OSDN Git Service

* cp-tree.h (struct tinst_level): Add chain_next GTY
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-sra.c
1 /* Scalar Replacement of Aggregates (SRA) converts some structure
2    references into scalar references, exposing them to the scalar
3    optimizers.
4    Copyright (C) 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 /* This file implements Scalar Reduction of Aggregates (SRA).  SRA is run
24    twice, once in the early stages of compilation (early SRA) and once in the
25    late stages (late SRA).  The aim of both is to turn references to scalar
26    parts of aggregates into uses of independent scalar variables.
27
28    The two passes are nearly identical, the only difference is that early SRA
29    does not scalarize unions which are used as the result in a GIMPLE_RETURN
30    statement because together with inlining this can lead to weird type
31    conversions.
32
33    Both passes operate in four stages:
34
35    1. The declarations that have properties which make them candidates for
36       scalarization are identified in function find_var_candidates().  The
37       candidates are stored in candidate_bitmap.
38
39    2. The function body is scanned.  In the process, declarations which are
40       used in a manner that prevent their scalarization are removed from the
41       candidate bitmap.  More importantly, for every access into an aggregate,
42       an access structure (struct access) is created by create_access() and
43       stored in a vector associated with the aggregate.  Among other
44       information, the aggregate declaration, the offset and size of the access
45       and its type are stored in the structure.
46
47       On a related note, assign_link structures are created for every assign
48       statement between candidate aggregates and attached to the related
49       accesses.
50
51    3. The vectors of accesses are analyzed.  They are first sorted according to
52       their offset and size and then scanned for partially overlapping accesses
53       (i.e. those which overlap but one is not entirely within another).  Such
54       an access disqualifies the whole aggregate from being scalarized.
55
56       If there is no such inhibiting overlap, a representative access structure
57       is chosen for every unique combination of offset and size.  Afterwards,
58       the pass builds a set of trees from these structures, in which children
59       of an access are within their parent (in terms of offset and size).
60
61       Then accesses  are propagated  whenever possible (i.e.  in cases  when it
62       does not create a partially overlapping access) across assign_links from
63       the right hand side to the left hand side.
64
65       Then the set of trees for each declaration is traversed again and those
66       accesses which should be replaced by a scalar are identified.
67
68    4. The function is traversed again, and for every reference into an
69       aggregate that has some component which is about to be scalarized,
70       statements are amended and new statements are created as necessary.
71       Finally, if a parameter got scalarized, the scalar replacements are
72       initialized with values from respective parameter aggregates.  */
73
74 #include "config.h"
75 #include "system.h"
76 #include "coretypes.h"
77 #include "alloc-pool.h"
78 #include "tm.h"
79 #include "tree.h"
80 #include "gimple.h"
81 #include "cgraph.h"
82 #include "tree-flow.h"
83 #include "ipa-prop.h"
84 #include "tree-pretty-print.h"
85 #include "statistics.h"
86 #include "tree-dump.h"
87 #include "timevar.h"
88 #include "params.h"
89 #include "target.h"
90 #include "flags.h"
91 #include "dbgcnt.h"
92 #include "tree-inline.h"
93 #include "gimple-pretty-print.h"
94 #include "ipa-inline.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 an access to a non-addressable field? */
178   unsigned non_addressable : 1;
179
180   /* Is this access currently in the work queue?  */
181   unsigned grp_queued : 1;
182
183   /* Does this group contain a write access?  This flag is propagated down the
184      access tree.  */
185   unsigned grp_write : 1;
186
187   /* Does this group contain a read access?  This flag is propagated down the
188      access tree.  */
189   unsigned grp_read : 1;
190
191   /* Does this group contain a read access that comes from an assignment
192      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
193   unsigned grp_assignment_read : 1;
194
195   /* Does this group contain a write access that comes from an assignment
196      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
197   unsigned grp_assignment_write : 1;
198
199   /* Does this group contain a read access through a scalar type?  This flag is
200      not propagated in the access tree in any direction.  */
201   unsigned grp_scalar_read : 1;
202
203   /* Does this group contain a write access through a scalar type?  This flag
204      is not propagated in the access tree in any direction.  */
205   unsigned grp_scalar_write : 1;
206
207   /* Other passes of the analysis use this bit to make function
208      analyze_access_subtree create scalar replacements for this group if
209      possible.  */
210   unsigned grp_hint : 1;
211
212   /* Is the subtree rooted in this access fully covered by scalar
213      replacements?  */
214   unsigned grp_covered : 1;
215
216   /* If set to true, this access and all below it in an access tree must not be
217      scalarized.  */
218   unsigned grp_unscalarizable_region : 1;
219
220   /* Whether data have been written to parts of the aggregate covered by this
221      access which is not to be scalarized.  This flag is propagated up in the
222      access tree.  */
223   unsigned grp_unscalarized_data : 1;
224
225   /* Does this access and/or group contain a write access through a
226      BIT_FIELD_REF?  */
227   unsigned grp_partial_lhs : 1;
228
229   /* Set when a scalar replacement should be created for this variable.  We do
230      the decision and creation at different places because create_tmp_var
231      cannot be called from within FOR_EACH_REFERENCED_VAR. */
232   unsigned grp_to_be_replaced : 1;
233
234   /* Should TREE_NO_WARNING of a replacement be set?  */
235   unsigned grp_no_warning : 1;
236
237   /* Is it possible that the group refers to data which might be (directly or
238      otherwise) modified?  */
239   unsigned grp_maybe_modified : 1;
240
241   /* Set when this is a representative of a pointer to scalar (i.e. by
242      reference) parameter which we consider for turning into a plain scalar
243      (i.e. a by value parameter).  */
244   unsigned grp_scalar_ptr : 1;
245
246   /* Set when we discover that this pointer is not safe to dereference in the
247      caller.  */
248   unsigned grp_not_necessarilly_dereferenced : 1;
249 };
250
251 typedef struct access *access_p;
252
253 DEF_VEC_P (access_p);
254 DEF_VEC_ALLOC_P (access_p, heap);
255
256 /* Alloc pool for allocating access structures.  */
257 static alloc_pool access_pool;
258
259 /* A structure linking lhs and rhs accesses from an aggregate assignment.  They
260    are used to propagate subaccesses from rhs to lhs as long as they don't
261    conflict with what is already there.  */
262 struct assign_link
263 {
264   struct access *lacc, *racc;
265   struct assign_link *next;
266 };
267
268 /* Alloc pool for allocating assign link structures.  */
269 static alloc_pool link_pool;
270
271 /* Base (tree) -> Vector (VEC(access_p,heap) *) map.  */
272 static struct pointer_map_t *base_access_vec;
273
274 /* Bitmap of candidates.  */
275 static bitmap candidate_bitmap;
276
277 /* Bitmap of candidates which we should try to entirely scalarize away and
278    those which cannot be (because they are and need be used as a whole).  */
279 static bitmap should_scalarize_away_bitmap, cannot_scalarize_away_bitmap;
280
281 /* Obstack for creation of fancy names.  */
282 static struct obstack name_obstack;
283
284 /* Head of a linked list of accesses that need to have its subaccesses
285    propagated to their assignment counterparts. */
286 static struct access *work_queue_head;
287
288 /* Number of parameters of the analyzed function when doing early ipa SRA.  */
289 static int func_param_count;
290
291 /* scan_function sets the following to true if it encounters a call to
292    __builtin_apply_args.  */
293 static bool encountered_apply_args;
294
295 /* Set by scan_function when it finds a recursive call.  */
296 static bool encountered_recursive_call;
297
298 /* Set by scan_function when it finds a recursive call with less actual
299    arguments than formal parameters..  */
300 static bool encountered_unchangable_recursive_call;
301
302 /* This is a table in which for each basic block and parameter there is a
303    distance (offset + size) in that parameter which is dereferenced and
304    accessed in that BB.  */
305 static HOST_WIDE_INT *bb_dereferences;
306 /* Bitmap of BBs that can cause the function to "stop" progressing by
307    returning, throwing externally, looping infinitely or calling a function
308    which might abort etc.. */
309 static bitmap final_bbs;
310
311 /* Representative of no accesses at all. */
312 static struct access  no_accesses_representant;
313
314 /* Predicate to test the special value.  */
315
316 static inline bool
317 no_accesses_p (struct access *access)
318 {
319   return access == &no_accesses_representant;
320 }
321
322 /* Dump contents of ACCESS to file F in a human friendly way.  If GRP is true,
323    representative fields are dumped, otherwise those which only describe the
324    individual access are.  */
325
326 static struct
327 {
328   /* Number of processed aggregates is readily available in
329      analyze_all_variable_accesses and so is not stored here.  */
330
331   /* Number of created scalar replacements.  */
332   int replacements;
333
334   /* Number of times sra_modify_expr or sra_modify_assign themselves changed an
335      expression.  */
336   int exprs;
337
338   /* Number of statements created by generate_subtree_copies.  */
339   int subtree_copies;
340
341   /* Number of statements created by load_assign_lhs_subreplacements.  */
342   int subreplacements;
343
344   /* Number of times sra_modify_assign has deleted a statement.  */
345   int deleted;
346
347   /* Number of times sra_modify_assign has to deal with subaccesses of LHS and
348      RHS reparately due to type conversions or nonexistent matching
349      references.  */
350   int separate_lhs_rhs_handling;
351
352   /* Number of parameters that were removed because they were unused.  */
353   int deleted_unused_parameters;
354
355   /* Number of scalars passed as parameters by reference that have been
356      converted to be passed by value.  */
357   int scalar_by_ref_to_by_val;
358
359   /* Number of aggregate parameters that were replaced by one or more of their
360      components.  */
361   int aggregate_params_reduced;
362
363   /* Numbber of components created when splitting aggregate parameters.  */
364   int param_reductions_created;
365 } sra_stats;
366
367 static void
368 dump_access (FILE *f, struct access *access, bool grp)
369 {
370   fprintf (f, "access { ");
371   fprintf (f, "base = (%d)'", DECL_UID (access->base));
372   print_generic_expr (f, access->base, 0);
373   fprintf (f, "', offset = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->offset);
374   fprintf (f, ", size = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->size);
375   fprintf (f, ", expr = ");
376   print_generic_expr (f, access->expr, 0);
377   fprintf (f, ", type = ");
378   print_generic_expr (f, access->type, 0);
379   if (grp)
380     fprintf (f, ", total_scalarization = %d, grp_read = %d, grp_write = %d, "
381              "grp_assignment_read = %d, grp_assignment_write = %d, "
382              "grp_scalar_read = %d, grp_scalar_write = %d, "
383              "grp_hint = %d, grp_covered = %d, "
384              "grp_unscalarizable_region = %d, grp_unscalarized_data = %d, "
385              "grp_partial_lhs = %d, grp_to_be_replaced = %d, "
386              "grp_maybe_modified = %d, "
387              "grp_not_necessarilly_dereferenced = %d\n",
388              access->total_scalarization, access->grp_read, access->grp_write,
389              access->grp_assignment_read, access->grp_assignment_write,
390              access->grp_scalar_read, access->grp_scalar_write,
391              access->grp_hint, access->grp_covered,
392              access->grp_unscalarizable_region, access->grp_unscalarized_data,
393              access->grp_partial_lhs, access->grp_to_be_replaced,
394              access->grp_maybe_modified,
395              access->grp_not_necessarilly_dereferenced);
396   else
397     fprintf (f, ", write = %d, total_scalarization = %d, "
398              "grp_partial_lhs = %d\n",
399              access->write, access->total_scalarization,
400              access->grp_partial_lhs);
401 }
402
403 /* Dump a subtree rooted in ACCESS to file F, indent by LEVEL.  */
404
405 static void
406 dump_access_tree_1 (FILE *f, struct access *access, int level)
407 {
408   do
409     {
410       int i;
411
412       for (i = 0; i < level; i++)
413         fputs ("* ", dump_file);
414
415       dump_access (f, access, true);
416
417       if (access->first_child)
418         dump_access_tree_1 (f, access->first_child, level + 1);
419
420       access = access->next_sibling;
421     }
422   while (access);
423 }
424
425 /* Dump all access trees for a variable, given the pointer to the first root in
426    ACCESS.  */
427
428 static void
429 dump_access_tree (FILE *f, struct access *access)
430 {
431   for (; access; access = access->next_grp)
432     dump_access_tree_1 (f, access, 0);
433 }
434
435 /* Return true iff ACC is non-NULL and has subaccesses.  */
436
437 static inline bool
438 access_has_children_p (struct access *acc)
439 {
440   return acc && acc->first_child;
441 }
442
443 /* Return a vector of pointers to accesses for the variable given in BASE or
444    NULL if there is none.  */
445
446 static VEC (access_p, heap) *
447 get_base_access_vector (tree base)
448 {
449   void **slot;
450
451   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
452   if (!slot)
453     return NULL;
454   else
455     return *(VEC (access_p, heap) **) slot;
456 }
457
458 /* Find an access with required OFFSET and SIZE in a subtree of accesses rooted
459    in ACCESS.  Return NULL if it cannot be found.  */
460
461 static struct access *
462 find_access_in_subtree (struct access *access, HOST_WIDE_INT offset,
463                         HOST_WIDE_INT size)
464 {
465   while (access && (access->offset != offset || access->size != size))
466     {
467       struct access *child = access->first_child;
468
469       while (child && (child->offset + child->size <= offset))
470         child = child->next_sibling;
471       access = child;
472     }
473
474   return access;
475 }
476
477 /* Return the first group representative for DECL or NULL if none exists.  */
478
479 static struct access *
480 get_first_repr_for_decl (tree base)
481 {
482   VEC (access_p, heap) *access_vec;
483
484   access_vec = get_base_access_vector (base);
485   if (!access_vec)
486     return NULL;
487
488   return VEC_index (access_p, access_vec, 0);
489 }
490
491 /* Find an access representative for the variable BASE and given OFFSET and
492    SIZE.  Requires that access trees have already been built.  Return NULL if
493    it cannot be found.  */
494
495 static struct access *
496 get_var_base_offset_size_access (tree base, HOST_WIDE_INT offset,
497                                  HOST_WIDE_INT size)
498 {
499   struct access *access;
500
501   access = get_first_repr_for_decl (base);
502   while (access && (access->offset + access->size <= offset))
503     access = access->next_grp;
504   if (!access)
505     return NULL;
506
507   return find_access_in_subtree (access, offset, size);
508 }
509
510 /* Add LINK to the linked list of assign links of RACC.  */
511 static void
512 add_link_to_rhs (struct access *racc, struct assign_link *link)
513 {
514   gcc_assert (link->racc == racc);
515
516   if (!racc->first_link)
517     {
518       gcc_assert (!racc->last_link);
519       racc->first_link = link;
520     }
521   else
522     racc->last_link->next = link;
523
524   racc->last_link = link;
525   link->next = NULL;
526 }
527
528 /* Move all link structures in their linked list in OLD_RACC to the linked list
529    in NEW_RACC.  */
530 static void
531 relink_to_new_repr (struct access *new_racc, struct access *old_racc)
532 {
533   if (!old_racc->first_link)
534     {
535       gcc_assert (!old_racc->last_link);
536       return;
537     }
538
539   if (new_racc->first_link)
540     {
541       gcc_assert (!new_racc->last_link->next);
542       gcc_assert (!old_racc->last_link || !old_racc->last_link->next);
543
544       new_racc->last_link->next = old_racc->first_link;
545       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
546     }
547   else
548     {
549       gcc_assert (!new_racc->last_link);
550
551       new_racc->first_link = old_racc->first_link;
552       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
553     }
554   old_racc->first_link = old_racc->last_link = NULL;
555 }
556
557 /* Add ACCESS to the work queue (which is actually a stack).  */
558
559 static void
560 add_access_to_work_queue (struct access *access)
561 {
562   if (!access->grp_queued)
563     {
564       gcc_assert (!access->next_queued);
565       access->next_queued = work_queue_head;
566       access->grp_queued = 1;
567       work_queue_head = access;
568     }
569 }
570
571 /* Pop an access from the work queue, and return it, assuming there is one.  */
572
573 static struct access *
574 pop_access_from_work_queue (void)
575 {
576   struct access *access = work_queue_head;
577
578   work_queue_head = access->next_queued;
579   access->next_queued = NULL;
580   access->grp_queued = 0;
581   return access;
582 }
583
584
585 /* Allocate necessary structures.  */
586
587 static void
588 sra_initialize (void)
589 {
590   candidate_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
591   should_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
592   cannot_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
593   gcc_obstack_init (&name_obstack);
594   access_pool = create_alloc_pool ("SRA accesses", sizeof (struct access), 16);
595   link_pool = create_alloc_pool ("SRA links", sizeof (struct assign_link), 16);
596   base_access_vec = pointer_map_create ();
597   memset (&sra_stats, 0, sizeof (sra_stats));
598   encountered_apply_args = false;
599   encountered_recursive_call = false;
600   encountered_unchangable_recursive_call = false;
601 }
602
603 /* Hook fed to pointer_map_traverse, deallocate stored vectors.  */
604
605 static bool
606 delete_base_accesses (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
607                      void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
608 {
609   VEC (access_p, heap) *access_vec;
610   access_vec = (VEC (access_p, heap) *) *value;
611   VEC_free (access_p, heap, access_vec);
612
613   return true;
614 }
615
616 /* Deallocate all general structures.  */
617
618 static void
619 sra_deinitialize (void)
620 {
621   BITMAP_FREE (candidate_bitmap);
622   BITMAP_FREE (should_scalarize_away_bitmap);
623   BITMAP_FREE (cannot_scalarize_away_bitmap);
624   free_alloc_pool (access_pool);
625   free_alloc_pool (link_pool);
626   obstack_free (&name_obstack, NULL);
627
628   pointer_map_traverse (base_access_vec, delete_base_accesses, NULL);
629   pointer_map_destroy (base_access_vec);
630 }
631
632 /* Remove DECL from candidates for SRA and write REASON to the dump file if
633    there is one.  */
634 static void
635 disqualify_candidate (tree decl, const char *reason)
636 {
637   bitmap_clear_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (decl));
638
639   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
640     {
641       fprintf (dump_file, "! Disqualifying ");
642       print_generic_expr (dump_file, decl, 0);
643       fprintf (dump_file, " - %s\n", reason);
644     }
645 }
646
647 /* Return true iff the type contains a field or an element which does not allow
648    scalarization.  */
649
650 static bool
651 type_internals_preclude_sra_p (tree type)
652 {
653   tree fld;
654   tree et;
655
656   switch (TREE_CODE (type))
657     {
658     case RECORD_TYPE:
659     case UNION_TYPE:
660     case QUAL_UNION_TYPE:
661       for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
662         if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
663           {
664             tree ft = TREE_TYPE (fld);
665
666             if (TREE_THIS_VOLATILE (fld)
667                 || !DECL_FIELD_OFFSET (fld) || !DECL_SIZE (fld)
668                 || !host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fld), 1)
669                 || !host_integerp (DECL_SIZE (fld), 1)
670                 || (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
671                     && int_bit_position (fld) % BITS_PER_UNIT != 0))
672               return true;
673
674             if (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
675                 && type_internals_preclude_sra_p (ft))
676               return true;
677           }
678
679       return false;
680
681     case ARRAY_TYPE:
682       et = TREE_TYPE (type);
683
684       if (AGGREGATE_TYPE_P (et))
685         return type_internals_preclude_sra_p (et);
686       else
687         return false;
688
689     default:
690       return false;
691     }
692 }
693
694 /* If T is an SSA_NAME, return NULL if it is not a default def or return its
695    base variable if it is.  Return T if it is not an SSA_NAME.  */
696
697 static tree
698 get_ssa_base_param (tree t)
699 {
700   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
701     {
702       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
703         return SSA_NAME_VAR (t);
704       else
705         return NULL_TREE;
706     }
707   return t;
708 }
709
710 /* Mark a dereference of BASE of distance DIST in a basic block tht STMT
711    belongs to, unless the BB has already been marked as a potentially
712    final.  */
713
714 static void
715 mark_parm_dereference (tree base, HOST_WIDE_INT dist, gimple stmt)
716 {
717   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
718   int idx, parm_index = 0;
719   tree parm;
720
721   if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
722     return;
723
724   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
725        parm && parm != base;
726        parm = DECL_CHAIN (parm))
727     parm_index++;
728
729   gcc_assert (parm_index < func_param_count);
730
731   idx = bb->index * func_param_count + parm_index;
732   if (bb_dereferences[idx] < dist)
733     bb_dereferences[idx] = dist;
734 }
735
736 /* Allocate an access structure for BASE, OFFSET and SIZE, clear it, fill in
737    the three fields.  Also add it to the vector of accesses corresponding to
738    the base.  Finally, return the new access.  */
739
740 static struct access *
741 create_access_1 (tree base, HOST_WIDE_INT offset, HOST_WIDE_INT size)
742 {
743   VEC (access_p, heap) *vec;
744   struct access *access;
745   void **slot;
746
747   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
748   memset (access, 0, sizeof (struct access));
749   access->base = base;
750   access->offset = offset;
751   access->size = size;
752
753   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
754   if (slot)
755     vec = (VEC (access_p, heap) *) *slot;
756   else
757     vec = VEC_alloc (access_p, heap, 32);
758
759   VEC_safe_push (access_p, heap, vec, access);
760
761   *((struct VEC (access_p,heap) **)
762         pointer_map_insert (base_access_vec, base)) = vec;
763
764   return access;
765 }
766
767 /* Create and insert access for EXPR. Return created access, or NULL if it is
768    not possible.  */
769
770 static struct access *
771 create_access (tree expr, gimple stmt, bool write)
772 {
773   struct access *access;
774   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
775   tree base = expr;
776   bool ptr, unscalarizable_region = false;
777
778   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
779
780   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
781       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
782     {
783       base = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (base, 0));
784       if (!base)
785         return NULL;
786       ptr = true;
787     }
788   else
789     ptr = false;
790
791   if (!DECL_P (base) || !bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
792     return NULL;
793
794   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
795     {
796       if (size < 0 || size != max_size)
797         {
798           disqualify_candidate (base, "Encountered a variable sized access.");
799           return NULL;
800         }
801       if (TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF
802           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (expr, 1)))
803         {
804           disqualify_candidate (base, "Encountered a bit-field access.");
805           return NULL;
806         }
807       gcc_checking_assert ((offset % BITS_PER_UNIT) == 0);
808
809       if (ptr)
810         mark_parm_dereference (base, offset + size, stmt);
811     }
812   else
813     {
814       if (size != max_size)
815         {
816           size = max_size;
817           unscalarizable_region = true;
818         }
819       if (size < 0)
820         {
821           disqualify_candidate (base, "Encountered an unconstrained access.");
822           return NULL;
823         }
824     }
825
826   access = create_access_1 (base, offset, size);
827   access->expr = expr;
828   access->type = TREE_TYPE (expr);
829   access->write = write;
830   access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
831   access->stmt = stmt;
832
833   if (TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF
834       && DECL_NONADDRESSABLE_P (TREE_OPERAND (expr, 1)))
835     access->non_addressable = 1;
836
837   return access;
838 }
839
840
841 /* Return true iff TYPE is a RECORD_TYPE with fields that are either of gimple
842    register types or (recursively) records with only these two kinds of fields.
843    It also returns false if any of these records contains a bit-field.  */
844
845 static bool
846 type_consists_of_records_p (tree type)
847 {
848   tree fld;
849
850   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
851     return false;
852
853   for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
854     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
855       {
856         tree ft = TREE_TYPE (fld);
857
858         if (DECL_BIT_FIELD (fld))
859           return false;
860
861         if (!is_gimple_reg_type (ft)
862             && !type_consists_of_records_p (ft))
863           return false;
864       }
865
866   return true;
867 }
868
869 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
870    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
871    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
872    offset of DECL within BASE.  REF must be the memory reference expression for
873    the given decl.  */
874
875 static void
876 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset,
877                              tree ref)
878 {
879   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
880
881   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
882     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
883       {
884         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
885         tree ft = TREE_TYPE (fld);
886         tree nref = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), ref, fld,
887                             NULL_TREE);
888
889         if (is_gimple_reg_type (ft))
890           {
891             struct access *access;
892             HOST_WIDE_INT size;
893
894             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
895             access = create_access_1 (base, pos, size);
896             access->expr = nref;
897             access->type = ft;
898             access->total_scalarization = 1;
899             /* Accesses for intraprocedural SRA can have their stmt NULL.  */
900           }
901         else
902           completely_scalarize_record (base, fld, pos, nref);
903       }
904 }
905
906
907 /* Search the given tree for a declaration by skipping handled components and
908    exclude it from the candidates.  */
909
910 static void
911 disqualify_base_of_expr (tree t, const char *reason)
912 {
913   t = get_base_address (t);
914   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
915       && TREE_CODE (t) == MEM_REF)
916     t = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (t, 0));
917
918   if (t && DECL_P (t))
919     disqualify_candidate (t, reason);
920 }
921
922 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
923    candidates for scalarization.  Return the created access or NULL if none is
924    created.  */
925
926 static struct access *
927 build_access_from_expr_1 (tree expr, gimple stmt, bool write)
928 {
929   struct access *ret = NULL;
930   bool partial_ref;
931
932   if (TREE_CODE (expr) == BIT_FIELD_REF
933       || TREE_CODE (expr) == IMAGPART_EXPR
934       || TREE_CODE (expr) == REALPART_EXPR)
935     {
936       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
937       partial_ref = true;
938     }
939   else
940     partial_ref = false;
941
942   /* We need to dive through V_C_Es in order to get the size of its parameter
943      and not the result type.  Ada produces such statements.  We are also
944      capable of handling the topmost V_C_E but not any of those buried in other
945      handled components.  */
946   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
947     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
948
949   if (contains_view_convert_expr_p (expr))
950     {
951       disqualify_base_of_expr (expr, "V_C_E under a different handled "
952                                "component.");
953       return NULL;
954     }
955
956   switch (TREE_CODE (expr))
957     {
958     case MEM_REF:
959       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) != ADDR_EXPR
960           && sra_mode != SRA_MODE_EARLY_IPA)
961         return NULL;
962       /* fall through */
963     case VAR_DECL:
964     case PARM_DECL:
965     case RESULT_DECL:
966     case COMPONENT_REF:
967     case ARRAY_REF:
968     case ARRAY_RANGE_REF:
969       ret = create_access (expr, stmt, write);
970       break;
971
972     default:
973       break;
974     }
975
976   if (write && partial_ref && ret)
977     ret->grp_partial_lhs = 1;
978
979   return ret;
980 }
981
982 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
983    candidates for scalarization.  Return true if any access has been inserted.
984    STMT must be the statement from which the expression is taken, WRITE must be
985    true if the expression is a store and false otherwise. */
986
987 static bool
988 build_access_from_expr (tree expr, gimple stmt, bool write)
989 {
990   struct access *access;
991
992   access = build_access_from_expr_1 (expr, stmt, write);
993   if (access)
994     {
995       /* This means the aggregate is accesses as a whole in a way other than an
996          assign statement and thus cannot be removed even if we had a scalar
997          replacement for everything.  */
998       if (cannot_scalarize_away_bitmap)
999         bitmap_set_bit (cannot_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (access->base));
1000       return true;
1001     }
1002   return false;
1003 }
1004
1005 /* Disqualify LHS and RHS for scalarization if STMT must end its basic block in
1006    modes in which it matters, return true iff they have been disqualified.  RHS
1007    may be NULL, in that case ignore it.  If we scalarize an aggregate in
1008    intra-SRA we may need to add statements after each statement.  This is not
1009    possible if a statement unconditionally has to end the basic block.  */
1010 static bool
1011 disqualify_ops_if_throwing_stmt (gimple stmt, tree lhs, tree rhs)
1012 {
1013   if ((sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1014       && (stmt_can_throw_internal (stmt) || stmt_ends_bb_p (stmt)))
1015     {
1016       disqualify_base_of_expr (lhs, "LHS of a throwing stmt.");
1017       if (rhs)
1018         disqualify_base_of_expr (rhs, "RHS of a throwing stmt.");
1019       return true;
1020     }
1021   return false;
1022 }
1023
1024 /* Scan expressions occuring in STMT, create access structures for all accesses
1025    to candidates for scalarization and remove those candidates which occur in
1026    statements or expressions that prevent them from being split apart.  Return
1027    true if any access has been inserted.  */
1028
1029 static bool
1030 build_accesses_from_assign (gimple stmt)
1031 {
1032   tree lhs, rhs;
1033   struct access *lacc, *racc;
1034
1035   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1036     return false;
1037
1038   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1039   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1040
1041   if (disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, lhs, rhs))
1042     return false;
1043
1044   racc = build_access_from_expr_1 (rhs, stmt, false);
1045   lacc = build_access_from_expr_1 (lhs, stmt, true);
1046
1047   if (lacc)
1048     lacc->grp_assignment_write = 1;
1049
1050   if (racc)
1051     {
1052       racc->grp_assignment_read = 1;
1053       if (should_scalarize_away_bitmap && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
1054           && !is_gimple_reg_type (racc->type))
1055         bitmap_set_bit (should_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (racc->base));
1056     }
1057
1058   if (lacc && racc
1059       && (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1060       && !lacc->grp_unscalarizable_region
1061       && !racc->grp_unscalarizable_region
1062       && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
1063       /* FIXME: Turn the following line into an assert after PR 40058 is
1064          fixed.  */
1065       && lacc->size == racc->size
1066       && useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
1067     {
1068       struct assign_link *link;
1069
1070       link = (struct assign_link *) pool_alloc (link_pool);
1071       memset (link, 0, sizeof (struct assign_link));
1072
1073       link->lacc = lacc;
1074       link->racc = racc;
1075
1076       add_link_to_rhs (racc, link);
1077     }
1078
1079   return lacc || racc;
1080 }
1081
1082 /* Callback of walk_stmt_load_store_addr_ops visit_addr used to determine
1083    GIMPLE_ASM operands with memory constrains which cannot be scalarized.  */
1084
1085 static bool
1086 asm_visit_addr (gimple stmt ATTRIBUTE_UNUSED, tree op,
1087                 void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1088 {
1089   op = get_base_address (op);
1090   if (op
1091       && DECL_P (op))
1092     disqualify_candidate (op, "Non-scalarizable GIMPLE_ASM operand.");
1093
1094   return false;
1095 }
1096
1097 /* Return true iff callsite CALL has at least as many actual arguments as there
1098    are formal parameters of the function currently processed by IPA-SRA.  */
1099
1100 static inline bool
1101 callsite_has_enough_arguments_p (gimple call)
1102 {
1103   return gimple_call_num_args (call) >= (unsigned) func_param_count;
1104 }
1105
1106 /* Scan function and look for interesting expressions and create access
1107    structures for them.  Return true iff any access is created.  */
1108
1109 static bool
1110 scan_function (void)
1111 {
1112   basic_block bb;
1113   bool ret = false;
1114
1115   FOR_EACH_BB (bb)
1116     {
1117       gimple_stmt_iterator gsi;
1118       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1119         {
1120           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1121           tree t;
1122           unsigned i;
1123
1124           if (final_bbs && stmt_can_throw_external (stmt))
1125             bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1126           switch (gimple_code (stmt))
1127             {
1128             case GIMPLE_RETURN:
1129               t = gimple_return_retval (stmt);
1130               if (t != NULL_TREE)
1131                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1132               if (final_bbs)
1133                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1134               break;
1135
1136             case GIMPLE_ASSIGN:
1137               ret |= build_accesses_from_assign (stmt);
1138               break;
1139
1140             case GIMPLE_CALL:
1141               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
1142                 ret |= build_access_from_expr (gimple_call_arg (stmt, i),
1143                                                stmt, false);
1144
1145               if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
1146                 {
1147                   tree dest = gimple_call_fndecl (stmt);
1148                   int flags = gimple_call_flags (stmt);
1149
1150                   if (dest)
1151                     {
1152                       if (DECL_BUILT_IN_CLASS (dest) == BUILT_IN_NORMAL
1153                           && DECL_FUNCTION_CODE (dest) == BUILT_IN_APPLY_ARGS)
1154                         encountered_apply_args = true;
1155                       if (cgraph_get_node (dest)
1156                           == cgraph_get_node (current_function_decl))
1157                         {
1158                           encountered_recursive_call = true;
1159                           if (!callsite_has_enough_arguments_p (stmt))
1160                             encountered_unchangable_recursive_call = true;
1161                         }
1162                     }
1163
1164                   if (final_bbs
1165                       && (flags & (ECF_CONST | ECF_PURE)) == 0)
1166                     bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1167                 }
1168
1169               t = gimple_call_lhs (stmt);
1170               if (t && !disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, t, NULL))
1171                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1172               break;
1173
1174             case GIMPLE_ASM:
1175               walk_stmt_load_store_addr_ops (stmt, NULL, NULL, NULL,
1176                                              asm_visit_addr);
1177               if (final_bbs)
1178                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1179
1180               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1181                 {
1182                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1183                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1184                 }
1185               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1186                 {
1187                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1188                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1189                 }
1190               break;
1191
1192             default:
1193               break;
1194             }
1195         }
1196     }
1197
1198   return ret;
1199 }
1200
1201 /* Helper of QSORT function. There are pointers to accesses in the array.  An
1202    access is considered smaller than another if it has smaller offset or if the
1203    offsets are the same but is size is bigger. */
1204
1205 static int
1206 compare_access_positions (const void *a, const void *b)
1207 {
1208   const access_p *fp1 = (const access_p *) a;
1209   const access_p *fp2 = (const access_p *) b;
1210   const access_p f1 = *fp1;
1211   const access_p f2 = *fp2;
1212
1213   if (f1->offset != f2->offset)
1214     return f1->offset < f2->offset ? -1 : 1;
1215
1216   if (f1->size == f2->size)
1217     {
1218       if (f1->type == f2->type)
1219         return 0;
1220       /* Put any non-aggregate type before any aggregate type.  */
1221       else if (!is_gimple_reg_type (f1->type)
1222           && is_gimple_reg_type (f2->type))
1223         return 1;
1224       else if (is_gimple_reg_type (f1->type)
1225                && !is_gimple_reg_type (f2->type))
1226         return -1;
1227       /* Put any complex or vector type before any other scalar type.  */
1228       else if (TREE_CODE (f1->type) != COMPLEX_TYPE
1229                && TREE_CODE (f1->type) != VECTOR_TYPE
1230                && (TREE_CODE (f2->type) == COMPLEX_TYPE
1231                    || TREE_CODE (f2->type) == VECTOR_TYPE))
1232         return 1;
1233       else if ((TREE_CODE (f1->type) == COMPLEX_TYPE
1234                 || TREE_CODE (f1->type) == VECTOR_TYPE)
1235                && TREE_CODE (f2->type) != COMPLEX_TYPE
1236                && TREE_CODE (f2->type) != VECTOR_TYPE)
1237         return -1;
1238       /* Put the integral type with the bigger precision first.  */
1239       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1240                && INTEGRAL_TYPE_P (f2->type))
1241         return TYPE_PRECISION (f2->type) - TYPE_PRECISION (f1->type);
1242       /* Put any integral type with non-full precision last.  */
1243       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1244                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f1->type))
1245                    != TYPE_PRECISION (f1->type)))
1246         return 1;
1247       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f2->type)
1248                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f2->type))
1249                    != TYPE_PRECISION (f2->type)))
1250         return -1;
1251       /* Stabilize the sort.  */
1252       return TYPE_UID (f1->type) - TYPE_UID (f2->type);
1253     }
1254
1255   /* We want the bigger accesses first, thus the opposite operator in the next
1256      line: */
1257   return f1->size > f2->size ? -1 : 1;
1258 }
1259
1260
1261 /* Append a name of the declaration to the name obstack.  A helper function for
1262    make_fancy_name.  */
1263
1264 static void
1265 make_fancy_decl_name (tree decl)
1266 {
1267   char buffer[32];
1268
1269   tree name = DECL_NAME (decl);
1270   if (name)
1271     obstack_grow (&name_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1272                   IDENTIFIER_LENGTH (name));
1273   else
1274     {
1275       sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (decl));
1276       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1277     }
1278 }
1279
1280 /* Helper for make_fancy_name.  */
1281
1282 static void
1283 make_fancy_name_1 (tree expr)
1284 {
1285   char buffer[32];
1286   tree index;
1287
1288   if (DECL_P (expr))
1289     {
1290       make_fancy_decl_name (expr);
1291       return;
1292     }
1293
1294   switch (TREE_CODE (expr))
1295     {
1296     case COMPONENT_REF:
1297       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1298       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1299       make_fancy_decl_name (TREE_OPERAND (expr, 1));
1300       break;
1301
1302     case ARRAY_REF:
1303       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1304       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1305       /* Arrays with only one element may not have a constant as their
1306          index. */
1307       index = TREE_OPERAND (expr, 1);
1308       if (TREE_CODE (index) != INTEGER_CST)
1309         break;
1310       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (index));
1311       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1312       break;
1313
1314     case ADDR_EXPR:
1315       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1316       break;
1317
1318     case MEM_REF:
1319       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1320       if (!integer_zerop (TREE_OPERAND (expr, 1)))
1321         {
1322           obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1323           sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1324                    TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (expr, 1)));
1325           obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1326         }
1327       break;
1328
1329     case BIT_FIELD_REF:
1330     case REALPART_EXPR:
1331     case IMAGPART_EXPR:
1332       gcc_unreachable ();       /* we treat these as scalars.  */
1333       break;
1334     default:
1335       break;
1336     }
1337 }
1338
1339 /* Create a human readable name for replacement variable of ACCESS.  */
1340
1341 static char *
1342 make_fancy_name (tree expr)
1343 {
1344   make_fancy_name_1 (expr);
1345   obstack_1grow (&name_obstack, '\0');
1346   return XOBFINISH (&name_obstack, char *);
1347 }
1348
1349 /* Construct a MEM_REF that would reference a part of aggregate BASE of type
1350    EXP_TYPE at the given OFFSET.  If BASE is something for which
1351    get_addr_base_and_unit_offset returns NULL, gsi must be non-NULL and is used
1352    to insert new statements either before or below the current one as specified
1353    by INSERT_AFTER.  This function is not capable of handling bitfields.  */
1354
1355 tree
1356 build_ref_for_offset (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1357                       tree exp_type, gimple_stmt_iterator *gsi,
1358                       bool insert_after)
1359 {
1360   tree prev_base = base;
1361   tree off;
1362   HOST_WIDE_INT base_offset;
1363
1364   gcc_checking_assert (offset % BITS_PER_UNIT == 0);
1365
1366   base = get_addr_base_and_unit_offset (base, &base_offset);
1367
1368   /* get_addr_base_and_unit_offset returns NULL for references with a variable
1369      offset such as array[var_index].  */
1370   if (!base)
1371     {
1372       gimple stmt;
1373       tree tmp, addr;
1374
1375       gcc_checking_assert (gsi);
1376       tmp = create_tmp_reg (build_pointer_type (TREE_TYPE (prev_base)), NULL);
1377       add_referenced_var (tmp);
1378       tmp = make_ssa_name (tmp, NULL);
1379       addr = build_fold_addr_expr (unshare_expr (prev_base));
1380       STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (addr);
1381       stmt = gimple_build_assign (tmp, addr);
1382       gimple_set_location (stmt, loc);
1383       SSA_NAME_DEF_STMT (tmp) = stmt;
1384       if (insert_after)
1385         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
1386       else
1387         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
1388       update_stmt (stmt);
1389
1390       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (prev_base),
1391                            offset / BITS_PER_UNIT);
1392       base = tmp;
1393     }
1394   else if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1395     {
1396       off = build_int_cst (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 1)),
1397                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1398       off = int_const_binop (PLUS_EXPR, TREE_OPERAND (base, 1), off);
1399       base = unshare_expr (TREE_OPERAND (base, 0));
1400     }
1401   else
1402     {
1403       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (base),
1404                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1405       base = build_fold_addr_expr (unshare_expr (base));
1406     }
1407
1408   return fold_build2_loc (loc, MEM_REF, exp_type, base, off);
1409 }
1410
1411 /* Construct a memory reference to a part of an aggregate BASE at the given
1412    OFFSET and of the same type as MODEL.  In case this is a reference to a
1413    component, the function will replicate the last COMPONENT_REF of model's
1414    expr to access it.  GSI and INSERT_AFTER have the same meaning as in
1415    build_ref_for_offset.  */
1416
1417 static tree
1418 build_ref_for_model (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1419                      struct access *model, gimple_stmt_iterator *gsi,
1420                      bool insert_after)
1421 {
1422   if (TREE_CODE (model->expr) == COMPONENT_REF)
1423     {
1424       tree t, exp_type;
1425       offset -= int_bit_position (TREE_OPERAND (model->expr, 1));
1426       exp_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (model->expr, 0));
1427       t = build_ref_for_offset (loc, base, offset, exp_type, gsi, insert_after);
1428       return fold_build3_loc (loc, COMPONENT_REF, model->type, t,
1429                               TREE_OPERAND (model->expr, 1), NULL_TREE);
1430     }
1431   else
1432     return build_ref_for_offset (loc, base, offset, model->type,
1433                                  gsi, insert_after);
1434 }
1435
1436 /* Construct a memory reference consisting of component_refs and array_refs to
1437    a part of an aggregate *RES (which is of type TYPE).  The requested part
1438    should have type EXP_TYPE at be the given OFFSET.  This function might not
1439    succeed, it returns true when it does and only then *RES points to something
1440    meaningful.  This function should be used only to build expressions that we
1441    might need to present to user (e.g. in warnings).  In all other situations,
1442    build_ref_for_model or build_ref_for_offset should be used instead.  */
1443
1444 static bool
1445 build_user_friendly_ref_for_offset (tree *res, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1446                                     tree exp_type)
1447 {
1448   while (1)
1449     {
1450       tree fld;
1451       tree tr_size, index, minidx;
1452       HOST_WIDE_INT el_size;
1453
1454       if (offset == 0 && exp_type
1455           && types_compatible_p (exp_type, type))
1456         return true;
1457
1458       switch (TREE_CODE (type))
1459         {
1460         case UNION_TYPE:
1461         case QUAL_UNION_TYPE:
1462         case RECORD_TYPE:
1463           for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
1464             {
1465               HOST_WIDE_INT pos, size;
1466               tree expr, *expr_ptr;
1467
1468               if (TREE_CODE (fld) != FIELD_DECL)
1469                 continue;
1470
1471               pos = int_bit_position (fld);
1472               gcc_assert (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE || pos == 0);
1473               tr_size = DECL_SIZE (fld);
1474               if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1475                 continue;
1476               size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1477               if (size == 0)
1478                 {
1479                   if (pos != offset)
1480                     continue;
1481                 }
1482               else if (pos > offset || (pos + size) <= offset)
1483                 continue;
1484
1485               expr = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), *res, fld,
1486                              NULL_TREE);
1487               expr_ptr = &expr;
1488               if (build_user_friendly_ref_for_offset (expr_ptr, TREE_TYPE (fld),
1489                                                       offset - pos, exp_type))
1490                 {
1491                   *res = expr;
1492                   return true;
1493                 }
1494             }
1495           return false;
1496
1497         case ARRAY_TYPE:
1498           tr_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
1499           if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1500             return false;
1501           el_size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1502
1503           minidx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1504           if (TREE_CODE (minidx) != INTEGER_CST || el_size == 0)
1505             return false;
1506           index = build_int_cst (TYPE_DOMAIN (type), offset / el_size);
1507           if (!integer_zerop (minidx))
1508             index = int_const_binop (PLUS_EXPR, index, minidx);
1509           *res = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (type), *res, index,
1510                          NULL_TREE, NULL_TREE);
1511           offset = offset % el_size;
1512           type = TREE_TYPE (type);
1513           break;
1514
1515         default:
1516           if (offset != 0)
1517             return false;
1518
1519           if (exp_type)
1520             return false;
1521           else
1522             return true;
1523         }
1524     }
1525 }
1526
1527 /* Return true iff TYPE is stdarg va_list type.  */
1528
1529 static inline bool
1530 is_va_list_type (tree type)
1531 {
1532   return TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node);
1533 }
1534
1535 /* The very first phase of intraprocedural SRA.  It marks in candidate_bitmap
1536    those with type which is suitable for scalarization.  */
1537
1538 static bool
1539 find_var_candidates (void)
1540 {
1541   tree var, type;
1542   referenced_var_iterator rvi;
1543   bool ret = false;
1544
1545   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (cfun, var, rvi)
1546     {
1547       if (TREE_CODE (var) != VAR_DECL && TREE_CODE (var) != PARM_DECL)
1548         continue;
1549       type = TREE_TYPE (var);
1550
1551       if (!AGGREGATE_TYPE_P (type)
1552           || needs_to_live_in_memory (var)
1553           || TREE_THIS_VOLATILE (var)
1554           || !COMPLETE_TYPE_P (type)
1555           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1556           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
1557           || type_internals_preclude_sra_p (type)
1558           /* Fix for PR 41089.  tree-stdarg.c needs to have va_lists intact but
1559               we also want to schedule it rather late.  Thus we ignore it in
1560               the early pass. */
1561           || (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA
1562               && is_va_list_type (type)))
1563         continue;
1564
1565       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (var));
1566
1567       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1568         {
1569           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (var));
1570           print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1571           fprintf (dump_file, "\n");
1572         }
1573       ret = true;
1574     }
1575
1576   return ret;
1577 }
1578
1579 /* Sort all accesses for the given variable, check for partial overlaps and
1580    return NULL if there are any.  If there are none, pick a representative for
1581    each combination of offset and size and create a linked list out of them.
1582    Return the pointer to the first representative and make sure it is the first
1583    one in the vector of accesses.  */
1584
1585 static struct access *
1586 sort_and_splice_var_accesses (tree var)
1587 {
1588   int i, j, access_count;
1589   struct access *res, **prev_acc_ptr = &res;
1590   VEC (access_p, heap) *access_vec;
1591   bool first = true;
1592   HOST_WIDE_INT low = -1, high = 0;
1593
1594   access_vec = get_base_access_vector (var);
1595   if (!access_vec)
1596     return NULL;
1597   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
1598
1599   /* Sort by <OFFSET, SIZE>.  */
1600   VEC_qsort (access_p, access_vec, compare_access_positions);
1601
1602   i = 0;
1603   while (i < access_count)
1604     {
1605       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
1606       bool grp_write = access->write;
1607       bool grp_read = !access->write;
1608       bool grp_scalar_write = access->write
1609         && is_gimple_reg_type (access->type);
1610       bool grp_scalar_read = !access->write
1611         && is_gimple_reg_type (access->type);
1612       bool grp_assignment_read = access->grp_assignment_read;
1613       bool grp_assignment_write = access->grp_assignment_write;
1614       bool multiple_scalar_reads = false;
1615       bool total_scalarization = access->total_scalarization;
1616       bool grp_partial_lhs = access->grp_partial_lhs;
1617       bool first_scalar = is_gimple_reg_type (access->type);
1618       bool unscalarizable_region = access->grp_unscalarizable_region;
1619
1620       if (first || access->offset >= high)
1621         {
1622           first = false;
1623           low = access->offset;
1624           high = access->offset + access->size;
1625         }
1626       else if (access->offset > low && access->offset + access->size > high)
1627         return NULL;
1628       else
1629         gcc_assert (access->offset >= low
1630                     && access->offset + access->size <= high);
1631
1632       j = i + 1;
1633       while (j < access_count)
1634         {
1635           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
1636           if (ac2->offset != access->offset || ac2->size != access->size)
1637             break;
1638           if (ac2->write)
1639             {
1640               grp_write = true;
1641               grp_scalar_write = (grp_scalar_write
1642                                   || is_gimple_reg_type (ac2->type));
1643             }
1644           else
1645             {
1646               grp_read = true;
1647               if (is_gimple_reg_type (ac2->type))
1648                 {
1649                   if (grp_scalar_read)
1650                     multiple_scalar_reads = true;
1651                   else
1652                     grp_scalar_read = true;
1653                 }
1654             }
1655           grp_assignment_read |= ac2->grp_assignment_read;
1656           grp_assignment_write |= ac2->grp_assignment_write;
1657           grp_partial_lhs |= ac2->grp_partial_lhs;
1658           unscalarizable_region |= ac2->grp_unscalarizable_region;
1659           total_scalarization |= ac2->total_scalarization;
1660           relink_to_new_repr (access, ac2);
1661
1662           /* If there are both aggregate-type and scalar-type accesses with
1663              this combination of size and offset, the comparison function
1664              should have put the scalars first.  */
1665           gcc_assert (first_scalar || !is_gimple_reg_type (ac2->type));
1666           ac2->group_representative = access;
1667           j++;
1668         }
1669
1670       i = j;
1671
1672       access->group_representative = access;
1673       access->grp_write = grp_write;
1674       access->grp_read = grp_read;
1675       access->grp_scalar_read = grp_scalar_read;
1676       access->grp_scalar_write = grp_scalar_write;
1677       access->grp_assignment_read = grp_assignment_read;
1678       access->grp_assignment_write = grp_assignment_write;
1679       access->grp_hint = multiple_scalar_reads || total_scalarization;
1680       access->grp_partial_lhs = grp_partial_lhs;
1681       access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
1682       if (access->first_link)
1683         add_access_to_work_queue (access);
1684
1685       *prev_acc_ptr = access;
1686       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
1687     }
1688
1689   gcc_assert (res == VEC_index (access_p, access_vec, 0));
1690   return res;
1691 }
1692
1693 /* Create a variable for the given ACCESS which determines the type, name and a
1694    few other properties.  Return the variable declaration and store it also to
1695    ACCESS->replacement.  */
1696
1697 static tree
1698 create_access_replacement (struct access *access, bool rename)
1699 {
1700   tree repl;
1701
1702   repl = create_tmp_var (access->type, "SR");
1703   get_var_ann (repl);
1704   add_referenced_var (repl);
1705   if (rename)
1706     mark_sym_for_renaming (repl);
1707
1708   if (!access->grp_partial_lhs
1709       && (TREE_CODE (access->type) == COMPLEX_TYPE
1710           || TREE_CODE (access->type) == VECTOR_TYPE))
1711     DECL_GIMPLE_REG_P (repl) = 1;
1712
1713   DECL_SOURCE_LOCATION (repl) = DECL_SOURCE_LOCATION (access->base);
1714   DECL_ARTIFICIAL (repl) = 1;
1715   DECL_IGNORED_P (repl) = DECL_IGNORED_P (access->base);
1716
1717   if (DECL_NAME (access->base)
1718       && !DECL_IGNORED_P (access->base)
1719       && !DECL_ARTIFICIAL (access->base))
1720     {
1721       char *pretty_name = make_fancy_name (access->expr);
1722       tree debug_expr = unshare_expr (access->expr), d;
1723
1724       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
1725       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
1726
1727       /* Get rid of any SSA_NAMEs embedded in debug_expr,
1728          as DECL_DEBUG_EXPR isn't considered when looking for still
1729          used SSA_NAMEs and thus they could be freed.  All debug info
1730          generation cares is whether something is constant or variable
1731          and that get_ref_base_and_extent works properly on the
1732          expression.  */
1733       for (d = debug_expr; handled_component_p (d); d = TREE_OPERAND (d, 0))
1734         switch (TREE_CODE (d))
1735           {
1736           case ARRAY_REF:
1737           case ARRAY_RANGE_REF:
1738             if (TREE_OPERAND (d, 1)
1739                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 1)) == SSA_NAME)
1740               TREE_OPERAND (d, 1) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 1));
1741             if (TREE_OPERAND (d, 3)
1742                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 3)) == SSA_NAME)
1743               TREE_OPERAND (d, 3) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 3));
1744             /* FALLTHRU */
1745           case COMPONENT_REF:
1746             if (TREE_OPERAND (d, 2)
1747                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 2)) == SSA_NAME)
1748               TREE_OPERAND (d, 2) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 2));
1749             break;
1750           default:
1751             break;
1752           }
1753       SET_DECL_DEBUG_EXPR (repl, debug_expr);
1754       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (repl) = 1;
1755       if (access->grp_no_warning)
1756         TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1757       else
1758         TREE_NO_WARNING (repl) = TREE_NO_WARNING (access->base);
1759     }
1760   else
1761     TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1762
1763   if (dump_file)
1764     {
1765       fprintf (dump_file, "Created a replacement for ");
1766       print_generic_expr (dump_file, access->base, 0);
1767       fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1768                (unsigned) access->offset, (unsigned) access->size);
1769       print_generic_expr (dump_file, repl, 0);
1770       fprintf (dump_file, "\n");
1771     }
1772   sra_stats.replacements++;
1773
1774   return repl;
1775 }
1776
1777 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet.  */
1778
1779 static inline tree
1780 get_access_replacement (struct access *access)
1781 {
1782   gcc_assert (access->grp_to_be_replaced);
1783
1784   if (!access->replacement_decl)
1785     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, true);
1786   return access->replacement_decl;
1787 }
1788
1789 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet but do
1790    not mark it for renaming.  */
1791
1792 static inline tree
1793 get_unrenamed_access_replacement (struct access *access)
1794 {
1795   gcc_assert (!access->grp_to_be_replaced);
1796
1797   if (!access->replacement_decl)
1798     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, false);
1799   return access->replacement_decl;
1800 }
1801
1802
1803 /* Build a subtree of accesses rooted in *ACCESS, and move the pointer in the
1804    linked list along the way.  Stop when *ACCESS is NULL or the access pointed
1805    to it is not "within" the root.  Return false iff some accesses partially
1806    overlap.  */
1807
1808 static bool
1809 build_access_subtree (struct access **access)
1810 {
1811   struct access *root = *access, *last_child = NULL;
1812   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1813
1814   *access = (*access)->next_grp;
1815   while  (*access && (*access)->offset + (*access)->size <= limit)
1816     {
1817       if (!last_child)
1818         root->first_child = *access;
1819       else
1820         last_child->next_sibling = *access;
1821       last_child = *access;
1822
1823       if (!build_access_subtree (access))
1824         return false;
1825     }
1826
1827   if (*access && (*access)->offset < limit)
1828     return false;
1829
1830   return true;
1831 }
1832
1833 /* Build a tree of access representatives, ACCESS is the pointer to the first
1834    one, others are linked in a list by the next_grp field.  Return false iff
1835    some accesses partially overlap.  */
1836
1837 static bool
1838 build_access_trees (struct access *access)
1839 {
1840   while (access)
1841     {
1842       struct access *root = access;
1843
1844       if (!build_access_subtree (&access))
1845         return false;
1846       root->next_grp = access;
1847     }
1848   return true;
1849 }
1850
1851 /* Return true if expr contains some ARRAY_REFs into a variable bounded
1852    array.  */
1853
1854 static bool
1855 expr_with_var_bounded_array_refs_p (tree expr)
1856 {
1857   while (handled_component_p (expr))
1858     {
1859       if (TREE_CODE (expr) == ARRAY_REF
1860           && !host_integerp (array_ref_low_bound (expr), 0))
1861         return true;
1862       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1863     }
1864   return false;
1865 }
1866
1867 /* Analyze the subtree of accesses rooted in ROOT, scheduling replacements when
1868    both seeming beneficial and when ALLOW_REPLACEMENTS allows it.  Also set all
1869    sorts of access flags appropriately along the way, notably always set
1870    grp_read and grp_assign_read according to MARK_READ and grp_write when
1871    MARK_WRITE is true.
1872
1873    Creating a replacement for a scalar access is considered beneficial if its
1874    grp_hint is set (this means we are either attempting total scalarization or
1875    there is more than one direct read access) or according to the following
1876    table:
1877
1878    Access written to through a scalar type (once or more times)
1879    |
1880    |    Written to in an assignment statement
1881    |    |
1882    |    |       Access read as scalar _once_
1883    |    |       |
1884    |    |       |       Read in an assignment statement
1885    |    |       |       |
1886    |    |       |       |       Scalarize       Comment
1887 -----------------------------------------------------------------------------
1888    0    0       0       0                       No access for the scalar
1889    0    0       0       1                       No access for the scalar
1890    0    0       1       0       No              Single read - won't help
1891    0    0       1       1       No              The same case
1892    0    1       0       0                       No access for the scalar
1893    0    1       0       1                       No access for the scalar
1894    0    1       1       0       Yes             s = *g; return s.i;
1895    0    1       1       1       Yes             The same case as above
1896    1    0       0       0       No              Won't help
1897    1    0       0       1       Yes             s.i = 1; *g = s;
1898    1    0       1       0       Yes             s.i = 5; g = s.i;
1899    1    0       1       1       Yes             The same case as above
1900    1    1       0       0       No              Won't help.
1901    1    1       0       1       Yes             s.i = 1; *g = s;
1902    1    1       1       0       Yes             s = *g; return s.i;
1903    1    1       1       1       Yes             Any of the above yeses  */
1904
1905 static bool
1906 analyze_access_subtree (struct access *root, struct access *parent,
1907                         bool allow_replacements)
1908 {
1909   struct access *child;
1910   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1911   HOST_WIDE_INT covered_to = root->offset;
1912   bool scalar = is_gimple_reg_type (root->type);
1913   bool hole = false, sth_created = false;
1914
1915   if (parent)
1916     {
1917       if (parent->grp_read)
1918         root->grp_read = 1;
1919       if (parent->grp_assignment_read)
1920         root->grp_assignment_read = 1;
1921       if (parent->grp_write)
1922         root->grp_write = 1;
1923       if (parent->grp_assignment_write)
1924         root->grp_assignment_write = 1;
1925     }
1926
1927   if (root->grp_unscalarizable_region)
1928     allow_replacements = false;
1929
1930   if (allow_replacements && expr_with_var_bounded_array_refs_p (root->expr))
1931     allow_replacements = false;
1932
1933   for (child = root->first_child; child; child = child->next_sibling)
1934     {
1935       if (!hole && child->offset < covered_to)
1936         hole = true;
1937       else
1938         covered_to += child->size;
1939
1940       sth_created |= analyze_access_subtree (child, root,
1941                                              allow_replacements && !scalar);
1942
1943       root->grp_unscalarized_data |= child->grp_unscalarized_data;
1944       hole |= !child->grp_covered;
1945     }
1946
1947   if (allow_replacements && scalar && !root->first_child
1948       && (root->grp_hint
1949           || ((root->grp_scalar_read || root->grp_assignment_read)
1950               && (root->grp_scalar_write || root->grp_assignment_write))))
1951     {
1952       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1953         {
1954           fprintf (dump_file, "Marking ");
1955           print_generic_expr (dump_file, root->base, 0);
1956           fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1957                    (unsigned) root->offset, (unsigned) root->size);
1958           fprintf (dump_file, " to be replaced.\n");
1959         }
1960
1961       root->grp_to_be_replaced = 1;
1962       sth_created = true;
1963       hole = false;
1964     }
1965   else if (covered_to < limit)
1966     hole = true;
1967
1968   if (sth_created && !hole)
1969     {
1970       root->grp_covered = 1;
1971       return true;
1972     }
1973   if (root->grp_write || TREE_CODE (root->base) == PARM_DECL)
1974     root->grp_unscalarized_data = 1; /* not covered and written to */
1975   if (sth_created)
1976     return true;
1977   return false;
1978 }
1979
1980 /* Analyze all access trees linked by next_grp by the means of
1981    analyze_access_subtree.  */
1982 static bool
1983 analyze_access_trees (struct access *access)
1984 {
1985   bool ret = false;
1986
1987   while (access)
1988     {
1989       if (analyze_access_subtree (access, NULL, true))
1990         ret = true;
1991       access = access->next_grp;
1992     }
1993
1994   return ret;
1995 }
1996
1997 /* Return true iff a potential new child of LACC at offset OFFSET and with size
1998    SIZE would conflict with an already existing one.  If exactly such a child
1999    already exists in LACC, store a pointer to it in EXACT_MATCH.  */
2000
2001 static bool
2002 child_would_conflict_in_lacc (struct access *lacc, HOST_WIDE_INT norm_offset,
2003                               HOST_WIDE_INT size, struct access **exact_match)
2004 {
2005   struct access *child;
2006
2007   for (child = lacc->first_child; child; child = child->next_sibling)
2008     {
2009       if (child->offset == norm_offset && child->size == size)
2010         {
2011           *exact_match = child;
2012           return true;
2013         }
2014
2015       if (child->offset < norm_offset + size
2016           && child->offset + child->size > norm_offset)
2017         return true;
2018     }
2019
2020   return false;
2021 }
2022
2023 /* Create a new child access of PARENT, with all properties just like MODEL
2024    except for its offset and with its grp_write false and grp_read true.
2025    Return the new access or NULL if it cannot be created.  Note that this access
2026    is created long after all splicing and sorting, it's not located in any
2027    access vector and is automatically a representative of its group.  */
2028
2029 static struct access *
2030 create_artificial_child_access (struct access *parent, struct access *model,
2031                                 HOST_WIDE_INT new_offset)
2032 {
2033   struct access *access;
2034   struct access **child;
2035   tree expr = parent->base;
2036
2037   gcc_assert (!model->grp_unscalarizable_region);
2038
2039   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
2040   memset (access, 0, sizeof (struct access));
2041   if (!build_user_friendly_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (expr), new_offset,
2042                                            model->type))
2043     {
2044       access->grp_no_warning = true;
2045       expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (parent->base), parent->base,
2046                                   new_offset, model, NULL, false);
2047     }
2048
2049   access->base = parent->base;
2050   access->expr = expr;
2051   access->offset = new_offset;
2052   access->size = model->size;
2053   access->type = model->type;
2054   access->grp_write = true;
2055   access->grp_read = false;
2056
2057   child = &parent->first_child;
2058   while (*child && (*child)->offset < new_offset)
2059     child = &(*child)->next_sibling;
2060
2061   access->next_sibling = *child;
2062   *child = access;
2063
2064   return access;
2065 }
2066
2067
2068 /* Propagate all subaccesses of RACC across an assignment link to LACC. Return
2069    true if any new subaccess was created.  Additionally, if RACC is a scalar
2070    access but LACC is not, change the type of the latter, if possible.  */
2071
2072 static bool
2073 propagate_subaccesses_across_link (struct access *lacc, struct access *racc)
2074 {
2075   struct access *rchild;
2076   HOST_WIDE_INT norm_delta = lacc->offset - racc->offset;
2077   bool ret = false;
2078
2079   if (is_gimple_reg_type (lacc->type)
2080       || lacc->grp_unscalarizable_region
2081       || racc->grp_unscalarizable_region)
2082     return false;
2083
2084   if (!lacc->first_child && !racc->first_child
2085       && is_gimple_reg_type (racc->type))
2086     {
2087       tree t = lacc->base;
2088
2089       lacc->type = racc->type;
2090       if (build_user_friendly_ref_for_offset (&t, TREE_TYPE (t), lacc->offset,
2091                                               racc->type))
2092         lacc->expr = t;
2093       else
2094         {
2095           lacc->expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (lacc->base),
2096                                             lacc->base, lacc->offset,
2097                                             racc, NULL, false);
2098           lacc->grp_no_warning = true;
2099         }
2100       return false;
2101     }
2102
2103   for (rchild = racc->first_child; rchild; rchild = rchild->next_sibling)
2104     {
2105       struct access *new_acc = NULL;
2106       HOST_WIDE_INT norm_offset = rchild->offset + norm_delta;
2107
2108       if (rchild->grp_unscalarizable_region)
2109         continue;
2110
2111       if (child_would_conflict_in_lacc (lacc, norm_offset, rchild->size,
2112                                         &new_acc))
2113         {
2114           if (new_acc)
2115             {
2116               rchild->grp_hint = 1;
2117               new_acc->grp_hint |= new_acc->grp_read;
2118               if (rchild->first_child)
2119                 ret |= propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2120             }
2121           continue;
2122         }
2123
2124       rchild->grp_hint = 1;
2125       new_acc = create_artificial_child_access (lacc, rchild, norm_offset);
2126       if (new_acc)
2127         {
2128           ret = true;
2129           if (racc->first_child)
2130             propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2131         }
2132     }
2133
2134   return ret;
2135 }
2136
2137 /* Propagate all subaccesses across assignment links.  */
2138
2139 static void
2140 propagate_all_subaccesses (void)
2141 {
2142   while (work_queue_head)
2143     {
2144       struct access *racc = pop_access_from_work_queue ();
2145       struct assign_link *link;
2146
2147       gcc_assert (racc->first_link);
2148
2149       for (link = racc->first_link; link; link = link->next)
2150         {
2151           struct access *lacc = link->lacc;
2152
2153           if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (lacc->base)))
2154             continue;
2155           lacc = lacc->group_representative;
2156           if (propagate_subaccesses_across_link (lacc, racc)
2157               && lacc->first_link)
2158             add_access_to_work_queue (lacc);
2159         }
2160     }
2161 }
2162
2163 /* Go through all accesses collected throughout the (intraprocedural) analysis
2164    stage, exclude overlapping ones, identify representatives and build trees
2165    out of them, making decisions about scalarization on the way.  Return true
2166    iff there are any to-be-scalarized variables after this stage. */
2167
2168 static bool
2169 analyze_all_variable_accesses (void)
2170 {
2171   int res = 0;
2172   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2173   bitmap_iterator bi;
2174   unsigned i, max_total_scalarization_size;
2175
2176   max_total_scalarization_size = UNITS_PER_WORD * BITS_PER_UNIT
2177     * MOVE_RATIO (optimize_function_for_speed_p (cfun));
2178
2179   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidate_bitmap, 0, i, bi)
2180     if (bitmap_bit_p (should_scalarize_away_bitmap, i)
2181         && !bitmap_bit_p (cannot_scalarize_away_bitmap, i))
2182       {
2183         tree var = referenced_var (i);
2184
2185         if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2186             && ((unsigned) tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
2187                 <= max_total_scalarization_size)
2188             && type_consists_of_records_p (TREE_TYPE (var)))
2189           {
2190             completely_scalarize_record (var, var, 0, var);
2191             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2192               {
2193                 fprintf (dump_file, "Will attempt to totally scalarize ");
2194                 print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2195                 fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2196               }
2197           }
2198       }
2199
2200   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2201   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2202     {
2203       tree var = referenced_var (i);
2204       struct access *access;
2205
2206       access = sort_and_splice_var_accesses (var);
2207       if (!access || !build_access_trees (access))
2208         disqualify_candidate (var,
2209                               "No or inhibitingly overlapping accesses.");
2210     }
2211
2212   propagate_all_subaccesses ();
2213
2214   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2215   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2216     {
2217       tree var = referenced_var (i);
2218       struct access *access = get_first_repr_for_decl (var);
2219
2220       if (analyze_access_trees (access))
2221         {
2222           res++;
2223           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2224             {
2225               fprintf (dump_file, "\nAccess trees for ");
2226               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2227               fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2228               dump_access_tree (dump_file, access);
2229               fprintf (dump_file, "\n");
2230             }
2231         }
2232       else
2233         disqualify_candidate (var, "No scalar replacements to be created.");
2234     }
2235
2236   BITMAP_FREE (tmp);
2237
2238   if (res)
2239     {
2240       statistics_counter_event (cfun, "Scalarized aggregates", res);
2241       return true;
2242     }
2243   else
2244     return false;
2245 }
2246
2247 /* Generate statements copying scalar replacements of accesses within a subtree
2248    into or out of AGG.  ACCESS, all its children, siblings and their children
2249    are to be processed.  AGG is an aggregate type expression (can be a
2250    declaration but does not have to be, it can for example also be a mem_ref or
2251    a series of handled components).  TOP_OFFSET is the offset of the processed
2252    subtree which has to be subtracted from offsets of individual accesses to
2253    get corresponding offsets for AGG.  If CHUNK_SIZE is non-null, copy only
2254    replacements in the interval <start_offset, start_offset + chunk_size>,
2255    otherwise copy all.  GSI is a statement iterator used to place the new
2256    statements.  WRITE should be true when the statements should write from AGG
2257    to the replacement and false if vice versa.  if INSERT_AFTER is true, new
2258    statements will be added after the current statement in GSI, they will be
2259    added before the statement otherwise.  */
2260
2261 static void
2262 generate_subtree_copies (struct access *access, tree agg,
2263                          HOST_WIDE_INT top_offset,
2264                          HOST_WIDE_INT start_offset, HOST_WIDE_INT chunk_size,
2265                          gimple_stmt_iterator *gsi, bool write,
2266                          bool insert_after, location_t loc)
2267 {
2268   do
2269     {
2270       if (chunk_size && access->offset >= start_offset + chunk_size)
2271         return;
2272
2273       if (access->grp_to_be_replaced
2274           && (chunk_size == 0
2275               || access->offset + access->size > start_offset))
2276         {
2277           tree expr, repl = get_access_replacement (access);
2278           gimple stmt;
2279
2280           expr = build_ref_for_model (loc, agg, access->offset - top_offset,
2281                                       access, gsi, insert_after);
2282
2283           if (write)
2284             {
2285               if (access->grp_partial_lhs)
2286                 expr = force_gimple_operand_gsi (gsi, expr, true, NULL_TREE,
2287                                                  !insert_after,
2288                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2289                                                  : GSI_SAME_STMT);
2290               stmt = gimple_build_assign (repl, expr);
2291             }
2292           else
2293             {
2294               TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
2295               if (access->grp_partial_lhs)
2296                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2297                                                  !insert_after,
2298                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2299                                                  : GSI_SAME_STMT);
2300               stmt = gimple_build_assign (expr, repl);
2301             }
2302           gimple_set_location (stmt, loc);
2303
2304           if (insert_after)
2305             gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2306           else
2307             gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2308           update_stmt (stmt);
2309           sra_stats.subtree_copies++;
2310         }
2311
2312       if (access->first_child)
2313         generate_subtree_copies (access->first_child, agg, top_offset,
2314                                  start_offset, chunk_size, gsi,
2315                                  write, insert_after, loc);
2316
2317       access = access->next_sibling;
2318     }
2319   while (access);
2320 }
2321
2322 /* Assign zero to all scalar replacements in an access subtree.  ACCESS is the
2323    the root of the subtree to be processed.  GSI is the statement iterator used
2324    for inserting statements which are added after the current statement if
2325    INSERT_AFTER is true or before it otherwise.  */
2326
2327 static void
2328 init_subtree_with_zero (struct access *access, gimple_stmt_iterator *gsi,
2329                         bool insert_after, location_t loc)
2330
2331 {
2332   struct access *child;
2333
2334   if (access->grp_to_be_replaced)
2335     {
2336       gimple stmt;
2337
2338       stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (access),
2339                                   build_zero_cst (access->type));
2340       if (insert_after)
2341         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2342       else
2343         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2344       update_stmt (stmt);
2345       gimple_set_location (stmt, loc);
2346     }
2347
2348   for (child = access->first_child; child; child = child->next_sibling)
2349     init_subtree_with_zero (child, gsi, insert_after, loc);
2350 }
2351
2352 /* Search for an access representative for the given expression EXPR and
2353    return it or NULL if it cannot be found.  */
2354
2355 static struct access *
2356 get_access_for_expr (tree expr)
2357 {
2358   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
2359   tree base;
2360
2361   /* FIXME: This should not be necessary but Ada produces V_C_Es with a type of
2362      a different size than the size of its argument and we need the latter
2363      one.  */
2364   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2365     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2366
2367   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
2368   if (max_size == -1 || !DECL_P (base))
2369     return NULL;
2370
2371   if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
2372     return NULL;
2373
2374   return get_var_base_offset_size_access (base, offset, max_size);
2375 }
2376
2377 /* Replace the expression EXPR with a scalar replacement if there is one and
2378    generate other statements to do type conversion or subtree copying if
2379    necessary.  GSI is used to place newly created statements, WRITE is true if
2380    the expression is being written to (it is on a LHS of a statement or output
2381    in an assembly statement).  */
2382
2383 static bool
2384 sra_modify_expr (tree *expr, gimple_stmt_iterator *gsi, bool write)
2385 {
2386   location_t loc;
2387   struct access *access;
2388   tree type, bfr;
2389
2390   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF)
2391     {
2392       bfr = *expr;
2393       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2394     }
2395   else
2396     bfr = NULL_TREE;
2397
2398   if (TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR)
2399     expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2400   access = get_access_for_expr (*expr);
2401   if (!access)
2402     return false;
2403   type = TREE_TYPE (*expr);
2404
2405   loc = gimple_location (gsi_stmt (*gsi));
2406   if (access->grp_to_be_replaced)
2407     {
2408       tree repl = get_access_replacement (access);
2409       /* If we replace a non-register typed access simply use the original
2410          access expression to extract the scalar component afterwards.
2411          This happens if scalarizing a function return value or parameter
2412          like in gcc.c-torture/execute/20041124-1.c, 20050316-1.c and
2413          gcc.c-torture/compile/20011217-1.c.
2414
2415          We also want to use this when accessing a complex or vector which can
2416          be accessed as a different type too, potentially creating a need for
2417          type conversion (see PR42196) and when scalarized unions are involved
2418          in assembler statements (see PR42398).  */
2419       if (!useless_type_conversion_p (type, access->type))
2420         {
2421           tree ref;
2422
2423           ref = build_ref_for_model (loc, access->base, access->offset, access,
2424                                      NULL, false);
2425
2426           if (write)
2427             {
2428               gimple stmt;
2429
2430               if (access->grp_partial_lhs)
2431                 ref = force_gimple_operand_gsi (gsi, ref, true, NULL_TREE,
2432                                                  false, GSI_NEW_STMT);
2433               stmt = gimple_build_assign (repl, ref);
2434               gimple_set_location (stmt, loc);
2435               gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2436             }
2437           else
2438             {
2439               gimple stmt;
2440
2441               if (access->grp_partial_lhs)
2442                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2443                                                  true, GSI_SAME_STMT);
2444               stmt = gimple_build_assign (ref, repl);
2445               gimple_set_location (stmt, loc);
2446               gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2447             }
2448         }
2449       else
2450         *expr = repl;
2451       sra_stats.exprs++;
2452     }
2453
2454   if (access->first_child)
2455     {
2456       HOST_WIDE_INT start_offset, chunk_size;
2457       if (bfr
2458           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1)
2459           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1))
2460         {
2461           chunk_size = tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1);
2462           start_offset = access->offset
2463             + tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1);
2464         }
2465       else
2466         start_offset = chunk_size = 0;
2467
2468       generate_subtree_copies (access->first_child, access->base, 0,
2469                                start_offset, chunk_size, gsi, write, write,
2470                                loc);
2471     }
2472   return true;
2473 }
2474
2475 /* Where scalar replacements of the RHS have been written to when a replacement
2476    of a LHS of an assigments cannot be direclty loaded from a replacement of
2477    the RHS. */
2478 enum unscalarized_data_handling { SRA_UDH_NONE,  /* Nothing done so far. */
2479                                   SRA_UDH_RIGHT, /* Data flushed to the RHS. */
2480                                   SRA_UDH_LEFT }; /* Data flushed to the LHS. */
2481
2482 /* Store all replacements in the access tree rooted in TOP_RACC either to their
2483    base aggregate if there are unscalarized data or directly to LHS of the
2484    statement that is pointed to by GSI otherwise.  */
2485
2486 static enum unscalarized_data_handling
2487 handle_unscalarized_data_in_subtree (struct access *top_racc,
2488                                      gimple_stmt_iterator *gsi)
2489 {
2490   if (top_racc->grp_unscalarized_data)
2491     {
2492       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, top_racc->base, 0, 0, 0,
2493                                gsi, false, false,
2494                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2495       return SRA_UDH_RIGHT;
2496     }
2497   else
2498     {
2499       tree lhs = gimple_assign_lhs (gsi_stmt (*gsi));
2500       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, lhs, top_racc->offset,
2501                                0, 0, gsi, false, false,
2502                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2503       return SRA_UDH_LEFT;
2504     }
2505 }
2506
2507
2508 /* Try to generate statements to load all sub-replacements in an access subtree
2509    formed by children of LACC from scalar replacements in the TOP_RACC subtree.
2510    If that is not possible, refresh the TOP_RACC base aggregate and load the
2511    accesses from it.  LEFT_OFFSET is the offset of the left whole subtree being
2512    copied. NEW_GSI is stmt iterator used for statement insertions after the
2513    original assignment, OLD_GSI is used to insert statements before the
2514    assignment.  *REFRESHED keeps the information whether we have needed to
2515    refresh replacements of the LHS and from which side of the assignments this
2516    takes place.  */
2517
2518 static void
2519 load_assign_lhs_subreplacements (struct access *lacc, struct access *top_racc,
2520                                  HOST_WIDE_INT left_offset,
2521                                  gimple_stmt_iterator *old_gsi,
2522                                  gimple_stmt_iterator *new_gsi,
2523                                  enum unscalarized_data_handling *refreshed)
2524 {
2525   location_t loc = gimple_location (gsi_stmt (*old_gsi));
2526   for (lacc = lacc->first_child; lacc; lacc = lacc->next_sibling)
2527     {
2528       if (lacc->grp_to_be_replaced)
2529         {
2530           struct access *racc;
2531           HOST_WIDE_INT offset = lacc->offset - left_offset + top_racc->offset;
2532           gimple stmt;
2533           tree rhs;
2534
2535           racc = find_access_in_subtree (top_racc, offset, lacc->size);
2536           if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2537             {
2538               rhs = get_access_replacement (racc);
2539               if (!useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
2540                 rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, lacc->type, rhs);
2541             }
2542           else
2543             {
2544               /* No suitable access on the right hand side, need to load from
2545                  the aggregate.  See if we have to update it first... */
2546               if (*refreshed == SRA_UDH_NONE)
2547                 *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2548                                                                   old_gsi);
2549
2550               if (*refreshed == SRA_UDH_LEFT)
2551                 rhs = build_ref_for_model (loc, lacc->base, lacc->offset, lacc,
2552                                             new_gsi, true);
2553               else
2554                 rhs = build_ref_for_model (loc, top_racc->base, offset, lacc,
2555                                             new_gsi, true);
2556             }
2557
2558           stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (lacc), rhs);
2559           gsi_insert_after (new_gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2560           gimple_set_location (stmt, loc);
2561           update_stmt (stmt);
2562           sra_stats.subreplacements++;
2563         }
2564       else if (*refreshed == SRA_UDH_NONE
2565                && lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2566         *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2567                                                           old_gsi);
2568
2569       if (lacc->first_child)
2570         load_assign_lhs_subreplacements (lacc, top_racc, left_offset,
2571                                          old_gsi, new_gsi, refreshed);
2572     }
2573 }
2574
2575 /* Result code for SRA assignment modification.  */
2576 enum assignment_mod_result { SRA_AM_NONE,       /* nothing done for the stmt */
2577                              SRA_AM_MODIFIED,  /* stmt changed but not
2578                                                   removed */
2579                              SRA_AM_REMOVED };  /* stmt eliminated */
2580
2581 /* Modify assignments with a CONSTRUCTOR on their RHS.  STMT contains a pointer
2582    to the assignment and GSI is the statement iterator pointing at it.  Returns
2583    the same values as sra_modify_assign.  */
2584
2585 static enum assignment_mod_result
2586 sra_modify_constructor_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2587 {
2588   tree lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2589   struct access *acc;
2590   location_t loc;
2591
2592   acc = get_access_for_expr (lhs);
2593   if (!acc)
2594     return SRA_AM_NONE;
2595
2596   loc = gimple_location (*stmt);
2597   if (VEC_length (constructor_elt,
2598                   CONSTRUCTOR_ELTS (gimple_assign_rhs1 (*stmt))) > 0)
2599     {
2600       /* I have never seen this code path trigger but if it can happen the
2601          following should handle it gracefully.  */
2602       if (access_has_children_p (acc))
2603         generate_subtree_copies (acc->first_child, acc->base, 0, 0, 0, gsi,
2604                                  true, true, loc);
2605       return SRA_AM_MODIFIED;
2606     }
2607
2608   if (acc->grp_covered)
2609     {
2610       init_subtree_with_zero (acc, gsi, false, loc);
2611       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2612       gsi_remove (gsi, true);
2613       return SRA_AM_REMOVED;
2614     }
2615   else
2616     {
2617       init_subtree_with_zero (acc, gsi, true, loc);
2618       return SRA_AM_MODIFIED;
2619     }
2620 }
2621
2622 /* Create and return a new suitable default definition SSA_NAME for RACC which
2623    is an access describing an uninitialized part of an aggregate that is being
2624    loaded.  */
2625
2626 static tree
2627 get_repl_default_def_ssa_name (struct access *racc)
2628 {
2629   tree repl, decl;
2630
2631   decl = get_unrenamed_access_replacement (racc);
2632
2633   repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2634   if (!repl)
2635     {
2636       repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2637       set_default_def (decl, repl);
2638     }
2639
2640   return repl;
2641 }
2642
2643 /* Return true if REF has a COMPONENT_REF with a bit-field field declaration
2644    somewhere in it.  */
2645
2646 static inline bool
2647 contains_bitfld_comp_ref_p (const_tree ref)
2648 {
2649   while (handled_component_p (ref))
2650     {
2651       if (TREE_CODE (ref) == COMPONENT_REF
2652           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (ref, 1)))
2653         return true;
2654       ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
2655     }
2656
2657   return false;
2658 }
2659
2660 /* Return true if REF has an VIEW_CONVERT_EXPR or a COMPONENT_REF with a
2661    bit-field field declaration somewhere in it.  */
2662
2663 static inline bool
2664 contains_vce_or_bfcref_p (const_tree ref)
2665 {
2666   while (handled_component_p (ref))
2667     {
2668       if (TREE_CODE (ref) == VIEW_CONVERT_EXPR
2669           || (TREE_CODE (ref) == COMPONENT_REF
2670               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (ref, 1))))
2671         return true;
2672       ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
2673     }
2674
2675   return false;
2676 }
2677
2678 /* Examine both sides of the assignment statement pointed to by STMT, replace
2679    them with a scalare replacement if there is one and generate copying of
2680    replacements if scalarized aggregates have been used in the assignment.  GSI
2681    is used to hold generated statements for type conversions and subtree
2682    copying.  */
2683
2684 static enum assignment_mod_result
2685 sra_modify_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2686 {
2687   struct access *lacc, *racc;
2688   tree lhs, rhs;
2689   bool modify_this_stmt = false;
2690   bool force_gimple_rhs = false;
2691   location_t loc;
2692   gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2693
2694   if (!gimple_assign_single_p (*stmt))
2695     return SRA_AM_NONE;
2696   lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2697   rhs = gimple_assign_rhs1 (*stmt);
2698
2699   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2700     return sra_modify_constructor_assign (stmt, gsi);
2701
2702   if (TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == REALPART_EXPR
2703       || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == IMAGPART_EXPR
2704       || TREE_CODE (rhs) == BIT_FIELD_REF || TREE_CODE (lhs) == BIT_FIELD_REF)
2705     {
2706       modify_this_stmt = sra_modify_expr (gimple_assign_rhs1_ptr (*stmt),
2707                                           gsi, false);
2708       modify_this_stmt |= sra_modify_expr (gimple_assign_lhs_ptr (*stmt),
2709                                            gsi, true);
2710       return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2711     }
2712
2713   lacc = get_access_for_expr (lhs);
2714   racc = get_access_for_expr (rhs);
2715   if (!lacc && !racc)
2716     return SRA_AM_NONE;
2717
2718   loc = gimple_location (*stmt);
2719   if (lacc && lacc->grp_to_be_replaced)
2720     {
2721       lhs = get_access_replacement (lacc);
2722       gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2723       modify_this_stmt = true;
2724       if (lacc->grp_partial_lhs)
2725         force_gimple_rhs = true;
2726       sra_stats.exprs++;
2727     }
2728
2729   if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2730     {
2731       rhs = get_access_replacement (racc);
2732       modify_this_stmt = true;
2733       if (racc->grp_partial_lhs)
2734         force_gimple_rhs = true;
2735       sra_stats.exprs++;
2736     }
2737
2738   if (modify_this_stmt)
2739     {
2740       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2741         {
2742           /* If we can avoid creating a VIEW_CONVERT_EXPR do so.
2743              ???  This should move to fold_stmt which we simply should
2744              call after building a VIEW_CONVERT_EXPR here.  */
2745           if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2746               && !contains_bitfld_comp_ref_p (lhs)
2747               && !access_has_children_p (lacc))
2748             {
2749               lhs = build_ref_for_model (loc, lhs, 0, racc, gsi, false);
2750               gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2751             }
2752           else if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
2753                    && !contains_vce_or_bfcref_p (rhs)
2754                    && !access_has_children_p (racc))
2755             rhs = build_ref_for_model (loc, rhs, 0, lacc, gsi, false);
2756
2757           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2758             {
2759               rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (lhs),
2760                                      rhs);
2761               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs))
2762                   && TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2763                 force_gimple_rhs = true;
2764             }
2765         }
2766     }
2767
2768   /* From this point on, the function deals with assignments in between
2769      aggregates when at least one has scalar reductions of some of its
2770      components.  There are three possible scenarios: Both the LHS and RHS have
2771      to-be-scalarized components, 2) only the RHS has or 3) only the LHS has.
2772
2773      In the first case, we would like to load the LHS components from RHS
2774      components whenever possible.  If that is not possible, we would like to
2775      read it directly from the RHS (after updating it by storing in it its own
2776      components).  If there are some necessary unscalarized data in the LHS,
2777      those will be loaded by the original assignment too.  If neither of these
2778      cases happen, the original statement can be removed.  Most of this is done
2779      by load_assign_lhs_subreplacements.
2780
2781      In the second case, we would like to store all RHS scalarized components
2782      directly into LHS and if they cover the aggregate completely, remove the
2783      statement too.  In the third case, we want the LHS components to be loaded
2784      directly from the RHS (DSE will remove the original statement if it
2785      becomes redundant).
2786
2787      This is a bit complex but manageable when types match and when unions do
2788      not cause confusion in a way that we cannot really load a component of LHS
2789      from the RHS or vice versa (the access representing this level can have
2790      subaccesses that are accessible only through a different union field at a
2791      higher level - different from the one used in the examined expression).
2792      Unions are fun.
2793
2794      Therefore, I specially handle a fourth case, happening when there is a
2795      specific type cast or it is impossible to locate a scalarized subaccess on
2796      the other side of the expression.  If that happens, I simply "refresh" the
2797      RHS by storing in it is scalarized components leave the original statement
2798      there to do the copying and then load the scalar replacements of the LHS.
2799      This is what the first branch does.  */
2800
2801   if (gimple_has_volatile_ops (*stmt)
2802       || contains_vce_or_bfcref_p (rhs)
2803       || contains_vce_or_bfcref_p (lhs))
2804     {
2805       if (access_has_children_p (racc))
2806         generate_subtree_copies (racc->first_child, racc->base, 0, 0, 0,
2807                                  gsi, false, false, loc);
2808       if (access_has_children_p (lacc))
2809         generate_subtree_copies (lacc->first_child, lacc->base, 0, 0, 0,
2810                                  gsi, true, true, loc);
2811       sra_stats.separate_lhs_rhs_handling++;
2812     }
2813   else
2814     {
2815       if (access_has_children_p (lacc) && access_has_children_p (racc))
2816         {
2817           gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2818           enum unscalarized_data_handling refreshed;
2819
2820           if (lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2821             refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (racc, gsi);
2822           else
2823             refreshed = SRA_UDH_NONE;
2824
2825           load_assign_lhs_subreplacements (lacc, racc, lacc->offset,
2826                                            &orig_gsi, gsi, &refreshed);
2827           if (refreshed != SRA_UDH_RIGHT)
2828             {
2829               gsi_next (gsi);
2830               unlink_stmt_vdef (*stmt);
2831               gsi_remove (&orig_gsi, true);
2832               sra_stats.deleted++;
2833               return SRA_AM_REMOVED;
2834             }
2835         }
2836       else
2837         {
2838           if (racc)
2839             {
2840               if (!racc->grp_to_be_replaced && !racc->grp_unscalarized_data)
2841                 {
2842                   if (dump_file)
2843                     {
2844                       fprintf (dump_file, "Removing load: ");
2845                       print_gimple_stmt (dump_file, *stmt, 0, 0);
2846                     }
2847
2848                   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2849                     {
2850                       rhs = get_repl_default_def_ssa_name (racc);
2851                       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
2852                                                       TREE_TYPE (rhs)))
2853                         rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR,
2854                                                TREE_TYPE (lhs), rhs);
2855                     }
2856                   else
2857                     {
2858                       if (racc->first_child)
2859                         generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2860                                                  racc->offset, 0, 0, gsi,
2861                                                  false, false, loc);
2862
2863                       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (*gsi));
2864                       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2865                       gsi_remove (gsi, true);
2866                       sra_stats.deleted++;
2867                       return SRA_AM_REMOVED;
2868                     }
2869                 }
2870               else if (racc->first_child)
2871                 generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs, racc->offset,
2872                                          0, 0, gsi, false, true, loc);
2873             }
2874           if (access_has_children_p (lacc))
2875             generate_subtree_copies (lacc->first_child, rhs, lacc->offset,
2876                                      0, 0, gsi, true, true, loc);
2877         }
2878     }
2879
2880   /* This gimplification must be done after generate_subtree_copies, lest we
2881      insert the subtree copies in the middle of the gimplified sequence.  */
2882   if (force_gimple_rhs)
2883     rhs = force_gimple_operand_gsi (&orig_gsi, rhs, true, NULL_TREE,
2884                                     true, GSI_SAME_STMT);
2885   if (gimple_assign_rhs1 (*stmt) != rhs)
2886     {
2887       modify_this_stmt = true;
2888       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2889       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2890     }
2891
2892   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2893 }
2894
2895 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2896    analyze_all_variable_accesses.  Return true iff the CFG has been
2897    changed.  */
2898
2899 static bool
2900 sra_modify_function_body (void)
2901 {
2902   bool cfg_changed = false;
2903   basic_block bb;
2904
2905   FOR_EACH_BB (bb)
2906     {
2907       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2908       while (!gsi_end_p (gsi))
2909         {
2910           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2911           enum assignment_mod_result assign_result;
2912           bool modified = false, deleted = false;
2913           tree *t;
2914           unsigned i;
2915
2916           switch (gimple_code (stmt))
2917             {
2918             case GIMPLE_RETURN:
2919               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2920               if (*t != NULL_TREE)
2921                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2922               break;
2923
2924             case GIMPLE_ASSIGN:
2925               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2926               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2927               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2928               break;
2929
2930             case GIMPLE_CALL:
2931               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2932               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2933                 {
2934                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2935                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2936                 }
2937
2938               if (gimple_call_lhs (stmt))
2939                 {
2940                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2941                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2942                 }
2943               break;
2944
2945             case GIMPLE_ASM:
2946               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2947                 {
2948                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2949                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2950                 }
2951               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2952                 {
2953                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2954                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2955                 }
2956               break;
2957
2958             default:
2959               break;
2960             }
2961
2962           if (modified)
2963             {
2964               update_stmt (stmt);
2965               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
2966                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2967                 cfg_changed = true;
2968             }
2969           if (!deleted)
2970             gsi_next (&gsi);
2971         }
2972     }
2973
2974   return cfg_changed;
2975 }
2976
2977 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2978    parameters.  */
2979
2980 static void
2981 initialize_parameter_reductions (void)
2982 {
2983   gimple_stmt_iterator gsi;
2984   gimple_seq seq = NULL;
2985   tree parm;
2986
2987   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
2988        parm;
2989        parm = DECL_CHAIN (parm))
2990     {
2991       VEC (access_p, heap) *access_vec;
2992       struct access *access;
2993
2994       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
2995         continue;
2996       access_vec = get_base_access_vector (parm);
2997       if (!access_vec)
2998         continue;
2999
3000       if (!seq)
3001         {
3002           seq = gimple_seq_alloc ();
3003           gsi = gsi_start (seq);
3004         }
3005
3006       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3007            access;
3008            access = access->next_grp)
3009         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true,
3010                                  EXPR_LOCATION (parm));
3011     }
3012
3013   if (seq)
3014     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
3015 }
3016
3017 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
3018    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
3019    the required transformations.  */
3020 static unsigned int
3021 perform_intra_sra (void)
3022 {
3023   int ret = 0;
3024   sra_initialize ();
3025
3026   if (!find_var_candidates ())
3027     goto out;
3028
3029   if (!scan_function ())
3030     goto out;
3031
3032   if (!analyze_all_variable_accesses ())
3033     goto out;
3034
3035   if (sra_modify_function_body ())
3036     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
3037   else
3038     ret = TODO_update_ssa;
3039   initialize_parameter_reductions ();
3040
3041   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
3042                             sra_stats.replacements);
3043   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
3044   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
3045                             sra_stats.subtree_copies);
3046   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
3047                             sra_stats.subreplacements);
3048   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
3049   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
3050                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
3051
3052  out:
3053   sra_deinitialize ();
3054   return ret;
3055 }
3056
3057 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
3058 static unsigned int
3059 early_intra_sra (void)
3060 {
3061   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
3062   return perform_intra_sra ();
3063 }
3064
3065 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
3066 static unsigned int
3067 late_intra_sra (void)
3068 {
3069   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
3070   return perform_intra_sra ();
3071 }
3072
3073
3074 static bool
3075 gate_intra_sra (void)
3076 {
3077   return flag_tree_sra != 0 && dbg_cnt (tree_sra);
3078 }
3079
3080
3081 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
3082 {
3083  {
3084   GIMPLE_PASS,
3085   "esra",                               /* name */
3086   gate_intra_sra,                       /* gate */
3087   early_intra_sra,                      /* execute */
3088   NULL,                                 /* sub */
3089   NULL,                                 /* next */
3090   0,                                    /* static_pass_number */
3091   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3092   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3093   0,                                    /* properties_provided */
3094   0,                                    /* properties_destroyed */
3095   0,                                    /* todo_flags_start */
3096   TODO_dump_func
3097   | TODO_update_ssa
3098   | TODO_ggc_collect
3099   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3100  }
3101 };
3102
3103 struct gimple_opt_pass pass_sra =
3104 {
3105  {
3106   GIMPLE_PASS,
3107   "sra",                                /* name */
3108   gate_intra_sra,                       /* gate */
3109   late_intra_sra,                       /* execute */
3110   NULL,                                 /* sub */
3111   NULL,                                 /* next */
3112   0,                                    /* static_pass_number */
3113   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3114   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3115   0,                                    /* properties_provided */
3116   0,                                    /* properties_destroyed */
3117   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
3118   TODO_dump_func
3119   | TODO_update_ssa
3120   | TODO_ggc_collect
3121   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3122  }
3123 };
3124
3125
3126 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3127    parameter.  */
3128
3129 static bool
3130 is_unused_scalar_param (tree parm)
3131 {
3132   tree name;
3133   return (is_gimple_reg (parm)
3134           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3135               || has_zero_uses (name)));
3136 }
3137
3138 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3139    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3140    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3141    non-NULL default definition.  */
3142
3143 static bool
3144 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3145 {
3146   imm_use_iterator ui;
3147   gimple stmt;
3148   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3149   bool ret = false;
3150
3151   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3152     {
3153       int uses_ok = 0;
3154       use_operand_p use_p;
3155
3156       if (is_gimple_debug (stmt))
3157         continue;
3158
3159       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3160       if (gimple_has_lhs (stmt))
3161         {
3162           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3163           while (handled_component_p (lhs))
3164             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3165           if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
3166               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name
3167               && integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
3168               && types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
3169                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3170             uses_ok++;
3171         }
3172       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3173         {
3174           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3175           while (handled_component_p (rhs))
3176             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3177           if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
3178               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name
3179               && integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
3180               && types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
3181                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3182             uses_ok++;
3183         }
3184       else if (is_gimple_call (stmt))
3185         {
3186           unsigned i;
3187           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3188             {
3189               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3190               while (handled_component_p (arg))
3191                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3192               if (TREE_CODE (arg) == MEM_REF
3193                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name
3194                   && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg, 1))
3195                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg),
3196                                          TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3197                 uses_ok++;
3198             }
3199         }
3200
3201       /* If the number of valid uses does not match the number of
3202          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3203       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3204         --uses_ok;
3205
3206       if (uses_ok != 0)
3207         ret = true;
3208
3209       if (ret)
3210         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3211     }
3212
3213   return ret;
3214 }
3215
3216 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3217    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3218    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3219    such candidate has been found.  */
3220
3221 static bool
3222 find_param_candidates (void)
3223 {
3224   tree parm;
3225   int count = 0;
3226   bool ret = false;
3227
3228   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3229        parm;
3230        parm = DECL_CHAIN (parm))
3231     {
3232       tree type = TREE_TYPE (parm);
3233
3234       count++;
3235
3236       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3237           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3238           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3239         continue;
3240
3241       if (is_unused_scalar_param (parm))
3242         {
3243           ret = true;
3244           continue;
3245         }
3246
3247       if (POINTER_TYPE_P (type))
3248         {
3249           type = TREE_TYPE (type);
3250
3251           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3252               || TYPE_VOLATILE (type)
3253               || (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE
3254                   && TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
3255               || !is_gimple_reg (parm)
3256               || is_va_list_type (type)
3257               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3258             continue;
3259         }
3260       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3261         continue;
3262
3263       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3264           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3265           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3266           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3267               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3268         continue;
3269
3270       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3271       ret = true;
3272       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3273         {
3274           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3275           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3276           fprintf (dump_file, "\n");
3277         }
3278     }
3279
3280   func_param_count = count;
3281   return ret;
3282 }
3283
3284 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3285    maybe_modified. */
3286
3287 static bool
3288 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3289                      void *data)
3290 {
3291   struct access *repr = (struct access *) data;
3292
3293   repr->grp_maybe_modified = 1;
3294   return true;
3295 }
3296
3297 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3298    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3299    current function.  */
3300
3301 static void
3302 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3303 {
3304   int i;
3305
3306   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3307     {
3308       struct access *repr;
3309
3310       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3311            repr;
3312            repr = repr->next_grp)
3313         {
3314           struct access *access;
3315           bitmap visited;
3316           ao_ref ar;
3317
3318           if (no_accesses_p (repr))
3319             continue;
3320           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3321               || repr->grp_maybe_modified)
3322             continue;
3323
3324           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3325           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3326           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3327             {
3328               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3329                  be trivially set.  */
3330               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3331                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3332               if (repr->grp_maybe_modified)
3333                 break;
3334             }
3335           BITMAP_FREE (visited);
3336         }
3337     }
3338 }
3339
3340 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3341    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3342    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3343    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3344    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3345
3346 static void
3347 propagate_dereference_distances (void)
3348 {
3349   VEC (basic_block, heap) *queue;
3350   basic_block bb;
3351
3352   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3353   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3354   FOR_EACH_BB (bb)
3355     {
3356       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3357       bb->aux = bb;
3358     }
3359
3360   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3361     {
3362       edge_iterator ei;
3363       edge e;
3364       bool change = false;
3365       int i;
3366
3367       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3368       bb->aux = NULL;
3369
3370       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3371         continue;
3372
3373       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3374         {
3375           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3376           bool first = true;
3377           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3378
3379           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3380           {
3381             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3382
3383             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3384               continue;
3385
3386             if (first)
3387               {
3388                 first = false;
3389                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3390               }
3391             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3392               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3393           }
3394
3395           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3396             {
3397               bb_dereferences[idx] = inh;
3398               change = true;
3399             }
3400         }
3401
3402       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3403         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3404           {
3405             if (e->src->aux)
3406               continue;
3407
3408             e->src->aux = e->src;
3409             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3410           }
3411     }
3412
3413   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3414 }
3415
3416 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3417
3418 static void
3419 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3420 {
3421   basic_block bb;
3422
3423   fprintf (dump_file, str);
3424   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3425     {
3426       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3427       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3428         {
3429           int i;
3430           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3431             {
3432               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3433               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3434             }
3435         }
3436       fprintf (f, "\n");
3437     }
3438   fprintf (dump_file, "\n");
3439 }
3440
3441 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3442    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3443    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3444    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3445    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3446
3447    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3448    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3449    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3450    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3451    an example).
3452
3453    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3454    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3455    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3456    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3457    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3458
3459 static void
3460 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3461 {
3462   int i;
3463
3464   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3465     dump_dereferences_table (dump_file,
3466                              "Dereference table before propagation:\n",
3467                              bb_dereferences);
3468
3469   propagate_dereference_distances ();
3470
3471   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3472     dump_dereferences_table (dump_file,
3473                              "Dereference table after propagation:\n",
3474                              bb_dereferences);
3475
3476   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3477     {
3478       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3479       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3480
3481       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3482         continue;
3483
3484       do
3485         {
3486           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3487             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3488           repr = repr->next_grp;
3489         }
3490       while (repr);
3491     }
3492 }
3493
3494 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3495    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3496    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3497    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3498    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3499
3500 static struct access *
3501 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3502 {
3503   int i, access_count;
3504   struct access *repr;
3505   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3506
3507   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3508   gcc_assert (access_vec);
3509   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3510   if (repr->write)
3511     return NULL;
3512   repr->group_representative = repr;
3513
3514   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3515   for (i = 1; i < access_count; i++)
3516     {
3517       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3518       if (access->write)
3519         return NULL;
3520       access->group_representative = repr;
3521       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3522       repr->next_sibling = access;
3523     }
3524
3525   repr->grp_read = 1;
3526   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3527   return repr;
3528 }
3529
3530 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3531    associated with. */
3532
3533 static bool
3534 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3535 {
3536   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3537      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3538      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3539      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3540      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3541      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3542   if (access->write
3543       && (is_gimple_call (access->stmt)
3544           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3545     return true;
3546
3547   return false;
3548 }
3549
3550
3551 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3552    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3553    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3554    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3555    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3556    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3557
3558 static struct access *
3559 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3560 {
3561   int i, j, access_count, group_count;
3562   int agg_size, total_size = 0;
3563   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3564   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3565
3566   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3567   if (!access_vec)
3568     return &no_accesses_representant;
3569   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3570
3571   VEC_qsort (access_p, access_vec, compare_access_positions);
3572
3573   i = 0;
3574   total_size = 0;
3575   group_count = 0;
3576   while (i < access_count)
3577     {
3578       bool modification;
3579       tree a1_alias_type;
3580       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3581       modification = access->write;
3582       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3583         return NULL;
3584       a1_alias_type = reference_alias_ptr_type (access->expr);
3585
3586       /* Access is about to become group representative unless we find some
3587          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3588          apart. */
3589
3590       j = i + 1;
3591       while (j < access_count)
3592         {
3593           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3594           if (ac2->offset != access->offset)
3595             {
3596               /* All or nothing law for parameters. */
3597               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3598                 return NULL;
3599               else
3600                 break;
3601             }
3602           else if (ac2->size != access->size)
3603             return NULL;
3604
3605           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2)
3606               || (ac2->type != access->type
3607                   && (TREE_ADDRESSABLE (ac2->type)
3608                       || TREE_ADDRESSABLE (access->type)))
3609               || (reference_alias_ptr_type (ac2->expr) != a1_alias_type))
3610             return NULL;
3611
3612           modification |= ac2->write;
3613           ac2->group_representative = access;
3614           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3615           access->next_sibling = ac2;
3616           j++;
3617         }
3618
3619       group_count++;
3620       access->grp_maybe_modified = modification;
3621       if (!modification)
3622         *ro_grp = true;
3623       *prev_acc_ptr = access;
3624       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3625       total_size += access->size;
3626       i = j;
3627     }
3628
3629   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3630     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3631   else
3632     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3633   if (total_size >= agg_size)
3634     return NULL;
3635
3636   gcc_assert (group_count > 0);
3637   return res;
3638 }
3639
3640 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3641    be reduced into components.  */
3642
3643 static int
3644 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3645 {
3646   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3647   bool by_ref;
3648   tree parm;
3649
3650   parm = repr->base;
3651   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3652   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3653
3654   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3655     {
3656       by_ref = true;
3657       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3658     }
3659   else
3660     {
3661       by_ref = false;
3662       agg_size = cur_parm_size;
3663     }
3664
3665   if (dump_file)
3666     {
3667       struct access *acc;
3668       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3669       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3670       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3671       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3672         dump_access (dump_file, acc, true);
3673     }
3674
3675   total_size = 0;
3676   new_param_count = 0;
3677
3678   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3679     {
3680       gcc_assert (parm == repr->base);
3681
3682       /* Taking the address of a non-addressable field is verboten.  */
3683       if (by_ref && repr->non_addressable)
3684         return 0;
3685
3686       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3687                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3688         total_size += repr->size;
3689       else
3690         total_size += cur_parm_size;
3691
3692       new_param_count++;
3693     }
3694
3695   gcc_assert (new_param_count > 0);
3696
3697   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3698     parm_size_limit = cur_parm_size;
3699   else
3700     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3701                        * cur_parm_size);
3702
3703   if (total_size < agg_size
3704       && total_size <= parm_size_limit)
3705     {
3706       if (dump_file)
3707         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3708                  new_param_count);
3709       return new_param_count;
3710     }
3711   else
3712     return 0;
3713 }
3714
3715 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3716    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3717 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3718                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3719
3720 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3721    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3722
3723 static enum ipa_splicing_result
3724 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3725 {
3726   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3727   tree parm;
3728   struct access *repr;
3729
3730   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3731
3732   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3733        parm;
3734        parm = DECL_CHAIN (parm))
3735     {
3736       if (is_unused_scalar_param (parm))
3737         {
3738           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3739                           &no_accesses_representant);
3740           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3741             result = UNUSED_PARAMS;
3742         }
3743       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3744                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3745                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3746         {
3747           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3748           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3749           if (repr)
3750             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3751         }
3752       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3753         {
3754           bool ro_grp = false;
3755           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3756           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3757
3758           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3759             {
3760               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3761                 {
3762                   if (ro_grp)
3763                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3764                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3765                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3766                 }
3767               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3768                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3769             }
3770           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3771             result = UNUSED_PARAMS;
3772         }
3773       else
3774         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3775     }
3776
3777   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3778     {
3779       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3780       *representatives = NULL;
3781       return NO_GOOD_ACCESS;
3782     }
3783
3784   return result;
3785 }
3786
3787 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3788
3789 static inline int
3790 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3791 {
3792   int i, len;
3793
3794   len = VEC_length (tree, parms);
3795   for (i = 0; i < len; i++)
3796     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3797       return i;
3798   gcc_unreachable ();
3799 }
3800
3801 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3802    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3803    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3804    final number of adjustments.  */
3805
3806 static ipa_parm_adjustment_vec
3807 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3808                                        int adjustments_count)
3809 {
3810   VEC (tree, heap) *parms;
3811   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3812   tree parm;
3813   int i;
3814
3815   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3816   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3817   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3818   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3819   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = DECL_CHAIN (parm))
3820     {
3821       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3822
3823       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3824         {
3825           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3826
3827           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3828           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3829           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3830           adj->base = parm;
3831           if (!repr)
3832             adj->copy_param = 1;
3833           else
3834             adj->remove_param = 1;
3835         }
3836       else
3837         {
3838           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3839           int index = get_param_index (parm, parms);
3840
3841           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3842             {
3843               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3844               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3845               gcc_assert (repr->base == parm);
3846               adj->base_index = index;
3847               adj->base = repr->base;
3848               adj->type = repr->type;
3849               adj->alias_ptr_type = reference_alias_ptr_type (repr->expr);
3850               adj->offset = repr->offset;
3851               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3852                              && (repr->grp_maybe_modified
3853                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3854
3855             }
3856         }
3857     }
3858   VEC_free (tree, heap, parms);
3859   return adjustments;
3860 }
3861
3862 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3863    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3864
3865 static ipa_parm_adjustment_vec
3866 analyze_all_param_acesses (void)
3867 {
3868   enum ipa_splicing_result repr_state;
3869   bool proceed = false;
3870   int i, adjustments_count = 0;
3871   VEC (access_p, heap) *representatives;
3872   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3873
3874   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3875   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3876     return NULL;
3877
3878   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3879      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3880   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3881     {
3882       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3883       analyze_modified_params (representatives);
3884     }
3885
3886   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3887     {
3888       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3889
3890       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3891         {
3892           if (repr->grp_scalar_ptr)
3893             {
3894               adjustments_count++;
3895               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3896                   || repr->grp_maybe_modified)
3897                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3898               else
3899                 {
3900                   proceed = true;
3901                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3902                 }
3903             }
3904           else
3905             {
3906               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3907
3908               if (new_components == 0)
3909                 {
3910                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3911                   adjustments_count++;
3912                 }
3913               else
3914                 {
3915                   adjustments_count += new_components;
3916                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3917                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3918                   proceed = true;
3919                 }
3920             }
3921         }
3922       else
3923         {
3924           if (no_accesses_p (repr))
3925             {
3926               proceed = true;
3927               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3928             }
3929           adjustments_count++;
3930         }
3931     }
3932
3933   if (!proceed && dump_file)
3934     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3935
3936   if (proceed)
3937     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3938                                                          adjustments_count);
3939   else
3940     adjustments = NULL;
3941
3942   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3943   return adjustments;
3944 }
3945
3946 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3947    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3948    created one.  */
3949
3950 static tree
3951 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3952 {
3953   tree repl;
3954   if (!adj->new_ssa_base)
3955     {
3956       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3957
3958       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3959       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3960       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3961
3962       get_var_ann (repl);
3963       add_referenced_var (repl);
3964       adj->new_ssa_base = repl;
3965     }
3966   else
3967     repl = adj->new_ssa_base;
3968   return repl;
3969 }
3970
3971 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3972    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3973    adjustment. */
3974
3975 static struct ipa_parm_adjustment *
3976 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3977 {
3978   int i, len;
3979
3980   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3981   for (i = 0; i < len; i++)
3982     {
3983       struct ipa_parm_adjustment *adj;
3984
3985       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
3986       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
3987         return adj;
3988     }
3989
3990   return NULL;
3991 }
3992
3993 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
3994    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
3995    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
3996    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
3997
3998 static bool
3999 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
4000                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4001 {
4002   struct ipa_parm_adjustment *adj;
4003   tree lhs, decl, repl, name;
4004
4005   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
4006     lhs = gimple_phi_result (stmt);
4007   else if (is_gimple_assign (stmt))
4008     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
4009   else if (is_gimple_call (stmt))
4010     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
4011   else
4012     gcc_unreachable ();
4013
4014   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
4015     return false;
4016   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
4017   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
4018     return false;
4019
4020   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
4021   if (!adj)
4022     return false;
4023
4024   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
4025   name = make_ssa_name (repl, stmt);
4026
4027   if (dump_file)
4028     {
4029       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
4030       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
4031       fprintf (dump_file, " with ");
4032       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
4033       fprintf (dump_file, "\n");
4034     }
4035
4036   if (is_gimple_assign (stmt))
4037     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
4038   else if (is_gimple_call (stmt))
4039     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
4040   else
4041     gimple_phi_set_result (stmt, name);
4042
4043   replace_uses_by (lhs, name);
4044   release_ssa_name (lhs);
4045   return true;
4046 }
4047
4048 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
4049    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
4050    specifies whether the function should care about type incompatibility the
4051    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
4052    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
4053    was modified. */
4054
4055 static bool
4056 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
4057                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4058 {
4059   int i, len;
4060   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
4061   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
4062   tree base, src;
4063
4064   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4065
4066   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
4067       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
4068       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
4069     {
4070       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
4071       convert = true;
4072     }
4073
4074   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
4075   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
4076     return false;
4077
4078   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
4079     {
4080       offset += mem_ref_offset (base).low * BITS_PER_UNIT;
4081       base = TREE_OPERAND (base, 0);
4082     }
4083
4084   base = get_ssa_base_param (base);
4085   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
4086     return false;
4087
4088   for (i = 0; i < len; i++)
4089     {
4090       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4091
4092       if (adj->base == base &&
4093           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
4094         {
4095           cand = adj;
4096           break;
4097         }
4098     }
4099   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
4100     return false;
4101
4102   if (cand->by_ref)
4103     src = build_simple_mem_ref (cand->reduction);
4104   else
4105     src = cand->reduction;
4106
4107   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4108     {
4109       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
4110       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
4111       fprintf (dump_file, " with ");
4112       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
4113       fprintf (dump_file, "\n");
4114     }
4115
4116   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
4117     {
4118       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
4119       *expr = vce;
4120     }
4121   else
4122     *expr = src;
4123   return true;
4124 }
4125
4126 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
4127    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
4128    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
4129    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
4130    was modified.  */
4131
4132 static bool
4133 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
4134                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4135 {
4136   gimple stmt = *stmt_ptr;
4137   tree *lhs_p, *rhs_p;
4138   bool any;
4139
4140   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
4141     return false;
4142
4143   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4144   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4145
4146   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4147   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4148   if (any)
4149     {
4150       tree new_rhs = NULL_TREE;
4151
4152       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4153         {
4154           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4155             {
4156               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4157               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4158                 *rhs_p = build_zero_cst (TREE_TYPE (*lhs_p));
4159               else
4160                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4161             }
4162           else
4163             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4164                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4165                                        *rhs_p);
4166         }
4167       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4168                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4169                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4170         /* This can happen when an assignment in between two single field
4171            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4172            scalars (PR 42237).  */
4173         new_rhs = *rhs_p;
4174
4175       if (new_rhs)
4176         {
4177           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4178                                                true, GSI_SAME_STMT);
4179
4180           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4181         }
4182
4183       return true;
4184     }
4185
4186   return false;
4187 }
4188
4189 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4190    ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4191
4192 static bool
4193 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4194 {
4195   bool cfg_changed = false;
4196   basic_block bb;
4197
4198   FOR_EACH_BB (bb)
4199     {
4200       gimple_stmt_iterator gsi;
4201
4202       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4203         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4204
4205       gsi = gsi_start_bb (bb);
4206       while (!gsi_end_p (gsi))
4207         {
4208           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4209           bool modified = false;
4210           tree *t;
4211           unsigned i;
4212
4213           switch (gimple_code (stmt))
4214             {
4215             case GIMPLE_RETURN:
4216               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4217               if (*t != NULL_TREE)
4218                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4219               break;
4220
4221             case GIMPLE_ASSIGN:
4222               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4223               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4224               break;
4225
4226             case GIMPLE_CALL:
4227               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4228               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4229                 {
4230                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4231                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4232                 }
4233
4234               if (gimple_call_lhs (stmt))
4235                 {
4236                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4237                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4238                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4239                                                                 adjustments);
4240                 }
4241               break;
4242
4243             case GIMPLE_ASM:
4244               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4245                 {
4246                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4247                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4248                 }
4249               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4250                 {
4251                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4252                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4253                 }
4254               break;
4255
4256             default:
4257               break;
4258             }
4259
4260           if (modified)
4261             {
4262               update_stmt (stmt);
4263               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
4264                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
4265                 cfg_changed = true;
4266             }
4267           gsi_next (&gsi);
4268         }
4269     }
4270
4271   return cfg_changed;
4272 }
4273
4274 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4275    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4276
4277 static void
4278 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4279 {
4280   int i, len;
4281
4282   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4283   for (i = 0; i < len; i++)
4284     {
4285       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4286       imm_use_iterator ui;
4287       gimple stmt;
4288       tree name;
4289
4290       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4291       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4292         continue;
4293       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4294       if (!name)
4295         continue;
4296       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4297         {
4298           /* All other users must have been removed by
4299              ipa_sra_modify_function_body.  */
4300           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4301           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4302           update_stmt (stmt);
4303         }
4304     }
4305 }
4306
4307 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4308    are formal parameters in the current function.  */
4309
4310 static bool
4311 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4312 {
4313   struct cgraph_edge *cs;
4314   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4315     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4316       return false;
4317
4318   return true;
4319 }
4320
4321
4322 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4323
4324 static void
4325 convert_callers (struct cgraph_node *node, tree old_decl,
4326                  ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4327 {
4328   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4329   struct cgraph_edge *cs;
4330   basic_block this_block;
4331   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4332
4333   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4334     {
4335       current_function_decl = cs->caller->decl;
4336       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4337
4338       if (dump_file)
4339         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4340                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4341                  cgraph_node_name (cs->caller),
4342                  cgraph_node_name (cs->callee));
4343
4344       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4345
4346       pop_cfun ();
4347     }
4348
4349   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4350     if (bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid)
4351         && gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl)))
4352       compute_inline_parameters (cs->caller, true);
4353   BITMAP_FREE (recomputed_callers);
4354
4355   current_function_decl = old_cur_fndecl;
4356
4357   if (!encountered_recursive_call)
4358     return;
4359
4360   FOR_EACH_BB (this_block)
4361     {
4362       gimple_stmt_iterator gsi;
4363
4364       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4365         {
4366           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4367           tree call_fndecl;
4368           if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
4369             continue;
4370           call_fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4371           if (call_fndecl == old_decl)
4372             {
4373               if (dump_file)
4374                 fprintf (dump_file, "Adjusting recursive call");
4375               gimple_call_set_fndecl (stmt, node->decl);
4376               ipa_modify_call_arguments (NULL, stmt, adjustments);
4377             }
4378         }
4379     }
4380
4381   return;
4382 }
4383
4384 /* Perform all the modification required in IPA-SRA for NODE to have parameters
4385    as given in ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4386
4387 static bool
4388 modify_function (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4389 {
4390   struct cgraph_node *new_node;
4391   struct cgraph_edge *cs;
4392   bool cfg_changed;
4393   VEC (cgraph_edge_p, heap) * redirect_callers;
4394   int node_callers;
4395
4396   node_callers = 0;
4397   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4398     node_callers++;
4399   redirect_callers = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, node_callers);
4400   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4401     VEC_quick_push (cgraph_edge_p, redirect_callers, cs);
4402
4403   rebuild_cgraph_edges ();
4404   pop_cfun ();
4405   current_function_decl = NULL_TREE;
4406
4407   new_node = cgraph_function_versioning (node, redirect_callers, NULL, NULL,
4408                                          NULL, NULL, "isra");
4409   current_function_decl = new_node->decl;
4410   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (new_node->decl));
4411
4412   ipa_modify_formal_parameters (current_function_decl, adjustments, "ISRA");
4413   cfg_changed = ipa_sra_modify_function_body (adjustments);
4414   sra_ipa_reset_debug_stmts (adjustments);
4415   convert_callers (new_node, node->decl, adjustments);
4416   cgraph_make_node_local (new_node);
4417   return cfg_changed;
4418 }
4419
4420 /* Return false the function is apparently unsuitable for IPA-SRA based on it's
4421    attributes, return true otherwise.  NODE is the cgraph node of the current
4422    function.  */
4423
4424 static bool
4425 ipa_sra_preliminary_function_checks (struct cgraph_node *node)
4426 {
4427   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4428     {
4429       if (dump_file)
4430         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4431       return false;
4432     }
4433
4434   if (!node->local.can_change_signature)
4435     {
4436       if (dump_file)
4437         fprintf (dump_file, "Function can not change signature.\n");
4438       return false;
4439     }
4440
4441   if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
4442     {
4443       if (dump_file)
4444         fprintf (dump_file, "Function is not versionable.\n");
4445       return false;
4446     }
4447
4448   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4449     {
4450       if (dump_file)
4451         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4452       return false;
4453     }
4454
4455   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4456       && inline_summary(node)->size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4457     {
4458       if (dump_file)
4459         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4460       return false;
4461     }
4462
4463   if (!node->callers)
4464     {
4465       if (dump_file)
4466         fprintf (dump_file,
4467                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4468       return false;
4469     }
4470
4471   if (cfun->stdarg)
4472     {
4473       if (dump_file)
4474         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4475       return false;
4476     }
4477
4478   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4479     return false;
4480
4481   return true;
4482 }
4483
4484 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4485
4486 static unsigned int
4487 ipa_early_sra (void)
4488 {
4489   struct cgraph_node *node = cgraph_get_node (current_function_decl);
4490   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4491   int ret = 0;
4492
4493   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4494     return 0;
4495
4496   sra_initialize ();
4497   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4498
4499   if (!find_param_candidates ())
4500     {
4501       if (dump_file)
4502         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4503       goto simple_out;
4504     }
4505
4506   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4507     {
4508       if (dump_file)
4509         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4510                  "arguments.\n");
4511       goto simple_out;
4512     }
4513
4514   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4515                                  func_param_count
4516                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4517   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4518
4519   scan_function ();
4520   if (encountered_apply_args)
4521     {
4522       if (dump_file)
4523         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4524       goto out;
4525     }
4526
4527   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4528     {
4529       if (dump_file)
4530         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4531                  "number of arguments.\n");
4532       goto out;
4533     }
4534
4535   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4536   if (!adjustments)
4537     goto out;
4538   if (dump_file)
4539     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4540
4541   if (modify_function (node, adjustments))
4542     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
4543   else
4544     ret = TODO_update_ssa;
4545   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4546
4547   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4548                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4549   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4550                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4551   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4552                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4553   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4554                             sra_stats.param_reductions_created);
4555
4556  out:
4557   BITMAP_FREE (final_bbs);
4558   free (bb_dereferences);
4559  simple_out:
4560   sra_deinitialize ();
4561   return ret;
4562 }
4563
4564 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4565 static bool
4566 ipa_early_sra_gate (void)
4567 {
4568   return flag_ipa_sra && dbg_cnt (eipa_sra);
4569 }
4570
4571 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4572 {
4573  {
4574   GIMPLE_PASS,
4575   "eipa_sra",                           /* name */
4576   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4577   ipa_early_sra,                        /* execute */
4578   NULL,                                 /* sub */
4579   NULL,                                 /* next */
4580   0,                                    /* static_pass_number */
4581   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4582   0,                                    /* properties_required */
4583   0,                                    /* properties_provided */
4584   0,                                    /* properties_destroyed */
4585   0,                                    /* todo_flags_start */
4586   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4587  }
4588 };
4589
4590