions occuring in STMT, create access structures for all accesses
1007    to candidates for scalarization and remove those candidates which occur in
1008    statements or expressions that prevent them from being split apart.  Return
1009    true if any access has been inserted.  */
1010
1011 static bool
1012 build_accesses_from_assign (gimple stmt)
1013 {
1014   tree lhs, rhs;
1015   struct access *lacc, *racc;
1016
1017   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1018     return false;
1019
1020   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1021   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1022
1023   if (disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, lhs, rhs))
1024     return false;
1025
1026   racc = build_access_from_expr_1 (rhs, stmt, false);
1027   lacc = build_access_from_expr_1 (lhs, stmt, true);
1028
1029   if (racc)
1030     {
1031       racc->grp_assignment_read = 1;
1032       if (should_scalarize_away_bitmap && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
1033           && !is_gimple_reg_type (racc->type))
1034         bitmap_set_bit (should_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (racc->base));
1035     }
1036
1037   if (lacc && racc
1038       && (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1039       && !lacc->grp_unscalarizable_region
1040       && !racc->grp_unscalarizable_region
1041       && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
1042       /* FIXME: Turn the following line into an assert after PR 40058 is
1043          fixed.  */
1044       && lacc->size == racc->size
1045       && useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
1046     {
1047       struct assign_link *link;
1048
1049       link = (struct assign_link *) pool_alloc (link_pool);
1050       memset (link, 0, sizeof (struct assign_link));
1051
1052       link->lacc = lacc;
1053       link->racc = racc;
1054
1055       add_link_to_rhs (racc, link);
1056     }
1057
1058   return lacc || racc;
1059 }
1060
1061 /* Callback of walk_stmt_load_store_addr_ops visit_addr used to determine
1062    GIMPLE_ASM operands with memory constrains which cannot be scalarized.  */
1063
1064 static bool
1065 asm_visit_addr (gimple stmt ATTRIBUTE_UNUSED, tree op,
1066                 void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1067 {
1068   op = get_base_address (op);
1069   if (op
1070       && DECL_P (op))
1071     disqualify_candidate (op, "Non-scalarizable GIMPLE_ASM operand.");
1072
1073   return false;
1074 }
1075
1076 /* Return true iff callsite CALL has at least as many actual arguments as there
1077    are formal parameters of the function currently processed by IPA-SRA.  */
1078
1079 static inline bool
1080 callsite_has_enough_arguments_p (gimple call)
1081 {
1082   return gimple_call_num_args (call) >= (unsigned) func_param_count;
1083 }
1084
1085 /* Scan function and look for interesting expressions and create access
1086    structures for them.  Return true iff any access is created.  */
1087
1088 static bool
1089 scan_function (void)
1090 {
1091   basic_block bb;
1092   bool ret = false;
1093
1094   FOR_EACH_BB (bb)
1095     {
1096       gimple_stmt_iterator gsi;
1097       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1098         {
1099           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1100           tree t;
1101           unsigned i;
1102
1103           if (final_bbs && stmt_can_throw_external (stmt))
1104             bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1105           switch (gimple_code (stmt))
1106             {
1107             case GIMPLE_RETURN:
1108               t = gimple_return_retval (stmt);
1109               if (t != NULL_TREE)
1110                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1111               if (final_bbs)
1112                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1113               break;
1114
1115             case GIMPLE_ASSIGN:
1116               ret |= build_accesses_from_assign (stmt);
1117               break;
1118
1119             case GIMPLE_CALL:
1120               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
1121                 ret |= build_access_from_expr (gimple_call_arg (stmt, i),
1122                                                stmt, false);
1123
1124               if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
1125                 {
1126                   tree dest = gimple_call_fndecl (stmt);
1127                   int flags = gimple_call_flags (stmt);
1128
1129                   if (dest)
1130                     {
1131                       if (DECL_BUILT_IN_CLASS (dest) == BUILT_IN_NORMAL
1132                           && DECL_FUNCTION_CODE (dest) == BUILT_IN_APPLY_ARGS)
1133                         encountered_apply_args = true;
1134                       if (cgraph_get_node (dest)
1135                           == cgraph_get_node (current_function_decl))
1136                         {
1137                           encountered_recursive_call = true;
1138                           if (!callsite_has_enough_arguments_p (stmt))
1139                             encountered_unchangable_recursive_call = true;
1140                         }
1141                     }
1142
1143                   if (final_bbs
1144                       && (flags & (ECF_CONST | ECF_PURE)) == 0)
1145                     bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1146                 }
1147
1148               t = gimple_call_lhs (stmt);
1149               if (t && !disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, t, NULL))
1150                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1151               break;
1152
1153             case GIMPLE_ASM:
1154               walk_stmt_load_store_addr_ops (stmt, NULL, NULL, NULL,
1155                                              asm_visit_addr);
1156               if (final_bbs)
1157                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1158
1159               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1160                 {
1161                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1162                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1163                 }
1164               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1165                 {
1166                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1167                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1168                 }
1169               break;
1170
1171             default:
1172               break;
1173             }
1174         }
1175     }
1176
1177   return ret;
1178 }
1179
1180 /* Helper of QSORT function. There are pointers to accesses in the array.  An
1181    access is considered smaller than another if it has smaller offset or if the
1182    offsets are the same but is size is bigger. */
1183
1184 static int
1185 compare_access_positions (const void *a, const void *b)
1186 {
1187   const access_p *fp1 = (const access_p *) a;
1188   const access_p *fp2 = (const access_p *) b;
1189   const access_p f1 = *fp1;
1190   const access_p f2 = *fp2;
1191
1192   if (f1->offset != f2->offset)
1193     return f1->offset < f2->offset ? -1 : 1;
1194
1195   if (f1->size == f2->size)
1196     {
1197       if (f1->type == f2->type)
1198         return 0;
1199       /* Put any non-aggregate type before any aggregate type.  */
1200       else if (!is_gimple_reg_type (f1->type)
1201           && is_gimple_reg_type (f2->type))
1202         return 1;
1203       else if (is_gimple_reg_type (f1->type)
1204                && !is_gimple_reg_type (f2->type))
1205         return -1;
1206       /* Put any complex or vector type before any other scalar type.  */
1207       else if (TREE_CODE (f1->type) != COMPLEX_TYPE
1208                && TREE_CODE (f1->type) != VECTOR_TYPE
1209                && (TREE_CODE (f2->type) == COMPLEX_TYPE
1210                    || TREE_CODE (f2->type) == VECTOR_TYPE))
1211         return 1;
1212       else if ((TREE_CODE (f1->type) == COMPLEX_TYPE
1213                 || TREE_CODE (f1->type) == VECTOR_TYPE)
1214                && TREE_CODE (f2->type) != COMPLEX_TYPE
1215                && TREE_CODE (f2->type) != VECTOR_TYPE)
1216         return -1;
1217       /* Put the integral type with the bigger precision first.  */
1218       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1219                && INTEGRAL_TYPE_P (f2->type))
1220         return TYPE_PRECISION (f2->type) - TYPE_PRECISION (f1->type);
1221       /* Put any integral type with non-full precision last.  */
1222       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1223                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f1->type))
1224                    != TYPE_PRECISION (f1->type)))
1225         return 1;
1226       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f2->type)
1227                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f2->type))
1228                    != TYPE_PRECISION (f2->type)))
1229         return -1;
1230       /* Stabilize the sort.  */
1231       return TYPE_UID (f1->type) - TYPE_UID (f2->type);
1232     }
1233
1234   /* We want the bigger accesses first, thus the opposite operator in the next
1235      line: */
1236   return f1->size > f2->size ? -1 : 1;
1237 }
1238
1239
1240 /* Append a name of the declaration to the name obstack.  A helper function for
1241    make_fancy_name.  */
1242
1243 static void
1244 make_fancy_decl_name (tree decl)
1245 {
1246   char buffer[32];
1247
1248   tree name = DECL_NAME (decl);
1249   if (name)
1250     obstack_grow (&name_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1251                   IDENTIFIER_LENGTH (name));
1252   else
1253     {
1254       sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (decl));
1255       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1256     }
1257 }
1258
1259 /* Helper for make_fancy_name.  */
1260
1261 static void
1262 make_fancy_name_1 (tree expr)
1263 {
1264   char buffer[32];
1265   tree index;
1266
1267   if (DECL_P (expr))
1268     {
1269       make_fancy_decl_name (expr);
1270       return;
1271     }
1272
1273   switch (TREE_CODE (expr))
1274     {
1275     case COMPONENT_REF:
1276       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1277       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1278       make_fancy_decl_name (TREE_OPERAND (expr, 1));
1279       break;
1280
1281     case ARRAY_REF:
1282       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1283       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1284       /* Arrays with only one element may not have a constant as their
1285          index. */
1286       index = TREE_OPERAND (expr, 1);
1287       if (TREE_CODE (index) != INTEGER_CST)
1288         break;
1289       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (index));
1290       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1291       break;
1292
1293     case ADDR_EXPR:
1294       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1295       break;
1296
1297     case MEM_REF:
1298       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1299       if (!integer_zerop (TREE_OPERAND (expr, 1)))
1300         {
1301           obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1302           sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1303                    TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (expr, 1)));
1304           obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1305         }
1306       break;
1307
1308     case BIT_FIELD_REF:
1309     case REALPART_EXPR:
1310     case IMAGPART_EXPR:
1311       gcc_unreachable ();       /* we treat these as scalars.  */
1312       break;
1313     default:
1314       break;
1315     }
1316 }
1317
1318 /* Create a human readable name for replacement variable of ACCESS.  */
1319
1320 static char *
1321 make_fancy_name (tree expr)
1322 {
1323   make_fancy_name_1 (expr);
1324   obstack_1grow (&name_obstack, '\0');
1325   return XOBFINISH (&name_obstack, char *);
1326 }
1327
1328 /* Construct a MEM_REF that would reference a part of aggregate BASE of type
1329    EXP_TYPE at the given OFFSET.  If BASE is something for which
1330    get_addr_base_and_unit_offset returns NULL, gsi must be non-NULL and is used
1331    to insert new statements either before or below the current one as specified
1332    by INSERT_AFTER.  This function is not capable of handling bitfields.  */
1333
1334 tree
1335 build_ref_for_offset (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1336                       tree exp_type, gimple_stmt_iterator *gsi,
1337                       bool insert_after)
1338 {
1339   tree prev_base = base;
1340   tree off;
1341   HOST_WIDE_INT base_offset;
1342
1343   gcc_checking_assert (offset % BITS_PER_UNIT == 0);
1344
1345   base = get_addr_base_and_unit_offset (base, &base_offset);
1346
1347   /* get_addr_base_and_unit_offset returns NULL for references with a variable
1348      offset such as array[var_index].  */
1349   if (!base)
1350     {
1351       gimple stmt;
1352       tree tmp, addr;
1353
1354       gcc_checking_assert (gsi);
1355       tmp = create_tmp_reg (build_pointer_type (TREE_TYPE (prev_base)), NULL);
1356       add_referenced_var (tmp);
1357       tmp = make_ssa_name (tmp, NULL);
1358       addr = build_fold_addr_expr (unshare_expr (prev_base));
1359       stmt = gimple_build_assign (tmp, addr);
1360       gimple_set_location (stmt, loc);
1361       SSA_NAME_DEF_STMT (tmp) = stmt;
1362       if (insert_after)
1363         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
1364       else
1365         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
1366       update_stmt (stmt);
1367
1368       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (prev_base),
1369                            offset / BITS_PER_UNIT);
1370       base = tmp;
1371     }
1372   else if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1373     {
1374       off = build_int_cst (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 1)),
1375                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1376       off = int_const_binop (PLUS_EXPR, TREE_OPERAND (base, 1), off, 0);
1377       base = unshare_expr (TREE_OPERAND (base, 0));
1378     }
1379   else
1380     {
1381       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (base),
1382                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1383       base = build_fold_addr_expr (unshare_expr (base));
1384     }
1385
1386   return fold_build2_loc (loc, MEM_REF, exp_type, base, off);
1387 }
1388
1389 /* Construct a memory reference to a part of an aggregate BASE at the given
1390    OFFSET and of the same type as MODEL.  In case this is a reference to a
1391    bit-field, the function will replicate the last component_ref of model's
1392    expr to access it.  GSI and INSERT_AFTER have the same meaning as in
1393    build_ref_for_offset.  */
1394
1395 static tree
1396 build_ref_for_model (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1397                      struct access *model, gimple_stmt_iterator *gsi,
1398                      bool insert_after)
1399 {
1400   if (TREE_CODE (model->expr) == COMPONENT_REF
1401       && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (model->expr, 1)))
1402     {
1403       /* This access represents a bit-field.  */
1404       tree t, exp_type;
1405
1406       offset -= int_bit_position (TREE_OPERAND (model->expr, 1));
1407       exp_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (model->expr, 0));
1408       t = build_ref_for_offset (loc, base, offset, exp_type, gsi, insert_after);
1409       return fold_build3_loc (loc, COMPONENT_REF, model->type, t,
1410                               TREE_OPERAND (model->expr, 1), NULL_TREE);
1411     }
1412   else
1413     return build_ref_for_offset (loc, base, offset, model->type,
1414                                  gsi, insert_after);
1415 }
1416
1417 /* Construct a memory reference consisting of component_refs and array_refs to
1418    a part of an aggregate *RES (which is of type TYPE).  The requested part
1419    should have type EXP_TYPE at be the given OFFSET.  This function might not
1420    succeed, it returns true when it does and only then *RES points to something
1421    meaningful.  This function should be used only to build expressions that we
1422    might need to present to user (e.g. in warnings).  In all other situations,
1423    build_ref_for_model or build_ref_for_offset should be used instead.  */
1424
1425 static bool
1426 build_user_friendly_ref_for_offset (tree *res, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1427                                     tree exp_type)
1428 {
1429   while (1)
1430     {
1431       tree fld;
1432       tree tr_size, index, minidx;
1433       HOST_WIDE_INT el_size;
1434
1435       if (offset == 0 && exp_type
1436           && types_compatible_p (exp_type, type))
1437         return true;
1438
1439       switch (TREE_CODE (type))
1440         {
1441         case UNION_TYPE:
1442         case QUAL_UNION_TYPE:
1443         case RECORD_TYPE:
1444           for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
1445             {
1446               HOST_WIDE_INT pos, size;
1447               tree expr, *expr_ptr;
1448
1449               if (TREE_CODE (fld) != FIELD_DECL)
1450                 continue;
1451
1452               pos = int_bit_position (fld);
1453               gcc_assert (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE || pos == 0);
1454               tr_size = DECL_SIZE (fld);
1455               if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1456                 continue;
1457               size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1458               if (size == 0)
1459                 {
1460                   if (pos != offset)
1461                     continue;
1462                 }
1463               else if (pos > offset || (pos + size) <= offset)
1464                 continue;
1465
1466               expr = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), *res, fld,
1467                              NULL_TREE);
1468               expr_ptr = &expr;
1469               if (build_user_friendly_ref_for_offset (expr_ptr, TREE_TYPE (fld),
1470                                                       offset - pos, exp_type))
1471                 {
1472                   *res = expr;
1473                   return true;
1474                 }
1475             }
1476           return false;
1477
1478         case ARRAY_TYPE:
1479           tr_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
1480           if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1481             return false;
1482           el_size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1483
1484           minidx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1485           if (TREE_CODE (minidx) != INTEGER_CST || el_size == 0)
1486             return false;
1487           index = build_int_cst (TYPE_DOMAIN (type), offset / el_size);
1488           if (!integer_zerop (minidx))
1489             index = int_const_binop (PLUS_EXPR, index, minidx, 0);
1490           *res = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (type), *res, index,
1491                          NULL_TREE, NULL_TREE);
1492           offset = offset % el_size;
1493           type = TREE_TYPE (type);
1494           break;
1495
1496         default:
1497           if (offset != 0)
1498             return false;
1499
1500           if (exp_type)
1501             return false;
1502           else
1503             return true;
1504         }
1505     }
1506 }
1507
1508 /* Return true iff TYPE is stdarg va_list type.  */
1509
1510 static inline bool
1511 is_va_list_type (tree type)
1512 {
1513   return TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node);
1514 }
1515
1516 /* The very first phase of intraprocedural SRA.  It marks in candidate_bitmap
1517    those with type which is suitable for scalarization.  */
1518
1519 static bool
1520 find_var_candidates (void)
1521 {
1522   tree var, type;
1523   referenced_var_iterator rvi;
1524   bool ret = false;
1525
1526   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1527     {
1528       if (TREE_CODE (var) != VAR_DECL && TREE_CODE (var) != PARM_DECL)
1529         continue;
1530       type = TREE_TYPE (var);
1531
1532       if (!AGGREGATE_TYPE_P (type)
1533           || needs_to_live_in_memory (var)
1534           || TREE_THIS_VOLATILE (var)
1535           || !COMPLETE_TYPE_P (type)
1536           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1537           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
1538           || type_internals_preclude_sra_p (type)
1539           /* Fix for PR 41089.  tree-stdarg.c needs to have va_lists intact but
1540               we also want to schedule it rather late.  Thus we ignore it in
1541               the early pass. */
1542           || (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA
1543               && is_va_list_type (type)))
1544         continue;
1545
1546       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (var));
1547
1548       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1549         {
1550           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (var));
1551           print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1552           fprintf (dump_file, "\n");
1553         }
1554       ret = true;
1555     }
1556
1557   return ret;
1558 }
1559
1560 /* Sort all accesses for the given variable, check for partial overlaps and
1561    return NULL if there are any.  If there are none, pick a representative for
1562    each combination of offset and size and create a linked list out of them.
1563    Return the pointer to the first representative and make sure it is the first
1564    one in the vector of accesses.  */
1565
1566 static struct access *
1567 sort_and_splice_var_accesses (tree var)
1568 {
1569   int i, j, access_count;
1570   struct access *res, **prev_acc_ptr = &res;
1571   VEC (access_p, heap) *access_vec;
1572   bool first = true;
1573   HOST_WIDE_INT low = -1, high = 0;
1574
1575   access_vec = get_base_access_vector (var);
1576   if (!access_vec)
1577     return NULL;
1578   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
1579
1580   /* Sort by <OFFSET, SIZE>.  */
1581   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
1582          compare_access_positions);
1583
1584   i = 0;
1585   while (i < access_count)
1586     {
1587       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
1588       bool grp_write = access->write;
1589       bool grp_read = !access->write;
1590       bool grp_assignment_read = access->grp_assignment_read;
1591       bool multiple_reads = false;
1592       bool total_scalarization = access->total_scalarization;
1593       bool grp_partial_lhs = access->grp_partial_lhs;
1594       bool first_scalar = is_gimple_reg_type (access->type);
1595       bool unscalarizable_region = access->grp_unscalarizable_region;
1596
1597       if (first || access->offset >= high)
1598         {
1599           first = false;
1600           low = access->offset;
1601           high = access->offset + access->size;
1602         }
1603       else if (access->offset > low && access->offset + access->size > high)
1604         return NULL;
1605       else
1606         gcc_assert (access->offset >= low
1607                     && access->offset + access->size <= high);
1608
1609       j = i + 1;
1610       while (j < access_count)
1611         {
1612           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
1613           if (ac2->offset != access->offset || ac2->size != access->size)
1614             break;
1615           if (ac2->write)
1616             grp_write = true;
1617           else
1618             {
1619               if (grp_read)
1620                 multiple_reads = true;
1621               else
1622                 grp_read = true;
1623             }
1624           grp_assignment_read |= ac2->grp_assignment_read;
1625           grp_partial_lhs |= ac2->grp_partial_lhs;
1626           unscalarizable_region |= ac2->grp_unscalarizable_region;
1627           total_scalarization |= ac2->total_scalarization;
1628           relink_to_new_repr (access, ac2);
1629
1630           /* If there are both aggregate-type and scalar-type accesses with
1631              this combination of size and offset, the comparison function
1632              should have put the scalars first.  */
1633           gcc_assert (first_scalar || !is_gimple_reg_type (ac2->type));
1634           ac2->group_representative = access;
1635           j++;
1636         }
1637
1638       i = j;
1639
1640       access->group_representative = access;
1641       access->grp_write = grp_write;
1642       access->grp_read = grp_read;
1643       access->grp_assignment_read = grp_assignment_read;
1644       access->grp_hint = multiple_reads || total_scalarization;
1645       access->grp_partial_lhs = grp_partial_lhs;
1646       access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
1647       if (access->first_link)
1648         add_access_to_work_queue (access);
1649
1650       *prev_acc_ptr = access;
1651       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
1652     }
1653
1654   gcc_assert (res == VEC_index (access_p, access_vec, 0));
1655   return res;
1656 }
1657
1658 /* Create a variable for the given ACCESS which determines the type, name and a
1659    few other properties.  Return the variable declaration and store it also to
1660    ACCESS->replacement.  */
1661
1662 static tree
1663 create_access_replacement (struct access *access, bool rename)
1664 {
1665   tree repl;
1666
1667   repl = create_tmp_var (access->type, "SR");
1668   get_var_ann (repl);
1669   add_referenced_var (repl);
1670   if (rename)
1671     mark_sym_for_renaming (repl);
1672
1673   if (!access->grp_partial_lhs
1674       && (TREE_CODE (access->type) == COMPLEX_TYPE
1675           || TREE_CODE (access->type) == VECTOR_TYPE))
1676     DECL_GIMPLE_REG_P (repl) = 1;
1677
1678   DECL_SOURCE_LOCATION (repl) = DECL_SOURCE_LOCATION (access->base);
1679   DECL_ARTIFICIAL (repl) = 1;
1680   DECL_IGNORED_P (repl) = DECL_IGNORED_P (access->base);
1681
1682   if (DECL_NAME (access->base)
1683       && !DECL_IGNORED_P (access->base)
1684       && !DECL_ARTIFICIAL (access->base))
1685     {
1686       char *pretty_name = make_fancy_name (access->expr);
1687       tree debug_expr = unshare_expr (access->expr), d;
1688
1689       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
1690       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
1691
1692       /* Get rid of any SSA_NAMEs embedded in debug_expr,
1693          as DECL_DEBUG_EXPR isn't considered when looking for still
1694          used SSA_NAMEs and thus they could be freed.  All debug info
1695          generation cares is whether something is constant or variable
1696          and that get_ref_base_and_extent works properly on the
1697          expression.  */
1698       for (d = debug_expr; handled_component_p (d); d = TREE_OPERAND (d, 0))
1699         switch (TREE_CODE (d))
1700           {
1701           case ARRAY_REF:
1702           case ARRAY_RANGE_REF:
1703             if (TREE_OPERAND (d, 1)
1704                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 1)) == SSA_NAME)
1705               TREE_OPERAND (d, 1) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 1));
1706             if (TREE_OPERAND (d, 3)
1707                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 3)) == SSA_NAME)
1708               TREE_OPERAND (d, 3) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 3));
1709             /* FALLTHRU */
1710           case COMPONENT_REF:
1711             if (TREE_OPERAND (d, 2)
1712                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 2)) == SSA_NAME)
1713               TREE_OPERAND (d, 2) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 2));
1714             break;
1715           default:
1716             break;
1717           }
1718       SET_DECL_DEBUG_EXPR (repl, debug_expr);
1719       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (repl) = 1;
1720       if (access->grp_no_warning)
1721         TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1722       else
1723         TREE_NO_WARNING (repl) = TREE_NO_WARNING (access->base);
1724     }
1725   else
1726     TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1727
1728   if (dump_file)
1729     {
1730       fprintf (dump_file, "Created a replacement for ");
1731       print_generic_expr (dump_file, access->base, 0);
1732       fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1733                (unsigned) access->offset, (unsigned) access->size);
1734       print_generic_expr (dump_file, repl, 0);
1735       fprintf (dump_file, "\n");
1736     }
1737   sra_stats.replacements++;
1738
1739   return repl;
1740 }
1741
1742 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet.  */
1743
1744 static inline tree
1745 get_access_replacement (struct access *access)
1746 {
1747   gcc_assert (access->grp_to_be_replaced);
1748
1749   if (!access->replacement_decl)
1750     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, true);
1751   return access->replacement_decl;
1752 }
1753
1754 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet but do
1755    not mark it for renaming.  */
1756
1757 static inline tree
1758 get_unrenamed_access_replacement (struct access *access)
1759 {
1760   gcc_assert (!access->grp_to_be_replaced);
1761
1762   if (!access->replacement_decl)
1763     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, false);
1764   return access->replacement_decl;
1765 }
1766
1767
1768 /* Build a subtree of accesses rooted in *ACCESS, and move the pointer in the
1769    linked list along the way.  Stop when *ACCESS is NULL or the access pointed
1770    to it is not "within" the root.  Return false iff some accesses partially
1771    overlap.  */
1772
1773 static bool
1774 build_access_subtree (struct access **access)
1775 {
1776   struct access *root = *access, *last_child = NULL;
1777   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1778
1779   *access = (*access)->next_grp;
1780   while  (*access && (*access)->offset + (*access)->size <= limit)
1781     {
1782       if (!last_child)
1783         root->first_child = *access;
1784       else
1785         last_child->next_sibling = *access;
1786       last_child = *access;
1787
1788       if (!build_access_subtree (access))
1789         return false;
1790     }
1791
1792   if (*access && (*access)->offset < limit)
1793     return false;
1794
1795   return true;
1796 }
1797
1798 /* Build a tree of access representatives, ACCESS is the pointer to the first
1799    one, others are linked in a list by the next_grp field.  Return false iff
1800    some accesses partially overlap.  */
1801
1802 static bool
1803 build_access_trees (struct access *access)
1804 {
1805   while (access)
1806     {
1807       struct access *root = access;
1808
1809       if (!build_access_subtree (&access))
1810         return false;
1811       root->next_grp = access;
1812     }
1813   return true;
1814 }
1815
1816 /* Return true if expr contains some ARRAY_REFs into a variable bounded
1817    array.  */
1818
1819 static bool
1820 expr_with_var_bounded_array_refs_p (tree expr)
1821 {
1822   while (handled_component_p (expr))
1823     {
1824       if (TREE_CODE (expr) == ARRAY_REF
1825           && !host_integerp (array_ref_low_bound (expr), 0))
1826         return true;
1827       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1828     }
1829   return false;
1830 }
1831
1832 enum mark_read_status { SRA_MR_NOT_READ, SRA_MR_READ, SRA_MR_ASSIGN_READ};
1833
1834 /* Analyze the subtree of accesses rooted in ROOT, scheduling replacements when
1835    both seeming beneficial and when ALLOW_REPLACEMENTS allows it.  Also set all
1836    sorts of access flags appropriately along the way, notably always set
1837    grp_read and grp_assign_read according to MARK_READ and grp_write when
1838    MARK_WRITE is true.  */
1839
1840 static bool
1841 analyze_access_subtree (struct access *root, bool allow_replacements,
1842                         enum mark_read_status mark_read, bool mark_write)
1843 {
1844   struct access *child;
1845   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1846   HOST_WIDE_INT covered_to = root->offset;
1847   bool scalar = is_gimple_reg_type (root->type);
1848   bool hole = false, sth_created = false;
1849   bool direct_read = root->grp_read;
1850
1851   if (mark_read == SRA_MR_ASSIGN_READ)
1852     {
1853       root->grp_read = 1;
1854       root->grp_assignment_read = 1;
1855     }
1856   if (mark_read == SRA_MR_READ)
1857     root->grp_read = 1;
1858   else if (root->grp_assignment_read)
1859     mark_read = SRA_MR_ASSIGN_READ;
1860   else if (root->grp_read)
1861     mark_read = SRA_MR_READ;
1862
1863   if (mark_write)
1864     root->grp_write = true;
1865   else if (root->grp_write)
1866     mark_write = true;
1867
1868   if (root->grp_unscalarizable_region)
1869     allow_replacements = false;
1870
1871   if (allow_replacements && expr_with_var_bounded_array_refs_p (root->expr))
1872     allow_replacements = false;
1873
1874   for (child = root->first_child; child; child = child->next_sibling)
1875     {
1876       if (!hole && child->offset < covered_to)
1877         hole = true;
1878       else
1879         covered_to += child->size;
1880
1881       sth_created |= analyze_access_subtree (child,
1882                                              allow_replacements && !scalar,
1883                                              mark_read, mark_write);
1884
1885       root->grp_unscalarized_data |= child->grp_unscalarized_data;
1886       hole |= !child->grp_covered;
1887     }
1888
1889   if (allow_replacements && scalar && !root->first_child
1890       && (root->grp_hint
1891           || (root->grp_write && (direct_read || root->grp_assignment_read))))
1892     {
1893       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1894         {
1895           fprintf (dump_file, "Marking ");
1896           print_generic_expr (dump_file, root->base, 0);
1897           fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1898                    (unsigned) root->offset, (unsigned) root->size);
1899           fprintf (dump_file, " to be replaced.\n");
1900         }
1901
1902       root->grp_to_be_replaced = 1;
1903       sth_created = true;
1904       hole = false;
1905     }
1906   else if (covered_to < limit)
1907     hole = true;
1908
1909   if (sth_created && !hole)
1910     {
1911       root->grp_covered = 1;
1912       return true;
1913     }
1914   if (root->grp_write || TREE_CODE (root->base) == PARM_DECL)
1915     root->grp_unscalarized_data = 1; /* not covered and written to */
1916   if (sth_created)
1917     return true;
1918   return false;
1919 }
1920
1921 /* Analyze all access trees linked by next_grp by the means of
1922    analyze_access_subtree.  */
1923 static bool
1924 analyze_access_trees (struct access *access)
1925 {
1926   bool ret = false;
1927
1928   while (access)
1929     {
1930       if (analyze_access_subtree (access, true, SRA_MR_NOT_READ, false))
1931         ret = true;
1932       access = access->next_grp;
1933     }
1934
1935   return ret;
1936 }
1937
1938 /* Return true iff a potential new child of LACC at offset OFFSET and with size
1939    SIZE would conflict with an already existing one.  If exactly such a child
1940    already exists in LACC, store a pointer to it in EXACT_MATCH.  */
1941
1942 static bool
1943 child_would_conflict_in_lacc (struct access *lacc, HOST_WIDE_INT norm_offset,
1944                               HOST_WIDE_INT size, struct access **exact_match)
1945 {
1946   struct access *child;
1947
1948   for (child = lacc->first_child; child; child = child->next_sibling)
1949     {
1950       if (child->offset == norm_offset && child->size == size)
1951         {
1952           *exact_match = child;
1953           return true;
1954         }
1955
1956       if (child->offset < norm_offset + size
1957           && child->offset + child->size > norm_offset)
1958         return true;
1959     }
1960
1961   return false;
1962 }
1963
1964 /* Create a new child access of PARENT, with all properties just like MODEL
1965    except for its offset and with its grp_write false and grp_read true.
1966    Return the new access or NULL if it cannot be created.  Note that this access
1967    is created long after all splicing and sorting, it's not located in any
1968    access vector and is automatically a representative of its group.  */
1969
1970 static struct access *
1971 create_artificial_child_access (struct access *parent, struct access *model,
1972                                 HOST_WIDE_INT new_offset)
1973 {
1974   struct access *access;
1975   struct access **child;
1976   tree expr = parent->base;
1977
1978   gcc_assert (!model->grp_unscalarizable_region);
1979
1980   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
1981   memset (access, 0, sizeof (struct access));
1982   if (!build_user_friendly_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (expr), new_offset,
1983                                            model->type))
1984     {
1985       access->grp_no_warning = true;
1986       expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (parent->base), parent->base,
1987                                   new_offset, model, NULL, false);
1988     }
1989
1990   access->base = parent->base;
1991   access->expr = expr;
1992   access->offset = new_offset;
1993   access->size = model->size;
1994   access->type = model->type;
1995   access->grp_write = true;
1996   access->grp_read = false;
1997
1998   child = &parent->first_child;
1999   while (*child && (*child)->offset < new_offset)
2000     child = &(*child)->next_sibling;
2001
2002   access->next_sibling = *child;
2003   *child = access;
2004
2005   return access;
2006 }
2007
2008
2009 /* Propagate all subaccesses of RACC across an assignment link to LACC. Return
2010    true if any new subaccess was created.  Additionally, if RACC is a scalar
2011    access but LACC is not, change the type of the latter, if possible.  */
2012
2013 static bool
2014 propagate_subaccesses_across_link (struct access *lacc, struct access *racc)
2015 {
2016   struct access *rchild;
2017   HOST_WIDE_INT norm_delta = lacc->offset - racc->offset;
2018   bool ret = false;
2019
2020   if (is_gimple_reg_type (lacc->type)
2021       || lacc->grp_unscalarizable_region
2022       || racc->grp_unscalarizable_region)
2023     return false;
2024
2025   if (!lacc->first_child && !racc->first_child
2026       && is_gimple_reg_type (racc->type))
2027     {
2028       tree t = lacc->base;
2029
2030       lacc->type = racc->type;
2031       if (build_user_friendly_ref_for_offset (&t, TREE_TYPE (t), lacc->offset,
2032                                               racc->type))
2033         lacc->expr = t;
2034       else
2035         {
2036           lacc->expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (lacc->base),
2037                                             lacc->base, lacc->offset,
2038                                             racc, NULL, false);
2039           lacc->grp_no_warning = true;
2040         }
2041       return false;
2042     }
2043
2044   for (rchild = racc->first_child; rchild; rchild = rchild->next_sibling)
2045     {
2046       struct access *new_acc = NULL;
2047       HOST_WIDE_INT norm_offset = rchild->offset + norm_delta;
2048
2049       if (rchild->grp_unscalarizable_region)
2050         continue;
2051
2052       if (child_would_conflict_in_lacc (lacc, norm_offset, rchild->size,
2053                                         &new_acc))
2054         {
2055           if (new_acc)
2056             {
2057               rchild->grp_hint = 1;
2058               new_acc->grp_hint |= new_acc->grp_read;
2059               if (rchild->first_child)
2060                 ret |= propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2061             }
2062           continue;
2063         }
2064
2065       rchild->grp_hint = 1;
2066       new_acc = create_artificial_child_access (lacc, rchild, norm_offset);
2067       if (new_acc)
2068         {
2069           ret = true;
2070           if (racc->first_child)
2071             propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2072         }
2073     }
2074
2075   return ret;
2076 }
2077
2078 /* Propagate all subaccesses across assignment links.  */
2079
2080 static void
2081 propagate_all_subaccesses (void)
2082 {
2083   while (work_queue_head)
2084     {
2085       struct access *racc = pop_access_from_work_queue ();
2086       struct assign_link *link;
2087
2088       gcc_assert (racc->first_link);
2089
2090       for (link = racc->first_link; link; link = link->next)
2091         {
2092           struct access *lacc = link->lacc;
2093
2094           if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (lacc->base)))
2095             continue;
2096           lacc = lacc->group_representative;
2097           if (propagate_subaccesses_across_link (lacc, racc)
2098               && lacc->first_link)
2099             add_access_to_work_queue (lacc);
2100         }
2101     }
2102 }
2103
2104 /* Go through all accesses collected throughout the (intraprocedural) analysis
2105    stage, exclude overlapping ones, identify representatives and build trees
2106    out of them, making decisions about scalarization on the way.  Return true
2107    iff there are any to-be-scalarized variables after this stage. */
2108
2109 static bool
2110 analyze_all_variable_accesses (void)
2111 {
2112   int res = 0;
2113   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2114   bitmap_iterator bi;
2115   unsigned i, max_total_scalarization_size;
2116
2117   max_total_scalarization_size = UNITS_PER_WORD * BITS_PER_UNIT
2118     * MOVE_RATIO (optimize_function_for_speed_p (cfun));
2119
2120   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidate_bitmap, 0, i, bi)
2121     if (bitmap_bit_p (should_scalarize_away_bitmap, i)
2122         && !bitmap_bit_p (cannot_scalarize_away_bitmap, i))
2123       {
2124         tree var = referenced_var (i);
2125
2126         if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2127             && ((unsigned) tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
2128                 <= max_total_scalarization_size)
2129             && type_consists_of_records_p (TREE_TYPE (var)))
2130           {
2131             completely_scalarize_record (var, var, 0, var);
2132             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2133               {
2134                 fprintf (dump_file, "Will attempt to totally scalarize ");
2135                 print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2136                 fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2137               }
2138           }
2139       }
2140
2141   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2142   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2143     {
2144       tree var = referenced_var (i);
2145       struct access *access;
2146
2147       access = sort_and_splice_var_accesses (var);
2148       if (!access || !build_access_trees (access))
2149         disqualify_candidate (var,
2150                               "No or inhibitingly overlapping accesses.");
2151     }
2152
2153   propagate_all_subaccesses ();
2154
2155   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2156   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2157     {
2158       tree var = referenced_var (i);
2159       struct access *access = get_first_repr_for_decl (var);
2160
2161       if (analyze_access_trees (access))
2162         {
2163           res++;
2164           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2165             {
2166               fprintf (dump_file, "\nAccess trees for ");
2167               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2168               fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2169               dump_access_tree (dump_file, access);
2170               fprintf (dump_file, "\n");
2171             }
2172         }
2173       else
2174         disqualify_candidate (var, "No scalar replacements to be created.");
2175     }
2176
2177   BITMAP_FREE (tmp);
2178
2179   if (res)
2180     {
2181       statistics_counter_event (cfun, "Scalarized aggregates", res);
2182       return true;
2183     }
2184   else
2185     return false;
2186 }
2187
2188 /* Generate statements copying scalar replacements of accesses within a subtree
2189    into or out of AGG.  ACCESS, all its children, siblings and their children
2190    are to be processed.  AGG is an aggregate type expression (can be a
2191    declaration but does not have to be, it can for example also be a mem_ref or
2192    a series of handled components).  TOP_OFFSET is the offset of the processed
2193    subtree which has to be subtracted from offsets of individual accesses to
2194    get corresponding offsets for AGG.  If CHUNK_SIZE is non-null, copy only
2195    replacements in the interval <start_offset, start_offset + chunk_size>,
2196    otherwise copy all.  GSI is a statement iterator used to place the new
2197    statements.  WRITE should be true when the statements should write from AGG
2198    to the replacement and false if vice versa.  if INSERT_AFTER is true, new
2199    statements will be added after the current statement in GSI, they will be
2200    added before the statement otherwise.  */
2201
2202 static void
2203 generate_subtree_copies (struct access *access, tree agg,
2204                          HOST_WIDE_INT top_offset,
2205                          HOST_WIDE_INT start_offset, HOST_WIDE_INT chunk_size,
2206                          gimple_stmt_iterator *gsi, bool write,
2207                          bool insert_after, location_t loc)
2208 {
2209   do
2210     {
2211       if (chunk_size && access->offset >= start_offset + chunk_size)
2212         return;
2213
2214       if (access->grp_to_be_replaced
2215           && (chunk_size == 0
2216               || access->offset + access->size > start_offset))
2217         {
2218           tree expr, repl = get_access_replacement (access);
2219           gimple stmt;
2220
2221           expr = build_ref_for_model (loc, agg, access->offset - top_offset,
2222                                       access, gsi, insert_after);
2223
2224           if (write)
2225             {
2226               if (access->grp_partial_lhs)
2227                 expr = force_gimple_operand_gsi (gsi, expr, true, NULL_TREE,
2228                                                  !insert_after,
2229                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2230                                                  : GSI_SAME_STMT);
2231               stmt = gimple_build_assign (repl, expr);
2232             }
2233           else
2234             {
2235               TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
2236               if (access->grp_partial_lhs)
2237                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2238                                                  !insert_after,
2239                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2240                                                  : GSI_SAME_STMT);
2241               stmt = gimple_build_assign (expr, repl);
2242             }
2243           gimple_set_location (stmt, loc);
2244
2245           if (insert_after)
2246             gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2247           else
2248             gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2249           update_stmt (stmt);
2250           sra_stats.subtree_copies++;
2251         }
2252
2253       if (access->first_child)
2254         generate_subtree_copies (access->first_child, agg, top_offset,
2255                                  start_offset, chunk_size, gsi,
2256                                  write, insert_after, loc);
2257
2258       access = access->next_sibling;
2259     }
2260   while (access);
2261 }
2262
2263 /* Assign zero to all scalar replacements in an access subtree.  ACCESS is the
2264    the root of the subtree to be processed.  GSI is the statement iterator used
2265    for inserting statements which are added after the current statement if
2266    INSERT_AFTER is true or before it otherwise.  */
2267
2268 static void
2269 init_subtree_with_zero (struct access *access, gimple_stmt_iterator *gsi,
2270                         bool insert_after, location_t loc)
2271
2272 {
2273   struct access *child;
2274
2275   if (access->grp_to_be_replaced)
2276     {
2277       gimple stmt;
2278
2279       stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (access),
2280                                   fold_convert (access->type,
2281                                                 integer_zero_node));
2282       if (insert_after)
2283         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2284       else
2285         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2286       update_stmt (stmt);
2287       gimple_set_location (stmt, loc);
2288     }
2289
2290   for (child = access->first_child; child; child = child->next_sibling)
2291     init_subtree_with_zero (child, gsi, insert_after, loc);
2292 }
2293
2294 /* Search for an access representative for the given expression EXPR and
2295    return it or NULL if it cannot be found.  */
2296
2297 static struct access *
2298 get_access_for_expr (tree expr)
2299 {
2300   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
2301   tree base;
2302
2303   /* FIXME: This should not be necessary but Ada produces V_C_Es with a type of
2304      a different size than the size of its argument and we need the latter
2305      one.  */
2306   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2307     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2308
2309   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
2310   if (max_size == -1 || !DECL_P (base))
2311     return NULL;
2312
2313   if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
2314     return NULL;
2315
2316   return get_var_base_offset_size_access (base, offset, max_size);
2317 }
2318
2319 /* Replace the expression EXPR with a scalar replacement if there is one and
2320    generate other statements to do type conversion or subtree copying if
2321    necessary.  GSI is used to place newly created statements, WRITE is true if
2322    the expression is being written to (it is on a LHS of a statement or output
2323    in an assembly statement).  */
2324
2325 static bool
2326 sra_modify_expr (tree *expr, gimple_stmt_iterator *gsi, bool write)
2327 {
2328   location_t loc;
2329   struct access *access;
2330   tree type, bfr;
2331
2332   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF)
2333     {
2334       bfr = *expr;
2335       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2336     }
2337   else
2338     bfr = NULL_TREE;
2339
2340   if (TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR)
2341     expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2342   access = get_access_for_expr (*expr);
2343   if (!access)
2344     return false;
2345   type = TREE_TYPE (*expr);
2346
2347   loc = gimple_location (gsi_stmt (*gsi));
2348   if (access->grp_to_be_replaced)
2349     {
2350       tree repl = get_access_replacement (access);
2351       /* If we replace a non-register typed access simply use the original
2352          access expression to extract the scalar component afterwards.
2353          This happens if scalarizing a function return value or parameter
2354          like in gcc.c-torture/execute/20041124-1.c, 20050316-1.c and
2355          gcc.c-torture/compile/20011217-1.c.
2356
2357          We also want to use this when accessing a complex or vector which can
2358          be accessed as a different type too, potentially creating a need for
2359          type conversion (see PR42196) and when scalarized unions are involved
2360          in assembler statements (see PR42398).  */
2361       if (!useless_type_conversion_p (type, access->type))
2362         {
2363           tree ref;
2364
2365           ref = build_ref_for_model (loc, access->base, access->offset, access,
2366                                      NULL, false);
2367
2368           if (write)
2369             {
2370               gimple stmt;
2371
2372               if (access->grp_partial_lhs)
2373                 ref = force_gimple_operand_gsi (gsi, ref, true, NULL_TREE,
2374                                                  false, GSI_NEW_STMT);
2375               stmt = gimple_build_assign (repl, ref);
2376               gimple_set_location (stmt, loc);
2377               gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2378             }
2379           else
2380             {
2381               gimple stmt;
2382
2383               if (access->grp_partial_lhs)
2384                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2385                                                  true, GSI_SAME_STMT);
2386               stmt = gimple_build_assign (ref, repl);
2387               gimple_set_location (stmt, loc);
2388               gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2389             }
2390         }
2391       else
2392         *expr = repl;
2393       sra_stats.exprs++;
2394     }
2395
2396   if (access->first_child)
2397     {
2398       HOST_WIDE_INT start_offset, chunk_size;
2399       if (bfr
2400           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1)
2401           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1))
2402         {
2403           chunk_size = tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1);
2404           start_offset = access->offset
2405             + tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1);
2406         }
2407       else
2408         start_offset = chunk_size = 0;
2409
2410       generate_subtree_copies (access->first_child, access->base, 0,
2411                                start_offset, chunk_size, gsi, write, write,
2412                                loc);
2413     }
2414   return true;
2415 }
2416
2417 /* Where scalar replacements of the RHS have been written to when a replacement
2418    of a LHS of an assigments cannot be direclty loaded from a replacement of
2419    the RHS. */
2420 enum unscalarized_data_handling { SRA_UDH_NONE,  /* Nothing done so far. */
2421                                   SRA_UDH_RIGHT, /* Data flushed to the RHS. */
2422                                   SRA_UDH_LEFT }; /* Data flushed to the LHS. */
2423
2424 /* Store all replacements in the access tree rooted in TOP_RACC either to their
2425    base aggregate if there are unscalarized data or directly to LHS of the
2426    statement that is pointed to by GSI otherwise.  */
2427
2428 static enum unscalarized_data_handling
2429 handle_unscalarized_data_in_subtree (struct access *top_racc,
2430                                      gimple_stmt_iterator *gsi)
2431 {
2432   if (top_racc->grp_unscalarized_data)
2433     {
2434       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, top_racc->base, 0, 0, 0,
2435                                gsi, false, false,
2436                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2437       return SRA_UDH_RIGHT;
2438     }
2439   else
2440     {
2441       tree lhs = gimple_assign_lhs (gsi_stmt (*gsi));
2442       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, lhs, top_racc->offset,
2443                                0, 0, gsi, false, false,
2444                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2445       return SRA_UDH_LEFT;
2446     }
2447 }
2448
2449
2450 /* Try to generate statements to load all sub-replacements in an access subtree
2451    formed by children of LACC from scalar replacements in the TOP_RACC subtree.
2452    If that is not possible, refresh the TOP_RACC base aggregate and load the
2453    accesses from it.  LEFT_OFFSET is the offset of the left whole subtree being
2454    copied. NEW_GSI is stmt iterator used for statement insertions after the
2455    original assignment, OLD_GSI is used to insert statements before the
2456    assignment.  *REFRESHED keeps the information whether we have needed to
2457    refresh replacements of the LHS and from which side of the assignments this
2458    takes place.  */
2459
2460 static void
2461 load_assign_lhs_subreplacements (struct access *lacc, struct access *top_racc,
2462                                  HOST_WIDE_INT left_offset,
2463                                  gimple_stmt_iterator *old_gsi,
2464                                  gimple_stmt_iterator *new_gsi,
2465                                  enum unscalarized_data_handling *refreshed)
2466 {
2467   location_t loc = gimple_location (gsi_stmt (*old_gsi));
2468   for (lacc = lacc->first_child; lacc; lacc = lacc->next_sibling)
2469     {
2470       if (lacc->grp_to_be_replaced)
2471         {
2472           struct access *racc;
2473           HOST_WIDE_INT offset = lacc->offset - left_offset + top_racc->offset;
2474           gimple stmt;
2475           tree rhs;
2476
2477           racc = find_access_in_subtree (top_racc, offset, lacc->size);
2478           if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2479             {
2480               rhs = get_access_replacement (racc);
2481               if (!useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
2482                 rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, lacc->type, rhs);
2483             }
2484           else
2485             {
2486               /* No suitable access on the right hand side, need to load from
2487                  the aggregate.  See if we have to update it first... */
2488               if (*refreshed == SRA_UDH_NONE)
2489                 *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2490                                                                   old_gsi);
2491
2492               if (*refreshed == SRA_UDH_LEFT)
2493                 rhs = build_ref_for_model (loc, lacc->base, lacc->offset, lacc,
2494                                             new_gsi, true);
2495               else
2496                 rhs = build_ref_for_model (loc, top_racc->base, offset, lacc,
2497                                             new_gsi, true);
2498             }
2499
2500           stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (lacc), rhs);
2501           gsi_insert_after (new_gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2502           gimple_set_location (stmt, loc);
2503           update_stmt (stmt);
2504           sra_stats.subreplacements++;
2505         }
2506       else if (*refreshed == SRA_UDH_NONE
2507                && lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2508         *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2509                                                           old_gsi);
2510
2511       if (lacc->first_child)
2512         load_assign_lhs_subreplacements (lacc, top_racc, left_offset,
2513                                          old_gsi, new_gsi, refreshed);
2514     }
2515 }
2516
2517 /* Result code for SRA assignment modification.  */
2518 enum assignment_mod_result { SRA_AM_NONE,       /* nothing done for the stmt */
2519                              SRA_AM_MODIFIED,  /* stmt changed but not
2520                                                   removed */
2521                              SRA_AM_REMOVED };  /* stmt eliminated */
2522
2523 /* Modify assignments with a CONSTRUCTOR on their RHS.  STMT contains a pointer
2524    to the assignment and GSI is the statement iterator pointing at it.  Returns
2525    the same values as sra_modify_assign.  */
2526
2527 static enum assignment_mod_result
2528 sra_modify_constructor_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2529 {
2530   tree lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2531   struct access *acc;
2532   location_t loc;
2533
2534   acc = get_access_for_expr (lhs);
2535   if (!acc)
2536     return SRA_AM_NONE;
2537
2538   loc = gimple_location (*stmt);
2539   if (VEC_length (constructor_elt,
2540                   CONSTRUCTOR_ELTS (gimple_assign_rhs1 (*stmt))) > 0)
2541     {
2542       /* I have never seen this code path trigger but if it can happen the
2543          following should handle it gracefully.  */
2544       if (access_has_children_p (acc))
2545         generate_subtree_copies (acc->first_child, acc->base, 0, 0, 0, gsi,
2546                                  true, true, loc);
2547       return SRA_AM_MODIFIED;
2548     }
2549
2550   if (acc->grp_covered)
2551     {
2552       init_subtree_with_zero (acc, gsi, false, loc);
2553       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2554       gsi_remove (gsi, true);
2555       return SRA_AM_REMOVED;
2556     }
2557   else
2558     {
2559       init_subtree_with_zero (acc, gsi, true, loc);
2560       return SRA_AM_MODIFIED;
2561     }
2562 }
2563
2564 /* Create and return a new suitable default definition SSA_NAME for RACC which
2565    is an access describing an uninitialized part of an aggregate that is being
2566    loaded.  */
2567
2568 static tree
2569 get_repl_default_def_ssa_name (struct access *racc)
2570 {
2571   tree repl, decl;
2572
2573   decl = get_unrenamed_access_replacement (racc);
2574
2575   repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2576   if (!repl)
2577     {
2578       repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2579       set_default_def (decl, repl);
2580     }
2581
2582   return repl;
2583 }
2584
2585 /* Examine both sides of the assignment statement pointed to by STMT, replace
2586    them with a scalare replacement if there is one and generate copying of
2587    replacements if scalarized aggregates have been used in the assignment.  GSI
2588    is used to hold generated statements for type conversions and subtree
2589    copying.  */
2590
2591 static enum assignment_mod_result
2592 sra_modify_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2593 {
2594   struct access *lacc, *racc;
2595   tree lhs, rhs;
2596   bool modify_this_stmt = false;
2597   bool force_gimple_rhs = false;
2598   location_t loc;
2599   gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2600
2601   if (!gimple_assign_single_p (*stmt))
2602     return SRA_AM_NONE;
2603   lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2604   rhs = gimple_assign_rhs1 (*stmt);
2605
2606   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2607     return sra_modify_constructor_assign (stmt, gsi);
2608
2609   if (TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == REALPART_EXPR
2610       || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == IMAGPART_EXPR
2611       || TREE_CODE (rhs) == BIT_FIELD_REF || TREE_CODE (lhs) == BIT_FIELD_REF)
2612     {
2613       modify_this_stmt = sra_modify_expr (gimple_assign_rhs1_ptr (*stmt),
2614                                           gsi, false);
2615       modify_this_stmt |= sra_modify_expr (gimple_assign_lhs_ptr (*stmt),
2616                                            gsi, true);
2617       return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2618     }
2619
2620   lacc = get_access_for_expr (lhs);
2621   racc = get_access_for_expr (rhs);
2622   if (!lacc && !racc)
2623     return SRA_AM_NONE;
2624
2625   loc = gimple_location (*stmt);
2626   if (lacc && lacc->grp_to_be_replaced)
2627     {
2628       lhs = get_access_replacement (lacc);
2629       gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2630       modify_this_stmt = true;
2631       if (lacc->grp_partial_lhs)
2632         force_gimple_rhs = true;
2633       sra_stats.exprs++;
2634     }
2635
2636   if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2637     {
2638       rhs = get_access_replacement (racc);
2639       modify_this_stmt = true;
2640       if (racc->grp_partial_lhs)
2641         force_gimple_rhs = true;
2642       sra_stats.exprs++;
2643     }
2644
2645   if (modify_this_stmt)
2646     {
2647       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2648         {
2649           /* If we can avoid creating a VIEW_CONVERT_EXPR do so.
2650              ???  This should move to fold_stmt which we simply should
2651              call after building a VIEW_CONVERT_EXPR here.  */
2652           if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2653               && !access_has_children_p (lacc))
2654             {
2655               lhs = build_ref_for_offset (loc, lhs, 0, TREE_TYPE (rhs),
2656                                           gsi, false);
2657               gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2658             }
2659           else if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
2660                    && !contains_view_convert_expr_p (rhs)
2661                    && !access_has_children_p (racc))
2662             rhs = build_ref_for_offset (loc, rhs, 0, TREE_TYPE (lhs),
2663                                         gsi, false);
2664
2665           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2666             {
2667               rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (lhs),
2668                                      rhs);
2669               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs))
2670                   && TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2671                 force_gimple_rhs = true;
2672             }
2673         }
2674     }
2675
2676   /* From this point on, the function deals with assignments in between
2677      aggregates when at least one has scalar reductions of some of its
2678      components.  There are three possible scenarios: Both the LHS and RHS have
2679      to-be-scalarized components, 2) only the RHS has or 3) only the LHS has.
2680
2681      In the first case, we would like to load the LHS components from RHS
2682      components whenever possible.  If that is not possible, we would like to
2683      read it directly from the RHS (after updating it by storing in it its own
2684      components).  If there are some necessary unscalarized data in the LHS,
2685      those will be loaded by the original assignment too.  If neither of these
2686      cases happen, the original statement can be removed.  Most of this is done
2687      by load_assign_lhs_subreplacements.
2688
2689      In the second case, we would like to store all RHS scalarized components
2690      directly into LHS and if they cover the aggregate completely, remove the
2691      statement too.  In the third case, we want the LHS components to be loaded
2692      directly from the RHS (DSE will remove the original statement if it
2693      becomes redundant).
2694
2695      This is a bit complex but manageable when types match and when unions do
2696      not cause confusion in a way that we cannot really load a component of LHS
2697      from the RHS or vice versa (the access representing this level can have
2698      subaccesses that are accessible only through a different union field at a
2699      higher level - different from the one used in the examined expression).
2700      Unions are fun.
2701
2702      Therefore, I specially handle a fourth case, happening when there is a
2703      specific type cast or it is impossible to locate a scalarized subaccess on
2704      the other side of the expression.  If that happens, I simply "refresh" the
2705      RHS by storing in it is scalarized components leave the original statement
2706      there to do the copying and then load the scalar replacements of the LHS.
2707      This is what the first branch does.  */
2708
2709   if (gimple_has_volatile_ops (*stmt)
2710       || contains_view_convert_expr_p (rhs)
2711       || contains_view_convert_expr_p (lhs))
2712     {
2713       if (access_has_children_p (racc))
2714         generate_subtree_copies (racc->first_child, racc->base, 0, 0, 0,
2715                                  gsi, false, false, loc);
2716       if (access_has_children_p (lacc))
2717         generate_subtree_copies (lacc->first_child, lacc->base, 0, 0, 0,
2718                                  gsi, true, true, loc);
2719       sra_stats.separate_lhs_rhs_handling++;
2720     }
2721   else
2722     {
2723       if (access_has_children_p (lacc) && access_has_children_p (racc))
2724         {
2725           gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2726           enum unscalarized_data_handling refreshed;
2727
2728           if (lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2729             refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (racc, gsi);
2730           else
2731             refreshed = SRA_UDH_NONE;
2732
2733           load_assign_lhs_subreplacements (lacc, racc, lacc->offset,
2734                                            &orig_gsi, gsi, &refreshed);
2735           if (refreshed != SRA_UDH_RIGHT)
2736             {
2737               gsi_next (gsi);
2738               unlink_stmt_vdef (*stmt);
2739               gsi_remove (&orig_gsi, true);
2740               sra_stats.deleted++;
2741               return SRA_AM_REMOVED;
2742             }
2743         }
2744       else
2745         {
2746           if (racc)
2747             {
2748               if (!racc->grp_to_be_replaced && !racc->grp_unscalarized_data)
2749                 {
2750                   if (dump_file)
2751                     {
2752                       fprintf (dump_file, "Removing load: ");
2753                       print_gimple_stmt (dump_file, *stmt, 0, 0);
2754                     }
2755
2756                   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2757                     {
2758                       rhs = get_repl_default_def_ssa_name (racc);
2759                       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
2760                                                       TREE_TYPE (rhs)))
2761                         rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR,
2762                                                TREE_TYPE (lhs), rhs);
2763                     }
2764                   else
2765                     {
2766                       if (racc->first_child)
2767                         generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2768                                                  racc->offset, 0, 0, gsi,
2769                                                  false, false, loc);
2770
2771                       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (*gsi));
2772                       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2773                       gsi_remove (gsi, true);
2774                       sra_stats.deleted++;
2775                       return SRA_AM_REMOVED;
2776                     }
2777                 }
2778               else if (racc->first_child)
2779                 generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs, racc->offset,
2780                                          0, 0, gsi, false, true, loc);
2781             }
2782           if (access_has_children_p (lacc))
2783             generate_subtree_copies (lacc->first_child, rhs, lacc->offset,
2784                                      0, 0, gsi, true, true, loc);
2785         }
2786     }
2787
2788   /* This gimplification must be done after generate_subtree_copies, lest we
2789      insert the subtree copies in the middle of the gimplified sequence.  */
2790   if (force_gimple_rhs)
2791     rhs = force_gimple_operand_gsi (&orig_gsi, rhs, true, NULL_TREE,
2792                                     true, GSI_SAME_STMT);
2793   if (gimple_assign_rhs1 (*stmt) != rhs)
2794     {
2795       modify_this_stmt = true;
2796       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2797       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2798     }
2799
2800   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2801 }
2802
2803 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2804    analyze_all_variable_accesses.  Return true iff the CFG has been
2805    changed.  */
2806
2807 static bool
2808 sra_modify_function_body (void)
2809 {
2810   bool cfg_changed = false;
2811   basic_block bb;
2812
2813   FOR_EACH_BB (bb)
2814     {
2815       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2816       while (!gsi_end_p (gsi))
2817         {
2818           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2819           enum assignment_mod_result assign_result;
2820           bool modified = false, deleted = false;
2821           tree *t;
2822           unsigned i;
2823
2824           switch (gimple_code (stmt))
2825             {
2826             case GIMPLE_RETURN:
2827               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2828               if (*t != NULL_TREE)
2829                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2830               break;
2831
2832             case GIMPLE_ASSIGN:
2833               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2834               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2835               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2836               break;
2837
2838             case GIMPLE_CALL:
2839               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2840               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2841                 {
2842                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2843                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2844                 }
2845
2846               if (gimple_call_lhs (stmt))
2847                 {
2848                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2849                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2850                 }
2851               break;
2852
2853             case GIMPLE_ASM:
2854               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2855                 {
2856                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2857                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2858                 }
2859               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2860                 {
2861                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2862                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2863                 }
2864               break;
2865
2866             default:
2867               break;
2868             }
2869
2870           if (modified)
2871             {
2872               update_stmt (stmt);
2873               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
2874                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2875                 cfg_changed = true;
2876             }
2877           if (!deleted)
2878             gsi_next (&gsi);
2879         }
2880     }
2881
2882   return cfg_changed;
2883 }
2884
2885 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2886    parameters.  */
2887
2888 static void
2889 initialize_parameter_reductions (void)
2890 {
2891   gimple_stmt_iterator gsi;
2892   gimple_seq seq = NULL;
2893   tree parm;
2894
2895   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
2896        parm;
2897        parm = DECL_CHAIN (parm))
2898     {
2899       VEC (access_p, heap) *access_vec;
2900       struct access *access;
2901
2902       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
2903         continue;
2904       access_vec = get_base_access_vector (parm);
2905       if (!access_vec)
2906         continue;
2907
2908       if (!seq)
2909         {
2910           seq = gimple_seq_alloc ();
2911           gsi = gsi_start (seq);
2912         }
2913
2914       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
2915            access;
2916            access = access->next_grp)
2917         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true,
2918                                  EXPR_LOCATION (parm));
2919     }
2920
2921   if (seq)
2922     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
2923 }
2924
2925 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
2926    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
2927    the required transformations.  */
2928 static unsigned int
2929 perform_intra_sra (void)
2930 {
2931   int ret = 0;
2932   sra_initialize ();
2933
2934   if (!find_var_candidates ())
2935     goto out;
2936
2937   if (!scan_function ())
2938     goto out;
2939
2940   if (!analyze_all_variable_accesses ())
2941     goto out;
2942
2943   if (sra_modify_function_body ())
2944     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
2945   else
2946     ret = TODO_update_ssa;
2947   initialize_parameter_reductions ();
2948
2949   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
2950                             sra_stats.replacements);
2951   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
2952   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
2953                             sra_stats.subtree_copies);
2954   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
2955                             sra_stats.subreplacements);
2956   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
2957   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
2958                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
2959
2960  out:
2961   sra_deinitialize ();
2962   return ret;
2963 }
2964
2965 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
2966 static unsigned int
2967 early_intra_sra (void)
2968 {
2969   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
2970   return perform_intra_sra ();
2971 }
2972
2973 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
2974 static unsigned int
2975 late_intra_sra (void)
2976 {
2977   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
2978   return perform_intra_sra ();
2979 }
2980
2981
2982 static bool
2983 gate_intra_sra (void)
2984 {
2985   return flag_tree_sra != 0 && dbg_cnt (tree_sra);
2986 }
2987
2988
2989 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
2990 {
2991  {
2992   GIMPLE_PASS,
2993   "esra",                               /* name */
2994   gate_intra_sra,                       /* gate */
2995   early_intra_sra,                      /* execute */
2996   NULL,                                 /* sub */
2997   NULL,                                 /* next */
2998   0,                                    /* static_pass_number */
2999   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3000   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3001   0,                                    /* properties_provided */
3002   0,                                    /* properties_destroyed */
3003   0,                                    /* todo_flags_start */
3004   TODO_dump_func
3005   | TODO_update_ssa
3006   | TODO_ggc_collect
3007   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3008  }
3009 };
3010
3011 struct gimple_opt_pass pass_sra =
3012 {
3013  {
3014   GIMPLE_PASS,
3015   "sra",                                /* name */
3016   gate_intra_sra,                       /* gate */
3017   late_intra_sra,                       /* execute */
3018   NULL,                                 /* sub */
3019   NULL,                                 /* next */
3020   0,                                    /* static_pass_number */
3021   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3022   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3023   0,                                    /* properties_provided */
3024   0,                                    /* properties_destroyed */
3025   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
3026   TODO_dump_func
3027   | TODO_update_ssa
3028   | TODO_ggc_collect
3029   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3030  }
3031 };
3032
3033
3034 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3035    parameter.  */
3036
3037 static bool
3038 is_unused_scalar_param (tree parm)
3039 {
3040   tree name;
3041   return (is_gimple_reg (parm)
3042           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3043               || has_zero_uses (name)));
3044 }
3045
3046 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3047    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3048    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3049    non-NULL default definition.  */
3050
3051 static bool
3052 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3053 {
3054   imm_use_iterator ui;
3055   gimple stmt;
3056   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3057   bool ret = false;
3058
3059   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3060     {
3061       int uses_ok = 0;
3062       use_operand_p use_p;
3063
3064       if (is_gimple_debug (stmt))
3065         continue;
3066
3067       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3068       if (gimple_has_lhs (stmt))
3069         {
3070           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3071           while (handled_component_p (lhs))
3072             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3073           if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
3074               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name
3075               && integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
3076               && types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
3077                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3078             uses_ok++;
3079         }
3080       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3081         {
3082           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3083           while (handled_component_p (rhs))
3084             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3085           if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
3086               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name
3087               && integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
3088               && types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
3089                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3090             uses_ok++;
3091         }
3092       else if (is_gimple_call (stmt))
3093         {
3094           unsigned i;
3095           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3096             {
3097               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3098               while (handled_component_p (arg))
3099                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3100               if (TREE_CODE (arg) == MEM_REF
3101                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name
3102                   && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg, 1))
3103                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg),
3104                                          TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3105                 uses_ok++;
3106             }
3107         }
3108
3109       /* If the number of valid uses does not match the number of
3110          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3111       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3112         --uses_ok;
3113
3114       if (uses_ok != 0)
3115         ret = true;
3116
3117       if (ret)
3118         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3119     }
3120
3121   return ret;
3122 }
3123
3124 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3125    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3126    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3127    such candidate has been found.  */
3128
3129 static bool
3130 find_param_candidates (void)
3131 {
3132   tree parm;
3133   int count = 0;
3134   bool ret = false;
3135
3136   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3137        parm;
3138        parm = DECL_CHAIN (parm))
3139     {
3140       tree type = TREE_TYPE (parm);
3141
3142       count++;
3143
3144       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3145           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3146           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3147         continue;
3148
3149       if (is_unused_scalar_param (parm))
3150         {
3151           ret = true;
3152           continue;
3153         }
3154
3155       if (POINTER_TYPE_P (type))
3156         {
3157           type = TREE_TYPE (type);
3158
3159           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3160               || TYPE_VOLATILE (type)
3161               || (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE
3162                   && TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
3163               || !is_gimple_reg (parm)
3164               || is_va_list_type (type)
3165               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3166             continue;
3167         }
3168       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3169         continue;
3170
3171       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3172           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3173           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3174           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3175               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3176         continue;
3177
3178       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3179       ret = true;
3180       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3181         {
3182           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3183           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3184           fprintf (dump_file, "\n");
3185         }
3186     }
3187
3188   func_param_count = count;
3189   return ret;
3190 }
3191
3192 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3193    maybe_modified. */
3194
3195 static bool
3196 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3197                      void *data)
3198 {
3199   struct access *repr = (struct access *) data;
3200
3201   repr->grp_maybe_modified = 1;
3202   return true;
3203 }
3204
3205 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3206    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3207    current function.  */
3208
3209 static void
3210 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3211 {
3212   int i;
3213
3214   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3215     {
3216       struct access *repr;
3217
3218       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3219            repr;
3220            repr = repr->next_grp)
3221         {
3222           struct access *access;
3223           bitmap visited;
3224           ao_ref ar;
3225
3226           if (no_accesses_p (repr))
3227             continue;
3228           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3229               || repr->grp_maybe_modified)
3230             continue;
3231
3232           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3233           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3234           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3235             {
3236               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3237                  be trivially set.  */
3238               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3239                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3240               if (repr->grp_maybe_modified)
3241                 break;
3242             }
3243           BITMAP_FREE (visited);
3244         }
3245     }
3246 }
3247
3248 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3249    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3250    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3251    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3252    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3253
3254 static void
3255 propagate_dereference_distances (void)
3256 {
3257   VEC (basic_block, heap) *queue;
3258   basic_block bb;
3259
3260   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3261   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3262   FOR_EACH_BB (bb)
3263     {
3264       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3265       bb->aux = bb;
3266     }
3267
3268   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3269     {
3270       edge_iterator ei;
3271       edge e;
3272       bool change = false;
3273       int i;
3274
3275       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3276       bb->aux = NULL;
3277
3278       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3279         continue;
3280
3281       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3282         {
3283           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3284           bool first = true;
3285           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3286
3287           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3288           {
3289             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3290
3291             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3292               continue;
3293
3294             if (first)
3295               {
3296                 first = false;
3297                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3298               }
3299             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3300               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3301           }
3302
3303           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3304             {
3305               bb_dereferences[idx] = inh;
3306               change = true;
3307             }
3308         }
3309
3310       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3311         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3312           {
3313             if (e->src->aux)
3314               continue;
3315
3316             e->src->aux = e->src;
3317             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3318           }
3319     }
3320
3321   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3322 }
3323
3324 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3325
3326 static void
3327 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3328 {
3329   basic_block bb;
3330
3331   fprintf (dump_file, str);
3332   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3333     {
3334       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3335       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3336         {
3337           int i;
3338           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3339             {
3340               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3341               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3342             }
3343         }
3344       fprintf (f, "\n");
3345     }
3346   fprintf (dump_file, "\n");
3347 }
3348
3349 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3350    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3351    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3352    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3353    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3354
3355    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3356    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3357    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3358    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3359    an example).
3360
3361    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3362    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3363    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3364    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3365    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3366
3367 static void
3368 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3369 {
3370   int i;
3371
3372   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3373     dump_dereferences_table (dump_file,
3374                              "Dereference table before propagation:\n",
3375                              bb_dereferences);
3376
3377   propagate_dereference_distances ();
3378
3379   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3380     dump_dereferences_table (dump_file,
3381                              "Dereference table after propagation:\n",
3382                              bb_dereferences);
3383
3384   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3385     {
3386       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3387       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3388
3389       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3390         continue;
3391
3392       do
3393         {
3394           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3395             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3396           repr = repr->next_grp;
3397         }
3398       while (repr);
3399     }
3400 }
3401
3402 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3403    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3404    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3405    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3406    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3407
3408 static struct access *
3409 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3410 {
3411   int i, access_count;
3412   struct access *repr;
3413   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3414
3415   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3416   gcc_assert (access_vec);
3417   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3418   if (repr->write)
3419     return NULL;
3420   repr->group_representative = repr;
3421
3422   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3423   for (i = 1; i < access_count; i++)
3424     {
3425       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3426       if (access->write)
3427         return NULL;
3428       access->group_representative = repr;
3429       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3430       repr->next_sibling = access;
3431     }
3432
3433   repr->grp_read = 1;
3434   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3435   return repr;
3436 }
3437
3438 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3439    associated with. */
3440
3441 static bool
3442 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3443 {
3444   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3445      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3446      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3447      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3448      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3449      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3450   if (access->write
3451       && (is_gimple_call (access->stmt)
3452           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3453     return true;
3454
3455   return false;
3456 }
3457
3458
3459 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3460    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3461    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3462    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3463    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3464    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3465
3466 static struct access *
3467 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3468 {
3469   int i, j, access_count, group_count;
3470   int agg_size, total_size = 0;
3471   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3472   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3473
3474   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3475   if (!access_vec)
3476     return &no_accesses_representant;
3477   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3478
3479   qsort (VEC_address (access_p, access_vec), access_count, sizeof (access_p),
3480          compare_access_positions);
3481
3482   i = 0;
3483   total_size = 0;
3484   group_count = 0;
3485   while (i < access_count)
3486     {
3487       bool modification;
3488       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3489       modification = access->write;
3490       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3491         return NULL;
3492
3493       /* Access is about to become group representative unless we find some
3494          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3495          apart. */
3496
3497       j = i + 1;
3498       while (j < access_count)
3499         {
3500           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3501           if (ac2->offset != access->offset)
3502             {
3503               /* All or nothing law for parameters. */
3504               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3505                 return NULL;
3506               else
3507                 break;
3508             }
3509           else if (ac2->size != access->size)
3510             return NULL;
3511
3512           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2))
3513             return NULL;
3514
3515           modification |= ac2->write;
3516           ac2->group_representative = access;
3517           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3518           access->next_sibling = ac2;
3519           j++;
3520         }
3521
3522       group_count++;
3523       access->grp_maybe_modified = modification;
3524       if (!modification)
3525         *ro_grp = true;
3526       *prev_acc_ptr = access;
3527       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3528       total_size += access->size;
3529       i = j;
3530     }
3531
3532   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3533     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3534   else
3535     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3536   if (total_size >= agg_size)
3537     return NULL;
3538
3539   gcc_assert (group_count > 0);
3540   return res;
3541 }
3542
3543 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3544    be reduced into components.  */
3545
3546 static int
3547 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3548 {
3549   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3550   bool by_ref;
3551   tree parm;
3552
3553   parm = repr->base;
3554   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3555   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3556
3557   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3558     {
3559       by_ref = true;
3560       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3561     }
3562   else
3563     {
3564       by_ref = false;
3565       agg_size = cur_parm_size;
3566     }
3567
3568   if (dump_file)
3569     {
3570       struct access *acc;
3571       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3572       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3573       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3574       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3575         dump_access (dump_file, acc, true);
3576     }
3577
3578   total_size = 0;
3579   new_param_count = 0;
3580
3581   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3582     {
3583       gcc_assert (parm == repr->base);
3584       new_param_count++;
3585
3586       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3587                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3588         total_size += repr->size;
3589       else
3590         total_size += cur_parm_size;
3591     }
3592
3593   gcc_assert (new_param_count > 0);
3594
3595   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3596     parm_size_limit = cur_parm_size;
3597   else
3598     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3599                        * cur_parm_size);
3600
3601   if (total_size < agg_size
3602       && total_size <= parm_size_limit)
3603     {
3604       if (dump_file)
3605         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3606                  new_param_count);
3607       return new_param_count;
3608     }
3609   else
3610     return 0;
3611 }
3612
3613 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3614    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3615 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3616                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3617
3618 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3619    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3620
3621 static enum ipa_splicing_result
3622 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3623 {
3624   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3625   tree parm;
3626   struct access *repr;
3627
3628   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3629
3630   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3631        parm;
3632        parm = DECL_CHAIN (parm))
3633     {
3634       if (is_unused_scalar_param (parm))
3635         {
3636           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3637                           &no_accesses_representant);
3638           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3639             result = UNUSED_PARAMS;
3640         }
3641       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3642                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3643                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3644         {
3645           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3646           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3647           if (repr)
3648             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3649         }
3650       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3651         {
3652           bool ro_grp = false;
3653           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3654           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3655
3656           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3657             {
3658               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3659                 {
3660                   if (ro_grp)
3661                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3662                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3663                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3664                 }
3665               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3666                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3667             }
3668           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3669             result = UNUSED_PARAMS;
3670         }
3671       else
3672         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3673     }
3674
3675   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3676     {
3677       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3678       *representatives = NULL;
3679       return NO_GOOD_ACCESS;
3680     }
3681
3682   return result;
3683 }
3684
3685 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3686
3687 static inline int
3688 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3689 {
3690   int i, len;
3691
3692   len = VEC_length (tree, parms);
3693   for (i = 0; i < len; i++)
3694     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3695       return i;
3696   gcc_unreachable ();
3697 }
3698
3699 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3700    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3701    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3702    final number of adjustments.  */
3703
3704 static ipa_parm_adjustment_vec
3705 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3706                                        int adjustments_count)
3707 {
3708   VEC (tree, heap) *parms;
3709   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3710   tree parm;
3711   int i;
3712
3713   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3714   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3715   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3716   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3717   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = DECL_CHAIN (parm))
3718     {
3719       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3720
3721       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3722         {
3723           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3724
3725           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3726           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3727           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3728           adj->base = parm;
3729           if (!repr)
3730             adj->copy_param = 1;
3731           else
3732             adj->remove_param = 1;
3733         }
3734       else
3735         {
3736           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3737           int index = get_param_index (parm, parms);
3738
3739           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3740             {
3741               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3742               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3743               gcc_assert (repr->base == parm);
3744               adj->base_index = index;
3745               adj->base = repr->base;
3746               adj->type = repr->type;
3747               adj->offset = repr->offset;
3748               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3749                              && (repr->grp_maybe_modified
3750                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3751
3752             }
3753         }
3754     }
3755   VEC_free (tree, heap, parms);
3756   return adjustments;
3757 }
3758
3759 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3760    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3761
3762 static ipa_parm_adjustment_vec
3763 analyze_all_param_acesses (void)
3764 {
3765   enum ipa_splicing_result repr_state;
3766   bool proceed = false;
3767   int i, adjustments_count = 0;
3768   VEC (access_p, heap) *representatives;
3769   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3770
3771   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3772   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3773     return NULL;
3774
3775   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3776      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3777   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3778     {
3779       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3780       analyze_modified_params (representatives);
3781     }
3782
3783   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3784     {
3785       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3786
3787       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3788         {
3789           if (repr->grp_scalar_ptr)
3790             {
3791               adjustments_count++;
3792               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3793                   || repr->grp_maybe_modified)
3794                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3795               else
3796                 {
3797                   proceed = true;
3798                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3799                 }
3800             }
3801           else
3802             {
3803               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3804
3805               if (new_components == 0)
3806                 {
3807                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3808                   adjustments_count++;
3809                 }
3810               else
3811                 {
3812                   adjustments_count += new_components;
3813                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3814                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3815                   proceed = true;
3816                 }
3817             }
3818         }
3819       else
3820         {
3821           if (no_accesses_p (repr))
3822             {
3823               proceed = true;
3824               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3825             }
3826           adjustments_count++;
3827         }
3828     }
3829
3830   if (!proceed && dump_file)
3831     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3832
3833   if (proceed)
3834     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3835                                                          adjustments_count);
3836   else
3837     adjustments = NULL;
3838
3839   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3840   return adjustments;
3841 }
3842
3843 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3844    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3845    created one.  */
3846
3847 static tree
3848 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3849 {
3850   tree repl;
3851   if (!adj->new_ssa_base)
3852     {
3853       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3854
3855       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3856       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3857       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3858
3859       get_var_ann (repl);
3860       add_referenced_var (repl);
3861       adj->new_ssa_base = repl;
3862     }
3863   else
3864     repl = adj->new_ssa_base;
3865   return repl;
3866 }
3867
3868 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3869    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3870    adjustment. */
3871
3872 static struct ipa_parm_adjustment *
3873 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3874 {
3875   int i, len;
3876
3877   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3878   for (i = 0; i < len; i++)
3879     {
3880       struct ipa_parm_adjustment *adj;
3881
3882       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3883       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
3884         return adj;
3885     }
3886
3887   return NULL;
3888 }
3889
3890 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
3891    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
3892    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
3893    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
3894
3895 static bool
3896 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
3897                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3898 {
3899   struct ipa_parm_adjustment *adj;
3900   tree lhs, decl, repl, name;
3901
3902   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
3903     lhs = gimple_phi_result (stmt);
3904   else if (is_gimple_assign (stmt))
3905     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
3906   else if (is_gimple_call (stmt))
3907     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3908   else
3909     gcc_unreachable ();
3910
3911   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
3912     return false;
3913   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
3914   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
3915     return false;
3916
3917   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
3918   if (!adj)
3919     return false;
3920
3921   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
3922   name = make_ssa_name (repl, stmt);
3923
3924   if (dump_file)
3925     {
3926       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
3927       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3928       fprintf (dump_file, " with ");
3929       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
3930       fprintf (dump_file, "\n");
3931     }
3932
3933   if (is_gimple_assign (stmt))
3934     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
3935   else if (is_gimple_call (stmt))
3936     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
3937   else
3938     gimple_phi_set_result (stmt, name);
3939
3940   replace_uses_by (lhs, name);
3941   release_ssa_name (lhs);
3942   return true;
3943 }
3944
3945 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
3946    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
3947    specifies whether the function should care about type incompatibility the
3948    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
3949    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
3950    was modified. */
3951
3952 static bool
3953 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
3954                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
3955 {
3956   int i, len;
3957   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
3958   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
3959   tree base, src;
3960
3961   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3962
3963   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
3964       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
3965       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
3966     {
3967       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
3968       convert = true;
3969     }
3970
3971   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
3972   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
3973     return false;
3974
3975   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
3976     {
3977       offset += mem_ref_offset (base).low * BITS_PER_UNIT;
3978       base = TREE_OPERAND (base, 0);
3979     }
3980
3981   base = get_ssa_base_param (base);
3982   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
3983     return false;
3984
3985   for (i = 0; i < len; i++)
3986     {
3987       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3988
3989       if (adj->base == base &&
3990           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
3991         {
3992           cand = adj;
3993           break;
3994         }
3995     }
3996   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
3997     return false;
3998
3999   if (cand->by_ref)
4000     src = build_simple_mem_ref (cand->reduction);
4001   else
4002     src = cand->reduction;
4003
4004   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4005     {
4006       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
4007       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
4008       fprintf (dump_file, " with ");
4009       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
4010       fprintf (dump_file, "\n");
4011     }
4012
4013   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
4014     {
4015       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
4016       *expr = vce;
4017     }
4018   else
4019     *expr = src;
4020   return true;
4021 }
4022
4023 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
4024    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
4025    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
4026    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
4027    was modified.  */
4028
4029 static bool
4030 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
4031                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4032 {
4033   gimple stmt = *stmt_ptr;
4034   tree *lhs_p, *rhs_p;
4035   bool any;
4036
4037   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
4038     return false;
4039
4040   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4041   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4042
4043   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4044   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4045   if (any)
4046     {
4047       tree new_rhs = NULL_TREE;
4048
4049       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4050         {
4051           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4052             {
4053               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4054               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4055                 *rhs_p = fold_convert (TREE_TYPE (*lhs_p), integer_zero_node);
4056               else
4057                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4058             }
4059           else
4060             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4061                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4062                                        *rhs_p);
4063         }
4064       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4065                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4066                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4067         /* This can happen when an assignment in between two single field
4068            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4069            scalars (PR 42237).  */
4070         new_rhs = *rhs_p;
4071
4072       if (new_rhs)
4073         {
4074           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4075                                                true, GSI_SAME_STMT);
4076
4077           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4078         }
4079
4080       return true;
4081     }
4082
4083   return false;
4084 }
4085
4086 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4087    ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4088
4089 static bool
4090 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4091 {
4092   bool cfg_changed = false;
4093   basic_block bb;
4094
4095   FOR_EACH_BB (bb)
4096     {
4097       gimple_stmt_iterator gsi;
4098
4099       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4100         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4101
4102       gsi = gsi_start_bb (bb);
4103       while (!gsi_end_p (gsi))
4104         {
4105           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4106           bool modified = false;
4107           tree *t;
4108           unsigned i;
4109
4110           switch (gimple_code (stmt))
4111             {
4112             case GIMPLE_RETURN:
4113               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4114               if (*t != NULL_TREE)
4115                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4116               break;
4117
4118             case GIMPLE_ASSIGN:
4119               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4120               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4121               break;
4122
4123             case GIMPLE_CALL:
4124               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4125               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4126                 {
4127                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4128                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4129                 }
4130
4131               if (gimple_call_lhs (stmt))
4132                 {
4133                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4134                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4135                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4136                                                                 adjustments);
4137                 }
4138               break;
4139
4140             case GIMPLE_ASM:
4141               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4142                 {
4143                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4144                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4145                 }
4146               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4147                 {
4148                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4149                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4150                 }
4151               break;
4152
4153             default:
4154               break;
4155             }
4156
4157           if (modified)
4158             {
4159               update_stmt (stmt);
4160               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
4161                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
4162                 cfg_changed = true;
4163             }
4164           gsi_next (&gsi);
4165         }
4166     }
4167
4168   return cfg_changed;
4169 }
4170
4171 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4172    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4173
4174 static void
4175 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4176 {
4177   int i, len;
4178
4179   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4180   for (i = 0; i < len; i++)
4181     {
4182       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4183       imm_use_iterator ui;
4184       gimple stmt;
4185       tree name;
4186
4187       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4188       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4189         continue;
4190       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4191       if (!name)
4192         continue;
4193       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4194         {
4195           /* All other users must have been removed by
4196              ipa_sra_modify_function_body.  */
4197           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4198           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4199           update_stmt (stmt);
4200         }
4201     }
4202 }
4203
4204 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4205    are formal parameters in the current function.  */
4206
4207 static bool
4208 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4209 {
4210   struct cgraph_edge *cs;
4211   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4212     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4213       return false;
4214
4215   return true;
4216 }
4217
4218
4219 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4220
4221 static void
4222 convert_callers (struct cgraph_node *node, tree old_decl,
4223                  ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4224 {
4225   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4226   struct cgraph_edge *cs;
4227   basic_block this_block;
4228   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4229
4230   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4231     {
4232       current_function_decl = cs->caller->decl;
4233       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4234
4235       if (dump_file)
4236         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4237                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4238                  cgraph_node_name (cs->caller),
4239                  cgraph_node_name (cs->callee));
4240
4241       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4242
4243       pop_cfun ();
4244     }
4245
4246   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4247     if (bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid))
4248       compute_inline_parameters (cs->caller);
4249   BITMAP_FREE (recomputed_callers);
4250
4251   current_function_decl = old_cur_fndecl;
4252
4253   if (!encountered_recursive_call)
4254     return;
4255
4256   FOR_EACH_BB (this_block)
4257     {
4258       gimple_stmt_iterator gsi;
4259
4260       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4261         {
4262           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4263           tree call_fndecl;
4264           if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
4265             continue;
4266           call_fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4267           if (call_fndecl == old_decl)
4268             {
4269               if (dump_file)
4270                 fprintf (dump_file, "Adjusting recursive call");
4271               gimple_call_set_fndecl (stmt, node->decl);
4272               ipa_modify_call_arguments (NULL, stmt, adjustments);
4273             }
4274         }
4275     }
4276
4277   return;
4278 }
4279
4280 /* Perform all the modification required in IPA-SRA for NODE to have parameters
4281    as given in ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4282
4283 static bool
4284 modify_function (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4285 {
4286   struct cgraph_node *new_node;
4287   struct cgraph_edge *cs;
4288   bool cfg_changed;
4289   VEC (cgraph_edge_p, heap) * redirect_callers;
4290   int node_callers;
4291
4292   node_callers = 0;
4293   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4294     node_callers++;
4295   redirect_callers = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, node_callers);
4296   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4297     VEC_quick_push (cgraph_edge_p, redirect_callers, cs);
4298
4299   rebuild_cgraph_edges ();
4300   pop_cfun ();
4301   current_function_decl = NULL_TREE;
4302
4303   new_node = cgraph_function_versioning (node, redirect_callers, NULL, NULL,
4304                                          NULL, NULL, "isra");
4305   current_function_decl = new_node->decl;
4306   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (new_node->decl));
4307
4308   ipa_modify_formal_parameters (current_function_decl, adjustments, "ISRA");
4309   cfg_changed = ipa_sra_modify_function_body (adjustments);
4310   sra_ipa_reset_debug_stmts (adjustments);
4311   convert_callers (new_node, node->decl, adjustments);
4312   cgraph_make_node_local (new_node);
4313   return cfg_changed;
4314 }
4315
4316 /* Return false the function is apparently unsuitable for IPA-SRA based on it's
4317    attributes, return true otherwise.  NODE is the cgraph node of the current
4318    function.  */
4319
4320 static bool
4321 ipa_sra_preliminary_function_checks (struct cgraph_node *node)
4322 {
4323   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4324     {
4325       if (dump_file)
4326         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4327       return false;
4328     }
4329
4330   if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
4331     {
4332       if (dump_file)
4333         fprintf (dump_file, "Function is not versionable.\n");
4334       return false;
4335     }
4336
4337   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4338     {
4339       if (dump_file)
4340         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4341       return false;
4342     }
4343
4344   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4345       && node->global.size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4346     {
4347       if (dump_file)
4348         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4349       return false;
4350     }
4351
4352   if (!node->callers)
4353     {
4354       if (dump_file)
4355         fprintf (dump_file,
4356                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4357       return false;
4358     }
4359
4360   if (cfun->stdarg)
4361     {
4362       if (dump_file)
4363         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4364       return false;
4365     }
4366
4367   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4368     return false;
4369
4370   return true;
4371 }
4372
4373 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4374
4375 static unsigned int
4376 ipa_early_sra (void)
4377 {
4378   struct cgraph_node *node = cgraph_node (current_function_decl);
4379   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4380   int ret = 0;
4381
4382   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4383     return 0;
4384
4385   sra_initialize ();
4386   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4387
4388   if (!find_param_candidates ())
4389     {
4390       if (dump_file)
4391         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4392       goto simple_out;
4393     }
4394
4395   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4396     {
4397       if (dump_file)
4398         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4399                  "arguments.\n");
4400       goto simple_out;
4401     }
4402
4403   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4404                                  func_param_count
4405                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4406   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4407
4408   scan_function ();
4409   if (encountered_apply_args)
4410     {
4411       if (dump_file)
4412         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4413       goto out;
4414     }
4415
4416   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4417     {
4418       if (dump_file)
4419         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4420                  "number of arguments.\n");
4421       goto out;
4422     }
4423
4424   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4425   if (!adjustments)
4426     goto out;
4427   if (dump_file)
4428     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4429
4430   if (modify_function (node, adjustments))
4431     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
4432   else
4433     ret = TODO_update_ssa;
4434   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4435
4436   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4437                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4438   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4439                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4440   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4441                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4442   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4443                             sra_stats.param_reductions_created);
4444
4445  out:
4446   BITMAP_FREE (final_bbs);
4447   free (bb_dereferences);
4448  simple_out:
4449   sra_deinitialize ();
4450   return ret;
4451 }
4452
4453 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4454 static bool
4455 ipa_early_sra_gate (void)
4456 {
4457   return flag_ipa_sra && dbg_cnt (eipa_sra);
4458 }
4459
4460 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4461 {
4462  {
4463   GIMPLE_PASS,
4464   "eipa_sra",                           /* name */
4465   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4466   ipa_early_sra,                        /* execute */
4467   NULL,                                 /* sub */
4468   NULL,                                 /* next */
4469   0,                                    /* static_pass_number */
4470   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4471   0,                                    /* properties_required */
4472   0,                                    /* properties_provided */
4473   0,                                    /* properties_destroyed */
4474   0,                                    /* todo_flags_start */
4475   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4476  }
4477 };
4478
4479