OSDN Git Service

fortran/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-sra.c
1 /* Scalar Replacement of Aggregates (SRA) converts some structure
2    references into scalar references, exposing them to the scalar
3    optimizers.
4    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY 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 COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24 #include "config.h"
25 #include "system.h"
26 #include "coretypes.h"
27 #include "tm.h"
28 #include "ggc.h"
29 #include "tree.h"
30
31 /* These RTL headers are needed for basic-block.h.  */
32 #include "rtl.h"
33 #include "tm_p.h"
34 #include "hard-reg-set.h"
35 #include "basic-block.h"
36 #include "diagnostic.h"
37 #include "langhooks.h"
38 #include "tree-inline.h"
39 #include "tree-flow.h"
40 #include "tree-gimple.h"
41 #include "tree-dump.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "timevar.h"
44 #include "flags.h"
45 #include "bitmap.h"
46 #include "obstack.h"
47 #include "target.h"
48 /* expr.h is needed for MOVE_RATIO.  */
49 #include "expr.h"
50 #include "params.h"
51
52
53 /* This object of this pass is to replace a non-addressable aggregate with a
54    set of independent variables.  Most of the time, all of these variables
55    will be scalars.  But a secondary objective is to break up larger
56    aggregates into smaller aggregates.  In the process we may find that some
57    bits of the larger aggregate can be deleted as unreferenced.
58
59    This substitution is done globally.  More localized substitutions would
60    be the purvey of a load-store motion pass.
61
62    The optimization proceeds in phases:
63
64      (1) Identify variables that have types that are candidates for
65          decomposition.
66
67      (2) Scan the function looking for the ways these variables are used.
68          In particular we're interested in the number of times a variable
69          (or member) is needed as a complete unit, and the number of times
70          a variable (or member) is copied.
71
72      (3) Based on the usage profile, instantiate substitution variables.
73
74      (4) Scan the function making replacements.
75 */
76
77
78 /* The set of todo flags to return from tree_sra.  */
79 static unsigned int todoflags;
80
81 /* The set of aggregate variables that are candidates for scalarization.  */
82 static bitmap sra_candidates;
83
84 /* Set of scalarizable PARM_DECLs that need copy-in operations at the
85    beginning of the function.  */
86 static bitmap needs_copy_in;
87
88 /* Sets of bit pairs that cache type decomposition and instantiation.  */
89 static bitmap sra_type_decomp_cache;
90 static bitmap sra_type_inst_cache;
91
92 /* One of these structures is created for each candidate aggregate and
93    each (accessed) member or group of members of such an aggregate.  */
94 struct sra_elt
95 {
96   /* A tree of the elements.  Used when we want to traverse everything.  */
97   struct sra_elt *parent;
98   struct sra_elt *groups;
99   struct sra_elt *children;
100   struct sra_elt *sibling;
101
102   /* If this element is a root, then this is the VAR_DECL.  If this is
103      a sub-element, this is some token used to identify the reference.
104      In the case of COMPONENT_REF, this is the FIELD_DECL.  In the case
105      of an ARRAY_REF, this is the (constant) index.  In the case of an
106      ARRAY_RANGE_REF, this is the (constant) RANGE_EXPR.  In the case
107      of a complex number, this is a zero or one.  */
108   tree element;
109
110   /* The type of the element.  */
111   tree type;
112
113   /* A VAR_DECL, for any sub-element we've decided to replace.  */
114   tree replacement;
115
116   /* The number of times the element is referenced as a whole.  I.e.
117      given "a.b.c", this would be incremented for C, but not for A or B.  */
118   unsigned int n_uses;
119
120   /* The number of times the element is copied to or from another
121      scalarizable element.  */
122   unsigned int n_copies;
123
124   /* True if TYPE is scalar.  */
125   bool is_scalar;
126
127   /* True if this element is a group of members of its parent.  */
128   bool is_group;
129
130   /* True if we saw something about this element that prevents scalarization,
131      such as non-constant indexing.  */
132   bool cannot_scalarize;
133
134   /* True if we've decided that structure-to-structure assignment
135      should happen via memcpy and not per-element.  */
136   bool use_block_copy;
137
138   /* True if everything under this element has been marked TREE_NO_WARNING.  */
139   bool all_no_warning;
140
141   /* A flag for use with/after random access traversals.  */
142   bool visited;
143 };
144
145 #define IS_ELEMENT_FOR_GROUP(ELEMENT) (TREE_CODE (ELEMENT) == RANGE_EXPR)
146
147 #define FOR_EACH_ACTUAL_CHILD(CHILD, ELT)                       \
148   for ((CHILD) = (ELT)->is_group                                \
149                  ? next_child_for_group (NULL, (ELT))           \
150                  : (ELT)->children;                             \
151        (CHILD);                                                 \
152        (CHILD) = (ELT)->is_group                                \
153                  ? next_child_for_group ((CHILD), (ELT))        \
154                  : (CHILD)->sibling)
155
156 /* Helper function for above macro.  Return next child in group.  */
157 static struct sra_elt *
158 next_child_for_group (struct sra_elt *child, struct sra_elt *group)
159 {
160   gcc_assert (group->is_group);
161
162   /* Find the next child in the parent.  */
163   if (child)
164     child = child->sibling;
165   else
166     child = group->parent->children;
167
168   /* Skip siblings that do not belong to the group.  */
169   while (child)
170     {
171       tree g_elt = group->element;
172       if (TREE_CODE (g_elt) == RANGE_EXPR)
173         {
174           if (!tree_int_cst_lt (child->element, TREE_OPERAND (g_elt, 0))
175               && !tree_int_cst_lt (TREE_OPERAND (g_elt, 1), child->element))
176             break;
177         }
178       else
179         gcc_unreachable ();
180
181       child = child->sibling;
182     }
183
184   return child;
185 }
186
187 /* Random access to the child of a parent is performed by hashing.
188    This prevents quadratic behavior, and allows SRA to function
189    reasonably on larger records.  */
190 static htab_t sra_map;
191
192 /* All structures are allocated out of the following obstack.  */
193 static struct obstack sra_obstack;
194
195 /* Debugging functions.  */
196 static void dump_sra_elt_name (FILE *, struct sra_elt *);
197 extern void debug_sra_elt_name (struct sra_elt *);
198
199 /* Forward declarations.  */
200 static tree generate_element_ref (struct sra_elt *);
201 \f
202 /* Return true if DECL is an SRA candidate.  */
203
204 static bool
205 is_sra_candidate_decl (tree decl)
206 {
207   return DECL_P (decl) && bitmap_bit_p (sra_candidates, DECL_UID (decl));
208 }
209
210 /* Return true if TYPE is a scalar type.  */
211
212 static bool
213 is_sra_scalar_type (tree type)
214 {
215   enum tree_code code = TREE_CODE (type);
216   return (code == INTEGER_TYPE || code == REAL_TYPE || code == VECTOR_TYPE
217           || code == ENUMERAL_TYPE || code == BOOLEAN_TYPE
218           || code == POINTER_TYPE || code == OFFSET_TYPE
219           || code == REFERENCE_TYPE);
220 }
221
222 /* Return true if TYPE can be decomposed into a set of independent variables.
223
224    Note that this doesn't imply that all elements of TYPE can be
225    instantiated, just that if we decide to break up the type into
226    separate pieces that it can be done.  */
227
228 bool
229 sra_type_can_be_decomposed_p (tree type)
230 {
231   unsigned int cache = TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (type)) * 2;
232   tree t;
233
234   /* Avoid searching the same type twice.  */
235   if (bitmap_bit_p (sra_type_decomp_cache, cache+0))
236     return true;
237   if (bitmap_bit_p (sra_type_decomp_cache, cache+1))
238     return false;
239
240   /* The type must have a definite nonzero size.  */
241   if (TYPE_SIZE (type) == NULL || TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST
242       || integer_zerop (TYPE_SIZE (type)))
243     goto fail;
244
245   /* The type must be a non-union aggregate.  */
246   switch (TREE_CODE (type))
247     {
248     case RECORD_TYPE:
249       {
250         bool saw_one_field = false;
251
252         for (t = TYPE_FIELDS (type); t ; t = TREE_CHAIN (t))
253           if (TREE_CODE (t) == FIELD_DECL)
254             {
255               /* Reject incorrectly represented bit fields.  */
256               if (DECL_BIT_FIELD (t)
257                   && (tree_low_cst (DECL_SIZE (t), 1)
258                       != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t))))
259                 goto fail;
260
261               saw_one_field = true;
262             }
263
264         /* Record types must have at least one field.  */
265         if (!saw_one_field)
266           goto fail;
267       }
268       break;
269
270     case ARRAY_TYPE:
271       /* Array types must have a fixed lower and upper bound.  */
272       t = TYPE_DOMAIN (type);
273       if (t == NULL)
274         goto fail;
275       if (TYPE_MIN_VALUE (t) == NULL || !TREE_CONSTANT (TYPE_MIN_VALUE (t)))
276         goto fail;
277       if (TYPE_MAX_VALUE (t) == NULL || !TREE_CONSTANT (TYPE_MAX_VALUE (t)))
278         goto fail;
279       break;
280
281     case COMPLEX_TYPE:
282       break;
283
284     default:
285       goto fail;
286     }
287
288   bitmap_set_bit (sra_type_decomp_cache, cache+0);
289   return true;
290
291  fail:
292   bitmap_set_bit (sra_type_decomp_cache, cache+1);
293   return false;
294 }
295
296 /* Return true if DECL can be decomposed into a set of independent
297    (though not necessarily scalar) variables.  */
298
299 static bool
300 decl_can_be_decomposed_p (tree var)
301 {
302   /* Early out for scalars.  */
303   if (is_sra_scalar_type (TREE_TYPE (var)))
304     return false;
305
306   /* The variable must not be aliased.  */
307   if (!is_gimple_non_addressable (var))
308     {
309       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
310         {
311           fprintf (dump_file, "Cannot scalarize variable ");
312           print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
313           fprintf (dump_file, " because it must live in memory\n");
314         }
315       return false;
316     }
317
318   /* The variable must not be volatile.  */
319   if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
320     {
321       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
322         {
323           fprintf (dump_file, "Cannot scalarize variable ");
324           print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
325           fprintf (dump_file, " because it is declared volatile\n");
326         }
327       return false;
328     }
329
330   /* We must be able to decompose the variable's type.  */
331   if (!sra_type_can_be_decomposed_p (TREE_TYPE (var)))
332     {
333       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
334         {
335           fprintf (dump_file, "Cannot scalarize variable ");
336           print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
337           fprintf (dump_file, " because its type cannot be decomposed\n");
338         }
339       return false;
340     }
341
342   return true;
343 }
344
345 /* Return true if TYPE can be *completely* decomposed into scalars.  */
346
347 static bool
348 type_can_instantiate_all_elements (tree type)
349 {
350   if (is_sra_scalar_type (type))
351     return true;
352   if (!sra_type_can_be_decomposed_p (type))
353     return false;
354
355   switch (TREE_CODE (type))
356     {
357     case RECORD_TYPE:
358       {
359         unsigned int cache = TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (type)) * 2;
360         tree f;
361
362         if (bitmap_bit_p (sra_type_inst_cache, cache+0))
363           return true;
364         if (bitmap_bit_p (sra_type_inst_cache, cache+1))
365           return false;
366
367         for (f = TYPE_FIELDS (type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
368           if (TREE_CODE (f) == FIELD_DECL)
369             {
370               if (!type_can_instantiate_all_elements (TREE_TYPE (f)))
371                 {
372                   bitmap_set_bit (sra_type_inst_cache, cache+1);
373                   return false;
374                 }
375             }
376
377         bitmap_set_bit (sra_type_inst_cache, cache+0);
378         return true;
379       }
380
381     case ARRAY_TYPE:
382       return type_can_instantiate_all_elements (TREE_TYPE (type));
383
384     case COMPLEX_TYPE:
385       return true;
386
387     default:
388       gcc_unreachable ();
389     }
390 }
391
392 /* Test whether ELT or some sub-element cannot be scalarized.  */
393
394 static bool
395 can_completely_scalarize_p (struct sra_elt *elt)
396 {
397   struct sra_elt *c;
398
399   if (elt->cannot_scalarize)
400     return false;
401
402   for (c = elt->children; c; c = c->sibling)
403     if (!can_completely_scalarize_p (c))
404       return false;
405
406   for (c = elt->groups; c; c = c->sibling)
407     if (!can_completely_scalarize_p (c))
408       return false;
409
410   return true;
411 }
412
413 \f
414 /* A simplified tree hashing algorithm that only handles the types of
415    trees we expect to find in sra_elt->element.  */
416
417 static hashval_t
418 sra_hash_tree (tree t)
419 {
420   hashval_t h;
421
422   switch (TREE_CODE (t))
423     {
424     case VAR_DECL:
425     case PARM_DECL:
426     case RESULT_DECL:
427       h = DECL_UID (t);
428       break;
429
430     case INTEGER_CST:
431       h = TREE_INT_CST_LOW (t) ^ TREE_INT_CST_HIGH (t);
432       break;
433
434     case RANGE_EXPR:
435       h = iterative_hash_expr (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
436       h = iterative_hash_expr (TREE_OPERAND (t, 1), h);
437       break;
438
439     case FIELD_DECL:
440       /* We can have types that are compatible, but have different member
441          lists, so we can't hash fields by ID.  Use offsets instead.  */
442       h = iterative_hash_expr (DECL_FIELD_OFFSET (t), 0);
443       h = iterative_hash_expr (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (t), h);
444       break;
445
446     default:
447       gcc_unreachable ();
448     }
449
450   return h;
451 }
452
453 /* Hash function for type SRA_PAIR.  */
454
455 static hashval_t
456 sra_elt_hash (const void *x)
457 {
458   const struct sra_elt *e = x;
459   const struct sra_elt *p;
460   hashval_t h;
461
462   h = sra_hash_tree (e->element);
463
464   /* Take into account everything back up the chain.  Given that chain
465      lengths are rarely very long, this should be acceptable.  If we
466      truly identify this as a performance problem, it should work to
467      hash the pointer value "e->parent".  */
468   for (p = e->parent; p ; p = p->parent)
469     h = (h * 65521) ^ sra_hash_tree (p->element);
470
471   return h;
472 }
473
474 /* Equality function for type SRA_PAIR.  */
475
476 static int
477 sra_elt_eq (const void *x, const void *y)
478 {
479   const struct sra_elt *a = x;
480   const struct sra_elt *b = y;
481   tree ae, be;
482
483   if (a->parent != b->parent)
484     return false;
485
486   ae = a->element;
487   be = b->element;
488
489   if (ae == be)
490     return true;
491   if (TREE_CODE (ae) != TREE_CODE (be))
492     return false;
493
494   switch (TREE_CODE (ae))
495     {
496     case VAR_DECL:
497     case PARM_DECL:
498     case RESULT_DECL:
499       /* These are all pointer unique.  */
500       return false;
501
502     case INTEGER_CST:
503       /* Integers are not pointer unique, so compare their values.  */
504       return tree_int_cst_equal (ae, be);
505
506     case RANGE_EXPR:
507       return
508         tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (ae, 0), TREE_OPERAND (be, 0))
509         && tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (ae, 1), TREE_OPERAND (be, 1));
510
511     case FIELD_DECL:
512       /* Fields are unique within a record, but not between
513          compatible records.  */
514       if (DECL_FIELD_CONTEXT (ae) == DECL_FIELD_CONTEXT (be))
515         return false;
516       return fields_compatible_p (ae, be);
517
518     default:
519       gcc_unreachable ();
520     }
521 }
522
523 /* Create or return the SRA_ELT structure for CHILD in PARENT.  PARENT
524    may be null, in which case CHILD must be a DECL.  */
525
526 static struct sra_elt *
527 lookup_element (struct sra_elt *parent, tree child, tree type,
528                 enum insert_option insert)
529 {
530   struct sra_elt dummy;
531   struct sra_elt **slot;
532   struct sra_elt *elt;
533
534   if (parent)
535     dummy.parent = parent->is_group ? parent->parent : parent;
536   else
537     dummy.parent = NULL;
538   dummy.element = child;
539
540   slot = (struct sra_elt **) htab_find_slot (sra_map, &dummy, insert);
541   if (!slot && insert == NO_INSERT)
542     return NULL;
543
544   elt = *slot;
545   if (!elt && insert == INSERT)
546     {
547       *slot = elt = obstack_alloc (&sra_obstack, sizeof (*elt));
548       memset (elt, 0, sizeof (*elt));
549
550       elt->parent = parent;
551       elt->element = child;
552       elt->type = type;
553       elt->is_scalar = is_sra_scalar_type (type);
554
555       if (parent)
556         {
557           if (IS_ELEMENT_FOR_GROUP (elt->element))
558             {
559               elt->is_group = true;
560               elt->sibling = parent->groups;
561               parent->groups = elt;
562             }
563           else
564             {
565               elt->sibling = parent->children;
566               parent->children = elt;
567             }
568         }
569
570       /* If this is a parameter, then if we want to scalarize, we have
571          one copy from the true function parameter.  Count it now.  */
572       if (TREE_CODE (child) == PARM_DECL)
573         {
574           elt->n_copies = 1;
575           bitmap_set_bit (needs_copy_in, DECL_UID (child));
576         }
577     }
578
579   return elt;
580 }
581
582 /* Create or return the SRA_ELT structure for EXPR if the expression
583    refers to a scalarizable variable.  */
584
585 static struct sra_elt *
586 maybe_lookup_element_for_expr (tree expr)
587 {
588   struct sra_elt *elt;
589   tree child;
590
591   switch (TREE_CODE (expr))
592     {
593     case VAR_DECL:
594     case PARM_DECL:
595     case RESULT_DECL:
596       if (is_sra_candidate_decl (expr))
597         return lookup_element (NULL, expr, TREE_TYPE (expr), INSERT);
598       return NULL;
599
600     case ARRAY_REF:
601       /* We can't scalarize variable array indices.  */
602       if (in_array_bounds_p (expr))
603         child = TREE_OPERAND (expr, 1);
604       else
605         return NULL;
606       break;
607
608     case ARRAY_RANGE_REF:
609       /* We can't scalarize variable array indices.  */
610       if (range_in_array_bounds_p (expr))
611         {
612           tree domain = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (expr));
613           child = build2 (RANGE_EXPR, integer_type_node,
614                           TYPE_MIN_VALUE (domain), TYPE_MAX_VALUE (domain));
615         }
616       else
617         return NULL;
618       break;
619
620     case COMPONENT_REF:
621       /* Don't look through unions.  */
622       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) != RECORD_TYPE)
623         return NULL;
624       child = TREE_OPERAND (expr, 1);
625       break;
626
627     case REALPART_EXPR:
628       child = integer_zero_node;
629       break;
630     case IMAGPART_EXPR:
631       child = integer_one_node;
632       break;
633
634     default:
635       return NULL;
636     }
637
638   elt = maybe_lookup_element_for_expr (TREE_OPERAND (expr, 0));
639   if (elt)
640     return lookup_element (elt, child, TREE_TYPE (expr), INSERT);
641   return NULL;
642 }
643
644 \f
645 /* Functions to walk just enough of the tree to see all scalarizable
646    references, and categorize them.  */
647
648 /* A set of callbacks for phases 2 and 4.  They'll be invoked for the
649    various kinds of references seen.  In all cases, *BSI is an iterator
650    pointing to the statement being processed.  */
651 struct sra_walk_fns
652 {
653   /* Invoked when ELT is required as a unit.  Note that ELT might refer to
654      a leaf node, in which case this is a simple scalar reference.  *EXPR_P
655      points to the location of the expression.  IS_OUTPUT is true if this
656      is a left-hand-side reference.  USE_ALL is true if we saw something we
657      couldn't quite identify and had to force the use of the entire object.  */
658   void (*use) (struct sra_elt *elt, tree *expr_p,
659                block_stmt_iterator *bsi, bool is_output, bool use_all);
660
661   /* Invoked when we have a copy between two scalarizable references.  */
662   void (*copy) (struct sra_elt *lhs_elt, struct sra_elt *rhs_elt,
663                 block_stmt_iterator *bsi);
664
665   /* Invoked when ELT is initialized from a constant.  VALUE may be NULL,
666      in which case it should be treated as an empty CONSTRUCTOR.  */
667   void (*init) (struct sra_elt *elt, tree value, block_stmt_iterator *bsi);
668
669   /* Invoked when we have a copy between one scalarizable reference ELT
670      and one non-scalarizable reference OTHER.  IS_OUTPUT is true if ELT
671      is on the left-hand side.  */
672   void (*ldst) (struct sra_elt *elt, tree other,
673                 block_stmt_iterator *bsi, bool is_output);
674
675   /* True during phase 2, false during phase 4.  */
676   /* ??? This is a hack.  */
677   bool initial_scan;
678 };
679
680 #ifdef ENABLE_CHECKING
681 /* Invoked via walk_tree, if *TP contains a candidate decl, return it.  */
682
683 static tree
684 sra_find_candidate_decl (tree *tp, int *walk_subtrees,
685                          void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
686 {
687   tree t = *tp;
688   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
689
690   if (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL || code == RESULT_DECL)
691     {
692       *walk_subtrees = 0;
693       if (is_sra_candidate_decl (t))
694         return t;
695     }
696   else if (TYPE_P (t))
697     *walk_subtrees = 0;
698
699   return NULL;
700 }
701 #endif
702
703 /* Walk most expressions looking for a scalarizable aggregate.
704    If we find one, invoke FNS->USE.  */
705
706 static void
707 sra_walk_expr (tree *expr_p, block_stmt_iterator *bsi, bool is_output,
708                const struct sra_walk_fns *fns)
709 {
710   tree expr = *expr_p;
711   tree inner = expr;
712   bool disable_scalarization = false;
713   bool use_all_p = false;
714
715   /* We're looking to collect a reference expression between EXPR and INNER,
716      such that INNER is a scalarizable decl and all other nodes through EXPR
717      are references that we can scalarize.  If we come across something that
718      we can't scalarize, we reset EXPR.  This has the effect of making it
719      appear that we're referring to the larger expression as a whole.  */
720
721   while (1)
722     switch (TREE_CODE (inner))
723       {
724       case VAR_DECL:
725       case PARM_DECL:
726       case RESULT_DECL:
727         /* If there is a scalarizable decl at the bottom, then process it.  */
728         if (is_sra_candidate_decl (inner))
729           {
730             struct sra_elt *elt = maybe_lookup_element_for_expr (expr);
731             if (disable_scalarization)
732               elt->cannot_scalarize = true;
733             else
734               fns->use (elt, expr_p, bsi, is_output, use_all_p);
735           }
736         return;
737
738       case ARRAY_REF:
739         /* Non-constant index means any member may be accessed.  Prevent the
740            expression from being scalarized.  If we were to treat this as a
741            reference to the whole array, we can wind up with a single dynamic
742            index reference inside a loop being overridden by several constant
743            index references during loop setup.  It's possible that this could
744            be avoided by using dynamic usage counts based on BB trip counts
745            (based on loop analysis or profiling), but that hardly seems worth
746            the effort.  */
747         /* ??? Hack.  Figure out how to push this into the scan routines
748            without duplicating too much code.  */
749         if (!in_array_bounds_p (inner))
750           {
751             disable_scalarization = true;
752             goto use_all;
753           }
754         /* ??? Are we assured that non-constant bounds and stride will have
755            the same value everywhere?  I don't think Fortran will...  */
756         if (TREE_OPERAND (inner, 2) || TREE_OPERAND (inner, 3))
757           goto use_all;
758         inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
759         break;
760
761       case ARRAY_RANGE_REF:
762         if (!range_in_array_bounds_p (inner))
763           {
764             disable_scalarization = true;
765             goto use_all;
766           }
767         /* ??? See above non-constant bounds and stride .  */
768         if (TREE_OPERAND (inner, 2) || TREE_OPERAND (inner, 3))
769           goto use_all;
770         inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
771         break;
772
773       case COMPONENT_REF:
774         /* A reference to a union member constitutes a reference to the
775            entire union.  */
776         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (inner, 0))) != RECORD_TYPE)
777           goto use_all;
778         /* ??? See above re non-constant stride.  */
779         if (TREE_OPERAND (inner, 2))
780           goto use_all;
781         inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
782         break;
783
784       case REALPART_EXPR:
785       case IMAGPART_EXPR:
786         inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
787         break;
788
789       case BIT_FIELD_REF:
790         /* A bit field reference (access to *multiple* fields simultaneously)
791            is not currently scalarized.  Consider this an access to the
792            complete outer element, to which walk_tree will bring us next.  */
793         goto use_all;
794
795       case VIEW_CONVERT_EXPR:
796       case NOP_EXPR:
797         /* Similarly, a view/nop explicitly wants to look at an object in a
798            type other than the one we've scalarized.  */
799         goto use_all;
800
801       case WITH_SIZE_EXPR:
802         /* This is a transparent wrapper.  The entire inner expression really
803            is being used.  */
804         goto use_all;
805
806       use_all:
807         expr_p = &TREE_OPERAND (inner, 0);
808         inner = expr = *expr_p;
809         use_all_p = true;
810         break;
811
812       default:
813 #ifdef ENABLE_CHECKING
814         /* Validate that we're not missing any references.  */
815         gcc_assert (!walk_tree (&inner, sra_find_candidate_decl, NULL, NULL));
816 #endif
817         return;
818       }
819 }
820
821 /* Walk a TREE_LIST of values looking for scalarizable aggregates.
822    If we find one, invoke FNS->USE.  */
823
824 static void
825 sra_walk_tree_list (tree list, block_stmt_iterator *bsi, bool is_output,
826                     const struct sra_walk_fns *fns)
827 {
828   tree op;
829   for (op = list; op ; op = TREE_CHAIN (op))
830     sra_walk_expr (&TREE_VALUE (op), bsi, is_output, fns);
831 }
832
833 /* Walk the arguments of a CALL_EXPR looking for scalarizable aggregates.
834    If we find one, invoke FNS->USE.  */
835
836 static void
837 sra_walk_call_expr (tree expr, block_stmt_iterator *bsi,
838                     const struct sra_walk_fns *fns)
839 {
840   sra_walk_tree_list (TREE_OPERAND (expr, 1), bsi, false, fns);
841 }
842
843 /* Walk the inputs and outputs of an ASM_EXPR looking for scalarizable
844    aggregates.  If we find one, invoke FNS->USE.  */
845
846 static void
847 sra_walk_asm_expr (tree expr, block_stmt_iterator *bsi,
848                    const struct sra_walk_fns *fns)
849 {
850   sra_walk_tree_list (ASM_INPUTS (expr), bsi, false, fns);
851   sra_walk_tree_list (ASM_OUTPUTS (expr), bsi, true, fns);
852 }
853
854 /* Walk a MODIFY_EXPR and categorize the assignment appropriately.  */
855
856 static void
857 sra_walk_modify_expr (tree expr, block_stmt_iterator *bsi,
858                       const struct sra_walk_fns *fns)
859 {
860   struct sra_elt *lhs_elt, *rhs_elt;
861   tree lhs, rhs;
862
863   lhs = TREE_OPERAND (expr, 0);
864   rhs = TREE_OPERAND (expr, 1);
865   lhs_elt = maybe_lookup_element_for_expr (lhs);
866   rhs_elt = maybe_lookup_element_for_expr (rhs);
867
868   /* If both sides are scalarizable, this is a COPY operation.  */
869   if (lhs_elt && rhs_elt)
870     {
871       fns->copy (lhs_elt, rhs_elt, bsi);
872       return;
873     }
874
875   /* If the RHS is scalarizable, handle it.  There are only two cases.  */
876   if (rhs_elt)
877     {
878       if (!rhs_elt->is_scalar)
879         fns->ldst (rhs_elt, lhs, bsi, false);
880       else
881         fns->use (rhs_elt, &TREE_OPERAND (expr, 1), bsi, false, false);
882     }
883
884   /* If it isn't scalarizable, there may be scalarizable variables within, so
885      check for a call or else walk the RHS to see if we need to do any
886      copy-in operations.  We need to do it before the LHS is scalarized so
887      that the statements get inserted in the proper place, before any
888      copy-out operations.  */
889   else
890     {
891       tree call = get_call_expr_in (rhs);
892       if (call)
893         sra_walk_call_expr (call, bsi, fns);
894       else
895         sra_walk_expr (&TREE_OPERAND (expr, 1), bsi, false, fns);
896     }
897
898   /* Likewise, handle the LHS being scalarizable.  We have cases similar
899      to those above, but also want to handle RHS being constant.  */
900   if (lhs_elt)
901     {
902       /* If this is an assignment from a constant, or constructor, then
903          we have access to all of the elements individually.  Invoke INIT.  */
904       if (TREE_CODE (rhs) == COMPLEX_EXPR
905           || TREE_CODE (rhs) == COMPLEX_CST
906           || TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
907         fns->init (lhs_elt, rhs, bsi);
908
909       /* If this is an assignment from read-only memory, treat this as if
910          we'd been passed the constructor directly.  Invoke INIT.  */
911       else if (TREE_CODE (rhs) == VAR_DECL
912                && TREE_STATIC (rhs)
913                && TREE_READONLY (rhs)
914                && targetm.binds_local_p (rhs))
915         fns->init (lhs_elt, DECL_INITIAL (rhs), bsi);
916
917       /* If this is a copy from a non-scalarizable lvalue, invoke LDST.
918          The lvalue requirement prevents us from trying to directly scalarize
919          the result of a function call.  Which would result in trying to call
920          the function multiple times, and other evil things.  */
921       else if (!lhs_elt->is_scalar && is_gimple_addressable (rhs))
922         fns->ldst (lhs_elt, rhs, bsi, true);
923
924       /* Otherwise we're being used in some context that requires the
925          aggregate to be seen as a whole.  Invoke USE.  */
926       else
927         fns->use (lhs_elt, &TREE_OPERAND (expr, 0), bsi, true, false);
928     }
929
930   /* Similarly to above, LHS_ELT being null only means that the LHS as a
931      whole is not a scalarizable reference.  There may be occurrences of
932      scalarizable variables within, which implies a USE.  */
933   else
934     sra_walk_expr (&TREE_OPERAND (expr, 0), bsi, true, fns);
935 }
936
937 /* Entry point to the walk functions.  Search the entire function,
938    invoking the callbacks in FNS on each of the references to
939    scalarizable variables.  */
940
941 static void
942 sra_walk_function (const struct sra_walk_fns *fns)
943 {
944   basic_block bb;
945   block_stmt_iterator si, ni;
946
947   /* ??? Phase 4 could derive some benefit to walking the function in
948      dominator tree order.  */
949
950   FOR_EACH_BB (bb)
951     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); si = ni)
952       {
953         tree stmt, t;
954         stmt_ann_t ann;
955
956         stmt = bsi_stmt (si);
957         ann = stmt_ann (stmt);
958
959         ni = si;
960         bsi_next (&ni);
961
962         /* If the statement has no virtual operands, then it doesn't
963            make any structure references that we care about.  */
964         if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, (SSA_OP_VIRTUAL_DEFS | SSA_OP_VUSE)))
965           continue;
966
967         switch (TREE_CODE (stmt))
968           {
969           case RETURN_EXPR:
970             /* If we have "return <retval>" then the return value is
971                already exposed for our pleasure.  Walk it as a USE to
972                force all the components back in place for the return.
973
974                If we have an embedded assignment, then <retval> is of
975                a type that gets returned in registers in this ABI, and
976                we do not wish to extend their lifetimes.  Treat this
977                as a USE of the variable on the RHS of this assignment.  */
978
979             t = TREE_OPERAND (stmt, 0);
980             if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR)
981               sra_walk_expr (&TREE_OPERAND (t, 1), &si, false, fns);
982             else
983               sra_walk_expr (&TREE_OPERAND (stmt, 0), &si, false, fns);
984             break;
985
986           case MODIFY_EXPR:
987             sra_walk_modify_expr (stmt, &si, fns);
988             break;
989           case CALL_EXPR:
990             sra_walk_call_expr (stmt, &si, fns);
991             break;
992           case ASM_EXPR:
993             sra_walk_asm_expr (stmt, &si, fns);
994             break;
995
996           default:
997             break;
998           }
999       }
1000 }
1001 \f
1002 /* Phase One: Scan all referenced variables in the program looking for
1003    structures that could be decomposed.  */
1004
1005 static bool
1006 find_candidates_for_sra (void)
1007 {
1008   bool any_set = false;
1009   tree var;
1010   referenced_var_iterator rvi;
1011
1012   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1013     {
1014       if (decl_can_be_decomposed_p (var))
1015         {
1016           bitmap_set_bit (sra_candidates, DECL_UID (var));
1017           any_set = true;
1018         }
1019     }
1020
1021   return any_set;
1022 }
1023
1024 \f
1025 /* Phase Two: Scan all references to scalarizable variables.  Count the
1026    number of times they are used or copied respectively.  */
1027
1028 /* Callbacks to fill in SRA_WALK_FNS.  Everything but USE is
1029    considered a copy, because we can decompose the reference such that
1030    the sub-elements needn't be contiguous.  */
1031
1032 static void
1033 scan_use (struct sra_elt *elt, tree *expr_p ATTRIBUTE_UNUSED,
1034           block_stmt_iterator *bsi ATTRIBUTE_UNUSED,
1035           bool is_output ATTRIBUTE_UNUSED, bool use_all ATTRIBUTE_UNUSED)
1036 {
1037   elt->n_uses += 1;
1038 }
1039
1040 static void
1041 scan_copy (struct sra_elt *lhs_elt, struct sra_elt *rhs_elt,
1042            block_stmt_iterator *bsi ATTRIBUTE_UNUSED)
1043 {
1044   lhs_elt->n_copies += 1;
1045   rhs_elt->n_copies += 1;
1046 }
1047
1048 static void
1049 scan_init (struct sra_elt *lhs_elt, tree rhs ATTRIBUTE_UNUSED,
1050            block_stmt_iterator *bsi ATTRIBUTE_UNUSED)
1051 {
1052   lhs_elt->n_copies += 1;
1053 }
1054
1055 static void
1056 scan_ldst (struct sra_elt *elt, tree other ATTRIBUTE_UNUSED,
1057            block_stmt_iterator *bsi ATTRIBUTE_UNUSED,
1058            bool is_output ATTRIBUTE_UNUSED)
1059 {
1060   elt->n_copies += 1;
1061 }
1062
1063 /* Dump the values we collected during the scanning phase.  */
1064
1065 static void
1066 scan_dump (struct sra_elt *elt)
1067 {
1068   struct sra_elt *c;
1069
1070   dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1071   fprintf (dump_file, ": n_uses=%u n_copies=%u\n", elt->n_uses, elt->n_copies);
1072
1073   for (c = elt->children; c ; c = c->sibling)
1074     scan_dump (c);
1075
1076   for (c = elt->groups; c ; c = c->sibling)
1077     scan_dump (c);
1078 }
1079
1080 /* Entry point to phase 2.  Scan the entire function, building up
1081    scalarization data structures, recording copies and uses.  */
1082
1083 static void
1084 scan_function (void)
1085 {
1086   static const struct sra_walk_fns fns = {
1087     scan_use, scan_copy, scan_init, scan_ldst, true
1088   };
1089   bitmap_iterator bi;
1090
1091   sra_walk_function (&fns);
1092
1093   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1094     {
1095       unsigned i;
1096
1097       fputs ("\nScan results:\n", dump_file);
1098       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (sra_candidates, 0, i, bi)
1099         {
1100           tree var = referenced_var (i);
1101           struct sra_elt *elt = lookup_element (NULL, var, NULL, NO_INSERT);
1102           if (elt)
1103             scan_dump (elt);
1104         }
1105       fputc ('\n', dump_file);
1106     }
1107 }
1108 \f
1109 /* Phase Three: Make decisions about which variables to scalarize, if any.
1110    All elements to be scalarized have replacement variables made for them.  */
1111
1112 /* A subroutine of build_element_name.  Recursively build the element
1113    name on the obstack.  */
1114
1115 static void
1116 build_element_name_1 (struct sra_elt *elt)
1117 {
1118   tree t;
1119   char buffer[32];
1120
1121   if (elt->parent)
1122     {
1123       build_element_name_1 (elt->parent);
1124       obstack_1grow (&sra_obstack, '$');
1125
1126       if (TREE_CODE (elt->parent->type) == COMPLEX_TYPE)
1127         {
1128           if (elt->element == integer_zero_node)
1129             obstack_grow (&sra_obstack, "real", 4);
1130           else
1131             obstack_grow (&sra_obstack, "imag", 4);
1132           return;
1133         }
1134     }
1135
1136   t = elt->element;
1137   if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST)
1138     {
1139       /* ??? Eh.  Don't bother doing double-wide printing.  */
1140       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (t));
1141       obstack_grow (&sra_obstack, buffer, strlen (buffer));
1142     }
1143   else
1144     {
1145       tree name = DECL_NAME (t);
1146       if (name)
1147         obstack_grow (&sra_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1148                       IDENTIFIER_LENGTH (name));
1149       else
1150         {
1151           sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (t));
1152           obstack_grow (&sra_obstack, buffer, strlen (buffer));
1153         }
1154     }
1155 }
1156
1157 /* Construct a pretty variable name for an element's replacement variable.
1158    The name is built on the obstack.  */
1159
1160 static char *
1161 build_element_name (struct sra_elt *elt)
1162 {
1163   build_element_name_1 (elt);
1164   obstack_1grow (&sra_obstack, '\0');
1165   return XOBFINISH (&sra_obstack, char *);
1166 }
1167
1168 /* Instantiate an element as an independent variable.  */
1169
1170 static void
1171 instantiate_element (struct sra_elt *elt)
1172 {
1173   struct sra_elt *base_elt;
1174   tree var, base;
1175
1176   for (base_elt = elt; base_elt->parent; base_elt = base_elt->parent)
1177     continue;
1178   base = base_elt->element;
1179
1180   elt->replacement = var = make_rename_temp (elt->type, "SR");
1181   DECL_SOURCE_LOCATION (var) = DECL_SOURCE_LOCATION (base);
1182   DECL_ARTIFICIAL (var) = 1;
1183
1184   if (TREE_THIS_VOLATILE (elt->type))
1185     {
1186       TREE_THIS_VOLATILE (var) = 1;
1187       TREE_SIDE_EFFECTS (var) = 1;
1188     }
1189
1190   if (DECL_NAME (base) && !DECL_IGNORED_P (base))
1191     {
1192       char *pretty_name = build_element_name (elt);
1193       DECL_NAME (var) = get_identifier (pretty_name);
1194       obstack_free (&sra_obstack, pretty_name);
1195
1196       SET_DECL_DEBUG_EXPR (var, generate_element_ref (elt));
1197       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (var) = 1;
1198       
1199       DECL_IGNORED_P (var) = 0;
1200       TREE_NO_WARNING (var) = TREE_NO_WARNING (base);
1201     }
1202   else
1203     {
1204       DECL_IGNORED_P (var) = 1;
1205       /* ??? We can't generate any warning that would be meaningful.  */
1206       TREE_NO_WARNING (var) = 1;
1207     }
1208
1209   if (dump_file)
1210     {
1211       fputs ("  ", dump_file);
1212       dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1213       fputs (" -> ", dump_file);
1214       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
1215       fputc ('\n', dump_file);
1216     }
1217 }
1218
1219 /* Make one pass across an element tree deciding whether or not it's
1220    profitable to instantiate individual leaf scalars.
1221
1222    PARENT_USES and PARENT_COPIES are the sum of the N_USES and N_COPIES
1223    fields all the way up the tree.  */
1224
1225 static void
1226 decide_instantiation_1 (struct sra_elt *elt, unsigned int parent_uses,
1227                         unsigned int parent_copies)
1228 {
1229   if (dump_file && !elt->parent)
1230     {
1231       fputs ("Initial instantiation for ", dump_file);
1232       dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1233       fputc ('\n', dump_file);
1234     }
1235
1236   if (elt->cannot_scalarize)
1237     return;
1238
1239   if (elt->is_scalar)
1240     {
1241       /* The decision is simple: instantiate if we're used more frequently
1242          than the parent needs to be seen as a complete unit.  */
1243       if (elt->n_uses + elt->n_copies + parent_copies > parent_uses)
1244         instantiate_element (elt);
1245     }
1246   else
1247     {
1248       struct sra_elt *c, *group;
1249       unsigned int this_uses = elt->n_uses + parent_uses;
1250       unsigned int this_copies = elt->n_copies + parent_copies;
1251
1252       /* Consider groups of sub-elements as weighing in favour of
1253          instantiation whatever their size.  */
1254       for (group = elt->groups; group ; group = group->sibling)
1255         FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (c, group)
1256           {
1257             c->n_uses += group->n_uses;
1258             c->n_copies += group->n_copies;
1259           }
1260
1261       for (c = elt->children; c ; c = c->sibling)
1262         decide_instantiation_1 (c, this_uses, this_copies);
1263     }
1264 }
1265
1266 /* Compute the size and number of all instantiated elements below ELT.
1267    We will only care about this if the size of the complete structure
1268    fits in a HOST_WIDE_INT, so we don't have to worry about overflow.  */
1269
1270 static unsigned int
1271 sum_instantiated_sizes (struct sra_elt *elt, unsigned HOST_WIDE_INT *sizep)
1272 {
1273   if (elt->replacement)
1274     {
1275       *sizep += TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (elt->type));
1276       return 1;
1277     }
1278   else
1279     {
1280       struct sra_elt *c;
1281       unsigned int count = 0;
1282
1283       for (c = elt->children; c ; c = c->sibling)
1284         count += sum_instantiated_sizes (c, sizep);
1285
1286       return count;
1287     }
1288 }
1289
1290 /* Instantiate fields in ELT->TYPE that are not currently present as
1291    children of ELT.  */
1292
1293 static void instantiate_missing_elements (struct sra_elt *elt);
1294
1295 static void
1296 instantiate_missing_elements_1 (struct sra_elt *elt, tree child, tree type)
1297 {
1298   struct sra_elt *sub = lookup_element (elt, child, type, INSERT);
1299   if (sub->is_scalar)
1300     {
1301       if (sub->replacement == NULL)
1302         instantiate_element (sub);
1303     }
1304   else
1305     instantiate_missing_elements (sub);
1306 }
1307
1308 static void
1309 instantiate_missing_elements (struct sra_elt *elt)
1310 {
1311   tree type = elt->type;
1312
1313   switch (TREE_CODE (type))
1314     {
1315     case RECORD_TYPE:
1316       {
1317         tree f;
1318         for (f = TYPE_FIELDS (type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1319           if (TREE_CODE (f) == FIELD_DECL)
1320             instantiate_missing_elements_1 (elt, f, TREE_TYPE (f));
1321         break;
1322       }
1323
1324     case ARRAY_TYPE:
1325       {
1326         tree i, max, subtype;
1327
1328         i = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1329         max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1330         subtype = TREE_TYPE (type);
1331
1332         while (1)
1333           {
1334             instantiate_missing_elements_1 (elt, i, subtype);
1335             if (tree_int_cst_equal (i, max))
1336               break;
1337             i = int_const_binop (PLUS_EXPR, i, integer_one_node, true);
1338           }
1339
1340         break;
1341       }
1342
1343     case COMPLEX_TYPE:
1344       type = TREE_TYPE (type);
1345       instantiate_missing_elements_1 (elt, integer_zero_node, type);
1346       instantiate_missing_elements_1 (elt, integer_one_node, type);
1347       break;
1348
1349     default:
1350       gcc_unreachable ();
1351     }
1352 }
1353
1354 /* Make one pass across an element tree deciding whether to perform block
1355    or element copies.  If we decide on element copies, instantiate all
1356    elements.  Return true if there are any instantiated sub-elements.  */
1357
1358 static bool
1359 decide_block_copy (struct sra_elt *elt)
1360 {
1361   struct sra_elt *c;
1362   bool any_inst;
1363
1364   /* We shouldn't be invoked on groups of sub-elements as they must
1365      behave like their parent as far as block copy is concerned.  */
1366   gcc_assert (!elt->is_group);
1367
1368   /* If scalarization is disabled, respect it.  */
1369   if (elt->cannot_scalarize)
1370     {
1371       elt->use_block_copy = 1;
1372
1373       if (dump_file)
1374         {
1375           fputs ("Scalarization disabled for ", dump_file);
1376           dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1377           fputc ('\n', dump_file);
1378         }
1379
1380       /* Disable scalarization of sub-elements */
1381       for (c = elt->children; c; c = c->sibling)
1382         {
1383           c->cannot_scalarize = 1;
1384           decide_block_copy (c);
1385         }
1386
1387       /* Groups behave like their parent.  */
1388       for (c = elt->groups; c; c = c->sibling)
1389         {
1390           c->cannot_scalarize = 1;
1391           c->use_block_copy = 1;
1392         }
1393
1394       return false;
1395     }
1396
1397   /* Don't decide if we've no uses.  */
1398   if (elt->n_uses == 0 && elt->n_copies == 0)
1399     ;
1400
1401   else if (!elt->is_scalar)
1402     {
1403       tree size_tree = TYPE_SIZE_UNIT (elt->type);
1404       bool use_block_copy = true;
1405
1406       /* Tradeoffs for COMPLEX types pretty much always make it better
1407          to go ahead and split the components.  */
1408       if (TREE_CODE (elt->type) == COMPLEX_TYPE)
1409         use_block_copy = false;
1410
1411       /* Don't bother trying to figure out the rest if the structure is
1412          so large we can't do easy arithmetic.  This also forces block
1413          copies for variable sized structures.  */
1414       else if (host_integerp (size_tree, 1))
1415         {
1416           unsigned HOST_WIDE_INT full_size, inst_size = 0;
1417           unsigned int max_size, max_count, inst_count, full_count;
1418
1419           /* If the sra-max-structure-size parameter is 0, then the
1420              user has not overridden the parameter and we can choose a
1421              sensible default.  */
1422           max_size = SRA_MAX_STRUCTURE_SIZE
1423             ? SRA_MAX_STRUCTURE_SIZE
1424             : MOVE_RATIO * UNITS_PER_WORD;
1425           max_count = SRA_MAX_STRUCTURE_COUNT
1426             ? SRA_MAX_STRUCTURE_COUNT
1427             : MOVE_RATIO;
1428
1429           full_size = tree_low_cst (size_tree, 1);
1430           full_count = count_type_elements (elt->type, false);
1431           inst_count = sum_instantiated_sizes (elt, &inst_size);
1432
1433           /* ??? What to do here.  If there are two fields, and we've only
1434              instantiated one, then instantiating the other is clearly a win.
1435              If there are a large number of fields then the size of the copy
1436              is much more of a factor.  */
1437
1438           /* If the structure is small, and we've made copies, go ahead
1439              and instantiate, hoping that the copies will go away.  */
1440           if (full_size <= max_size
1441               && (full_count - inst_count) <= max_count
1442               && elt->n_copies > elt->n_uses)
1443             use_block_copy = false;
1444           else if (inst_count * 100 >= full_count * SRA_FIELD_STRUCTURE_RATIO
1445                    && inst_size * 100 >= full_size * SRA_FIELD_STRUCTURE_RATIO)
1446             use_block_copy = false;
1447
1448           /* In order to avoid block copy, we have to be able to instantiate
1449              all elements of the type.  See if this is possible.  */
1450           if (!use_block_copy
1451               && (!can_completely_scalarize_p (elt)
1452                   || !type_can_instantiate_all_elements (elt->type)))
1453             use_block_copy = true;
1454         }
1455
1456       elt->use_block_copy = use_block_copy;
1457
1458       /* Groups behave like their parent.  */
1459       for (c = elt->groups; c; c = c->sibling)
1460         c->use_block_copy = use_block_copy;
1461
1462       if (dump_file)
1463         {
1464           fprintf (dump_file, "Using %s for ",
1465                    use_block_copy ? "block-copy" : "element-copy");
1466           dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1467           fputc ('\n', dump_file);
1468         }
1469
1470       if (!use_block_copy)
1471         {
1472           instantiate_missing_elements (elt);
1473           return true;
1474         }
1475     }
1476
1477   any_inst = elt->replacement != NULL;
1478
1479   for (c = elt->children; c ; c = c->sibling)
1480     any_inst |= decide_block_copy (c);
1481
1482   return any_inst;
1483 }
1484
1485 /* Entry point to phase 3.  Instantiate scalar replacement variables.  */
1486
1487 static void
1488 decide_instantiations (void)
1489 {
1490   unsigned int i;
1491   bool cleared_any;
1492   bitmap_head done_head;
1493   bitmap_iterator bi;
1494
1495   /* We cannot clear bits from a bitmap we're iterating over,
1496      so save up all the bits to clear until the end.  */
1497   bitmap_initialize (&done_head, &bitmap_default_obstack);
1498   cleared_any = false;
1499
1500   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (sra_candidates, 0, i, bi)
1501     {
1502       tree var = referenced_var (i);
1503       struct sra_elt *elt = lookup_element (NULL, var, NULL, NO_INSERT);
1504       if (elt)
1505         {
1506           decide_instantiation_1 (elt, 0, 0);
1507           if (!decide_block_copy (elt))
1508             elt = NULL;
1509         }
1510       if (!elt)
1511         {
1512           bitmap_set_bit (&done_head, i);
1513           cleared_any = true;
1514         }
1515     }
1516
1517   if (cleared_any)
1518     {
1519       bitmap_and_compl_into (sra_candidates, &done_head);
1520       bitmap_and_compl_into (needs_copy_in, &done_head);
1521     }
1522   bitmap_clear (&done_head);
1523   
1524   if (!bitmap_empty_p (sra_candidates))
1525     todoflags |= TODO_update_smt_usage;
1526
1527   mark_set_for_renaming (sra_candidates);
1528
1529   if (dump_file)
1530     fputc ('\n', dump_file);
1531 }
1532
1533 \f
1534 /* Phase Four: Update the function to match the replacements created.  */
1535
1536 /* Mark all the variables in V_MAY_DEF or V_MUST_DEF operands for STMT for
1537    renaming. This becomes necessary when we modify all of a non-scalar.  */
1538
1539 static void
1540 mark_all_v_defs_1 (tree stmt)
1541 {
1542   tree sym;
1543   ssa_op_iter iter;
1544
1545   update_stmt_if_modified (stmt);
1546
1547   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (sym, stmt, iter, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)
1548     {
1549       if (TREE_CODE (sym) == SSA_NAME)
1550         sym = SSA_NAME_VAR (sym);
1551       mark_sym_for_renaming (sym);
1552     }
1553 }
1554
1555
1556 /* Mark all the variables in virtual operands in all the statements in
1557    LIST for renaming.  */
1558
1559 static void
1560 mark_all_v_defs (tree list)
1561 {
1562   if (TREE_CODE (list) != STATEMENT_LIST)
1563     mark_all_v_defs_1 (list);
1564   else
1565     {
1566       tree_stmt_iterator i;
1567       for (i = tsi_start (list); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
1568         mark_all_v_defs_1 (tsi_stmt (i));
1569     }
1570 }
1571
1572 /* Mark every replacement under ELT with TREE_NO_WARNING.  */
1573
1574 static void
1575 mark_no_warning (struct sra_elt *elt)
1576 {
1577   if (!elt->all_no_warning)
1578     {
1579       if (elt->replacement)
1580         TREE_NO_WARNING (elt->replacement) = 1;
1581       else
1582         {
1583           struct sra_elt *c;
1584           FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (c, elt)
1585             mark_no_warning (c);
1586         }
1587       elt->all_no_warning = true;
1588     }
1589 }
1590
1591 /* Build a single level component reference to ELT rooted at BASE.  */
1592
1593 static tree
1594 generate_one_element_ref (struct sra_elt *elt, tree base)
1595 {
1596   switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (base)))
1597     {
1598     case RECORD_TYPE:
1599       {
1600         tree field = elt->element;
1601
1602         /* Watch out for compatible records with differing field lists.  */
1603         if (DECL_FIELD_CONTEXT (field) != TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (base)))
1604           field = find_compatible_field (TREE_TYPE (base), field);
1605
1606         return build3 (COMPONENT_REF, elt->type, base, field, NULL);
1607       }
1608
1609     case ARRAY_TYPE:
1610       todoflags |= TODO_update_smt_usage;
1611       if (TREE_CODE (elt->element) == RANGE_EXPR)
1612         return build4 (ARRAY_RANGE_REF, elt->type, base,
1613                        TREE_OPERAND (elt->element, 0), NULL, NULL);
1614       else
1615         return build4 (ARRAY_REF, elt->type, base, elt->element, NULL, NULL);
1616
1617     case COMPLEX_TYPE:
1618       if (elt->element == integer_zero_node)
1619         return build1 (REALPART_EXPR, elt->type, base);
1620       else
1621         return build1 (IMAGPART_EXPR, elt->type, base);
1622
1623     default:
1624       gcc_unreachable ();
1625     }
1626 }
1627
1628 /* Build a full component reference to ELT rooted at its native variable.  */
1629
1630 static tree
1631 generate_element_ref (struct sra_elt *elt)
1632 {
1633   if (elt->parent)
1634     return generate_one_element_ref (elt, generate_element_ref (elt->parent));
1635   else
1636     return elt->element;
1637 }
1638
1639 /* Generate a set of assignment statements in *LIST_P to copy all
1640    instantiated elements under ELT to or from the equivalent structure
1641    rooted at EXPR.  COPY_OUT controls the direction of the copy, with
1642    true meaning to copy out of EXPR into ELT.  */
1643
1644 static void
1645 generate_copy_inout (struct sra_elt *elt, bool copy_out, tree expr,
1646                      tree *list_p)
1647 {
1648   struct sra_elt *c;
1649   tree t;
1650
1651   if (!copy_out && TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
1652       && TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == COMPLEX_TYPE)
1653     {
1654       tree r, i;
1655
1656       c = lookup_element (elt, integer_zero_node, NULL, NO_INSERT);
1657       r = c->replacement;
1658       c = lookup_element (elt, integer_one_node, NULL, NO_INSERT);
1659       i = c->replacement;
1660
1661       t = build2 (COMPLEX_EXPR, elt->type, r, i);
1662       t = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, expr, t);
1663       SSA_NAME_DEF_STMT (expr) = t;
1664       append_to_statement_list (t, list_p);
1665     }
1666   else if (elt->replacement)
1667     {
1668       if (copy_out)
1669         t = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, elt->replacement, expr);
1670       else
1671         t = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, expr, elt->replacement);
1672       append_to_statement_list (t, list_p);
1673     }
1674   else
1675     {
1676       FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (c, elt)
1677         {
1678           t = generate_one_element_ref (c, unshare_expr (expr));
1679           generate_copy_inout (c, copy_out, t, list_p);
1680         }
1681     }
1682 }
1683
1684 /* Generate a set of assignment statements in *LIST_P to copy all instantiated
1685    elements under SRC to their counterparts under DST.  There must be a 1-1
1686    correspondence of instantiated elements.  */
1687
1688 static void
1689 generate_element_copy (struct sra_elt *dst, struct sra_elt *src, tree *list_p)
1690 {
1691   struct sra_elt *dc, *sc;
1692
1693   FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (dc, dst)
1694     {
1695       sc = lookup_element (src, dc->element, NULL, NO_INSERT);
1696       gcc_assert (sc);
1697       generate_element_copy (dc, sc, list_p);
1698     }
1699
1700   if (dst->replacement)
1701     {
1702       tree t;
1703
1704       gcc_assert (src->replacement);
1705
1706       t = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, dst->replacement,
1707                   src->replacement);
1708       append_to_statement_list (t, list_p);
1709     }
1710 }
1711
1712 /* Generate a set of assignment statements in *LIST_P to zero all instantiated
1713    elements under ELT.  In addition, do not assign to elements that have been
1714    marked VISITED but do reset the visited flag; this allows easy coordination
1715    with generate_element_init.  */
1716
1717 static void
1718 generate_element_zero (struct sra_elt *elt, tree *list_p)
1719 {
1720   struct sra_elt *c;
1721
1722   if (elt->visited)
1723     {
1724       elt->visited = false;
1725       return;
1726     }
1727
1728   FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (c, elt)
1729     generate_element_zero (c, list_p);
1730
1731   if (elt->replacement)
1732     {
1733       tree t;
1734
1735       gcc_assert (elt->is_scalar);
1736       t = fold_convert (elt->type, integer_zero_node);
1737
1738       t = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, elt->replacement, t);
1739       append_to_statement_list (t, list_p);
1740     }
1741 }
1742
1743 /* Generate an assignment VAR = INIT, where INIT may need gimplification.
1744    Add the result to *LIST_P.  */
1745
1746 static void
1747 generate_one_element_init (tree var, tree init, tree *list_p)
1748 {
1749   /* The replacement can be almost arbitrarily complex.  Gimplify.  */
1750   tree stmt = build2 (MODIFY_EXPR, void_type_node, var, init);
1751   gimplify_and_add (stmt, list_p);
1752 }
1753
1754 /* Generate a set of assignment statements in *LIST_P to set all instantiated
1755    elements under ELT with the contents of the initializer INIT.  In addition,
1756    mark all assigned elements VISITED; this allows easy coordination with
1757    generate_element_zero.  Return false if we found a case we couldn't
1758    handle.  */
1759
1760 static bool
1761 generate_element_init_1 (struct sra_elt *elt, tree init, tree *list_p)
1762 {
1763   bool result = true;
1764   enum tree_code init_code;
1765   struct sra_elt *sub;
1766   tree t;
1767   unsigned HOST_WIDE_INT idx;
1768   tree value, purpose;
1769
1770   /* We can be passed DECL_INITIAL of a static variable.  It might have a
1771      conversion, which we strip off here.  */
1772   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (init);
1773   init_code = TREE_CODE (init);
1774
1775   if (elt->is_scalar)
1776     {
1777       if (elt->replacement)
1778         {
1779           generate_one_element_init (elt->replacement, init, list_p);
1780           elt->visited = true;
1781         }
1782       return result;
1783     }
1784
1785   switch (init_code)
1786     {
1787     case COMPLEX_CST:
1788     case COMPLEX_EXPR:
1789       FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (sub, elt)
1790         {
1791           if (sub->element == integer_zero_node)
1792             t = (init_code == COMPLEX_EXPR
1793                  ? TREE_OPERAND (init, 0) : TREE_REALPART (init));
1794           else
1795             t = (init_code == COMPLEX_EXPR
1796                  ? TREE_OPERAND (init, 1) : TREE_IMAGPART (init));
1797           result &= generate_element_init_1 (sub, t, list_p);
1798         }
1799       break;
1800
1801     case CONSTRUCTOR:
1802       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (init), idx, purpose, value)
1803         {
1804           if (TREE_CODE (purpose) == RANGE_EXPR)
1805             {
1806               tree lower = TREE_OPERAND (purpose, 0);
1807               tree upper = TREE_OPERAND (purpose, 1);
1808
1809               while (1)
1810                 {
1811                   sub = lookup_element (elt, lower, NULL, NO_INSERT);
1812                   if (sub != NULL)
1813                     result &= generate_element_init_1 (sub, value, list_p);
1814                   if (tree_int_cst_equal (lower, upper))
1815                     break;
1816                   lower = int_const_binop (PLUS_EXPR, lower,
1817                                            integer_one_node, true);
1818                 }
1819             }
1820           else
1821             {
1822               sub = lookup_element (elt, purpose, NULL, NO_INSERT);
1823               if (sub != NULL)
1824                 result &= generate_element_init_1 (sub, value, list_p);
1825             }
1826         }
1827       break;
1828
1829     default:
1830       elt->visited = true;
1831       result = false;
1832     }
1833
1834   return result;
1835 }
1836
1837 /* A wrapper function for generate_element_init_1 that handles cleanup after
1838    gimplification.  */
1839
1840 static bool
1841 generate_element_init (struct sra_elt *elt, tree init, tree *list_p)
1842 {
1843   bool ret;
1844
1845   push_gimplify_context ();
1846   ret = generate_element_init_1 (elt, init, list_p);
1847   pop_gimplify_context (NULL);
1848
1849   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
1850   if (ret && *list_p)
1851     {
1852       tree_stmt_iterator i;
1853
1854       for (i = tsi_start (*list_p); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
1855         find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (i));
1856     }
1857
1858   return ret;
1859 }
1860
1861 /* Insert STMT on all the outgoing edges out of BB.  Note that if BB
1862    has more than one edge, STMT will be replicated for each edge.  Also,
1863    abnormal edges will be ignored.  */
1864
1865 void
1866 insert_edge_copies (tree stmt, basic_block bb)
1867 {
1868   edge e;
1869   edge_iterator ei;
1870   bool first_copy;
1871
1872   first_copy = true;
1873   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1874     {
1875       /* We don't need to insert copies on abnormal edges.  The
1876          value of the scalar replacement is not guaranteed to
1877          be valid through an abnormal edge.  */
1878       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1879         {
1880           if (first_copy)
1881             {
1882               bsi_insert_on_edge (e, stmt);
1883               first_copy = false;
1884             }
1885           else
1886             bsi_insert_on_edge (e, unsave_expr_now (stmt));
1887         }
1888     }
1889 }
1890
1891 /* Helper function to insert LIST before BSI, and set up line number info.  */
1892
1893 void
1894 sra_insert_before (block_stmt_iterator *bsi, tree list)
1895 {
1896   tree stmt = bsi_stmt (*bsi);
1897
1898   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
1899     annotate_all_with_locus (&list, EXPR_LOCATION (stmt));
1900   bsi_insert_before (bsi, list, BSI_SAME_STMT);
1901 }
1902
1903 /* Similarly, but insert after BSI.  Handles insertion onto edges as well.  */
1904
1905 void
1906 sra_insert_after (block_stmt_iterator *bsi, tree list)
1907 {
1908   tree stmt = bsi_stmt (*bsi);
1909
1910   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
1911     annotate_all_with_locus (&list, EXPR_LOCATION (stmt));
1912
1913   if (stmt_ends_bb_p (stmt))
1914     insert_edge_copies (list, bsi->bb);
1915   else
1916     bsi_insert_after (bsi, list, BSI_SAME_STMT);
1917 }
1918
1919 /* Similarly, but replace the statement at BSI.  */
1920
1921 static void
1922 sra_replace (block_stmt_iterator *bsi, tree list)
1923 {
1924   sra_insert_before (bsi, list);
1925   bsi_remove (bsi, false);
1926   if (bsi_end_p (*bsi))
1927     *bsi = bsi_last (bsi->bb);
1928   else
1929     bsi_prev (bsi);
1930 }
1931
1932 /* Scalarize a USE.  To recap, this is either a simple reference to ELT,
1933    if elt is scalar, or some occurrence of ELT that requires a complete
1934    aggregate.  IS_OUTPUT is true if ELT is being modified.  */
1935
1936 static void
1937 scalarize_use (struct sra_elt *elt, tree *expr_p, block_stmt_iterator *bsi,
1938                bool is_output, bool use_all)
1939 {
1940   tree list = NULL, stmt = bsi_stmt (*bsi);
1941
1942   if (elt->replacement)
1943     {
1944       /* If we have a replacement, then updating the reference is as
1945          simple as modifying the existing statement in place.  */
1946       if (is_output)
1947         mark_all_v_defs (stmt);
1948       *expr_p = elt->replacement;
1949       update_stmt (stmt);
1950     }
1951   else
1952     {
1953       /* Otherwise we need some copies.  If ELT is being read, then we want
1954          to store all (modified) sub-elements back into the structure before
1955          the reference takes place.  If ELT is being written, then we want to
1956          load the changed values back into our shadow variables.  */
1957       /* ??? We don't check modified for reads, we just always write all of
1958          the values.  We should be able to record the SSA number of the VOP
1959          for which the values were last read.  If that number matches the
1960          SSA number of the VOP in the current statement, then we needn't
1961          emit an assignment.  This would also eliminate double writes when
1962          a structure is passed as more than one argument to a function call.
1963          This optimization would be most effective if sra_walk_function
1964          processed the blocks in dominator order.  */
1965
1966       generate_copy_inout (elt, is_output, generate_element_ref (elt), &list);
1967       if (list == NULL)
1968         return;
1969       mark_all_v_defs (list);
1970       if (is_output)
1971         sra_insert_after (bsi, list);
1972       else
1973         {
1974           sra_insert_before (bsi, list);
1975           if (use_all)
1976             mark_no_warning (elt);
1977         }
1978     }
1979 }
1980
1981 /* Scalarize a COPY.  To recap, this is an assignment statement between
1982    two scalarizable references, LHS_ELT and RHS_ELT.  */
1983
1984 static void
1985 scalarize_copy (struct sra_elt *lhs_elt, struct sra_elt *rhs_elt,
1986                 block_stmt_iterator *bsi)
1987 {
1988   tree list, stmt;
1989
1990   if (lhs_elt->replacement && rhs_elt->replacement)
1991     {
1992       /* If we have two scalar operands, modify the existing statement.  */
1993       stmt = bsi_stmt (*bsi);
1994
1995       /* See the commentary in sra_walk_function concerning
1996          RETURN_EXPR, and why we should never see one here.  */
1997       gcc_assert (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR);
1998
1999       TREE_OPERAND (stmt, 0) = lhs_elt->replacement;
2000       TREE_OPERAND (stmt, 1) = rhs_elt->replacement;
2001       update_stmt (stmt);
2002     }
2003   else if (lhs_elt->use_block_copy || rhs_elt->use_block_copy)
2004     {
2005       /* If either side requires a block copy, then sync the RHS back
2006          to the original structure, leave the original assignment
2007          statement (which will perform the block copy), then load the
2008          LHS values out of its now-updated original structure.  */
2009       /* ??? Could perform a modified pair-wise element copy.  That
2010          would at least allow those elements that are instantiated in
2011          both structures to be optimized well.  */
2012
2013       list = NULL;
2014       generate_copy_inout (rhs_elt, false,
2015                            generate_element_ref (rhs_elt), &list);
2016       if (list)
2017         {
2018           mark_all_v_defs (list);
2019           sra_insert_before (bsi, list);
2020         }
2021
2022       list = NULL;
2023       generate_copy_inout (lhs_elt, true,
2024                            generate_element_ref (lhs_elt), &list);
2025       if (list)
2026         {
2027           mark_all_v_defs (list);
2028           sra_insert_after (bsi, list);
2029         }
2030     }
2031   else
2032     {
2033       /* Otherwise both sides must be fully instantiated.  In which
2034          case perform pair-wise element assignments and replace the
2035          original block copy statement.  */
2036
2037       stmt = bsi_stmt (*bsi);
2038       mark_all_v_defs (stmt);
2039
2040       list = NULL;
2041       generate_element_copy (lhs_elt, rhs_elt, &list);
2042       gcc_assert (list);
2043       mark_all_v_defs (list);
2044       sra_replace (bsi, list);
2045     }
2046 }
2047
2048 /* Scalarize an INIT.  To recap, this is an assignment to a scalarizable
2049    reference from some form of constructor: CONSTRUCTOR, COMPLEX_CST or
2050    COMPLEX_EXPR.  If RHS is NULL, it should be treated as an empty
2051    CONSTRUCTOR.  */
2052
2053 static void
2054 scalarize_init (struct sra_elt *lhs_elt, tree rhs, block_stmt_iterator *bsi)
2055 {
2056   bool result = true;
2057   tree list = NULL;
2058
2059   /* Generate initialization statements for all members extant in the RHS.  */
2060   if (rhs)
2061     {
2062       /* Unshare the expression just in case this is from a decl's initial.  */
2063       rhs = unshare_expr (rhs);
2064       result = generate_element_init (lhs_elt, rhs, &list);
2065     }
2066
2067   /* CONSTRUCTOR is defined such that any member not mentioned is assigned
2068      a zero value.  Initialize the rest of the instantiated elements.  */
2069   generate_element_zero (lhs_elt, &list);
2070
2071   if (!result)
2072     {
2073       /* If we failed to convert the entire initializer, then we must
2074          leave the structure assignment in place and must load values
2075          from the structure into the slots for which we did not find
2076          constants.  The easiest way to do this is to generate a complete
2077          copy-out, and then follow that with the constant assignments
2078          that we were able to build.  DCE will clean things up.  */
2079       tree list0 = NULL;
2080       generate_copy_inout (lhs_elt, true, generate_element_ref (lhs_elt),
2081                            &list0);
2082       append_to_statement_list (list, &list0);
2083       list = list0;
2084     }
2085
2086   if (lhs_elt->use_block_copy || !result)
2087     {
2088       /* Since LHS is not fully instantiated, we must leave the structure
2089          assignment in place.  Treating this case differently from a USE
2090          exposes constants to later optimizations.  */
2091       if (list)
2092         {
2093           mark_all_v_defs (list);
2094           sra_insert_after (bsi, list);
2095         }
2096     }
2097   else
2098     {
2099       /* The LHS is fully instantiated.  The list of initializations
2100          replaces the original structure assignment.  */
2101       gcc_assert (list);
2102       mark_all_v_defs (bsi_stmt (*bsi));
2103       mark_all_v_defs (list);
2104       sra_replace (bsi, list);
2105     }
2106 }
2107
2108 /* A subroutine of scalarize_ldst called via walk_tree.  Set TREE_NO_TRAP
2109    on all INDIRECT_REFs.  */
2110
2111 static tree
2112 mark_notrap (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2113 {
2114   tree t = *tp;
2115
2116   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF)
2117     {
2118       TREE_THIS_NOTRAP (t) = 1;
2119       *walk_subtrees = 0;
2120     }
2121   else if (IS_TYPE_OR_DECL_P (t))
2122     *walk_subtrees = 0;
2123
2124   return NULL;
2125 }
2126
2127 /* Scalarize a LDST.  To recap, this is an assignment between one scalarizable
2128    reference ELT and one non-scalarizable reference OTHER.  IS_OUTPUT is true
2129    if ELT is on the left-hand side.  */
2130
2131 static void
2132 scalarize_ldst (struct sra_elt *elt, tree other,
2133                 block_stmt_iterator *bsi, bool is_output)
2134 {
2135   /* Shouldn't have gotten called for a scalar.  */
2136   gcc_assert (!elt->replacement);
2137
2138   if (elt->use_block_copy)
2139     {
2140       /* Since ELT is not fully instantiated, we have to leave the
2141          block copy in place.  Treat this as a USE.  */
2142       scalarize_use (elt, NULL, bsi, is_output, false);
2143     }
2144   else
2145     {
2146       /* The interesting case is when ELT is fully instantiated.  In this
2147          case we can have each element stored/loaded directly to/from the
2148          corresponding slot in OTHER.  This avoids a block copy.  */
2149
2150       tree list = NULL, stmt = bsi_stmt (*bsi);
2151
2152       mark_all_v_defs (stmt);
2153       generate_copy_inout (elt, is_output, other, &list);
2154       mark_all_v_defs (list);
2155       gcc_assert (list);
2156
2157       /* Preserve EH semantics.  */
2158       if (stmt_ends_bb_p (stmt))
2159         {
2160           tree_stmt_iterator tsi;
2161           tree first;
2162
2163           /* Extract the first statement from LIST.  */
2164           tsi = tsi_start (list);
2165           first = tsi_stmt (tsi);
2166           tsi_delink (&tsi);
2167
2168           /* Replace the old statement with this new representative.  */
2169           bsi_replace (bsi, first, true);
2170
2171           if (!tsi_end_p (tsi))
2172             {
2173               /* If any reference would trap, then they all would.  And more
2174                  to the point, the first would.  Therefore none of the rest
2175                  will trap since the first didn't.  Indicate this by
2176                  iterating over the remaining statements and set
2177                  TREE_THIS_NOTRAP in all INDIRECT_REFs.  */
2178               do
2179                 {
2180                   walk_tree (tsi_stmt_ptr (tsi), mark_notrap, NULL, NULL);
2181                   tsi_next (&tsi);
2182                 }
2183               while (!tsi_end_p (tsi));
2184
2185               insert_edge_copies (list, bsi->bb);
2186             }
2187         }
2188       else
2189         sra_replace (bsi, list);
2190     }
2191 }
2192
2193 /* Generate initializations for all scalarizable parameters.  */
2194
2195 static void
2196 scalarize_parms (void)
2197 {
2198   tree list = NULL;
2199   unsigned i;
2200   bitmap_iterator bi;
2201
2202   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (needs_copy_in, 0, i, bi)
2203     {
2204       tree var = referenced_var (i);
2205       struct sra_elt *elt = lookup_element (NULL, var, NULL, NO_INSERT);
2206       generate_copy_inout (elt, true, var, &list);
2207     }
2208
2209   if (list)
2210     {
2211       insert_edge_copies (list, ENTRY_BLOCK_PTR);
2212       mark_all_v_defs (list);
2213     }
2214 }
2215
2216 /* Entry point to phase 4.  Update the function to match replacements.  */
2217
2218 static void
2219 scalarize_function (void)
2220 {
2221   static const struct sra_walk_fns fns = {
2222     scalarize_use, scalarize_copy, scalarize_init, scalarize_ldst, false
2223   };
2224
2225   sra_walk_function (&fns);
2226   scalarize_parms ();
2227   bsi_commit_edge_inserts ();
2228 }
2229
2230 \f
2231 /* Debug helper function.  Print ELT in a nice human-readable format.  */
2232
2233 static void
2234 dump_sra_elt_name (FILE *f, struct sra_elt *elt)
2235 {
2236   if (elt->parent && TREE_CODE (elt->parent->type) == COMPLEX_TYPE)
2237     {
2238       fputs (elt->element == integer_zero_node ? "__real__ " : "__imag__ ", f);
2239       dump_sra_elt_name (f, elt->parent);
2240     }
2241   else
2242     {
2243       if (elt->parent)
2244         dump_sra_elt_name (f, elt->parent);
2245       if (DECL_P (elt->element))
2246         {
2247           if (TREE_CODE (elt->element) == FIELD_DECL)
2248             fputc ('.', f);
2249           print_generic_expr (f, elt->element, dump_flags);
2250         }
2251       else if (TREE_CODE (elt->element) == RANGE_EXPR)
2252         fprintf (f, "["HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC".."HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC"]",
2253                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (elt->element, 0)),
2254                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (elt->element, 1)));
2255       else
2256         fprintf (f, "[" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC "]",
2257                  TREE_INT_CST_LOW (elt->element));
2258     }
2259 }
2260
2261 /* Likewise, but callable from the debugger.  */
2262
2263 void
2264 debug_sra_elt_name (struct sra_elt *elt)
2265 {
2266   dump_sra_elt_name (stderr, elt);
2267   fputc ('\n', stderr);
2268 }
2269
2270 void 
2271 sra_init_cache (void)
2272 {
2273   if (sra_type_decomp_cache) 
2274     return;
2275
2276   sra_type_decomp_cache = BITMAP_ALLOC (NULL);
2277   sra_type_inst_cache = BITMAP_ALLOC (NULL);
2278 }
2279
2280 /* Main entry point.  */
2281
2282 static unsigned int
2283 tree_sra (void)
2284 {
2285   /* Initialize local variables.  */
2286   todoflags = 0;
2287   gcc_obstack_init (&sra_obstack);
2288   sra_candidates = BITMAP_ALLOC (NULL);
2289   needs_copy_in = BITMAP_ALLOC (NULL);
2290   sra_init_cache ();
2291   sra_map = htab_create (101, sra_elt_hash, sra_elt_eq, NULL);
2292
2293   /* Scan.  If we find anything, instantiate and scalarize.  */
2294   if (find_candidates_for_sra ())
2295     {
2296       scan_function ();
2297       decide_instantiations ();
2298       scalarize_function ();
2299     }
2300
2301   /* Free allocated memory.  */
2302   htab_delete (sra_map);
2303   sra_map = NULL;
2304   BITMAP_FREE (sra_candidates);
2305   BITMAP_FREE (needs_copy_in);
2306   BITMAP_FREE (sra_type_decomp_cache);
2307   BITMAP_FREE (sra_type_inst_cache);
2308   obstack_free (&sra_obstack, NULL);
2309   return todoflags;
2310 }
2311
2312 static bool
2313 gate_sra (void)
2314 {
2315   return flag_tree_sra != 0;
2316 }
2317
2318 struct tree_opt_pass pass_sra =
2319 {
2320   "sra",                                /* name */
2321   gate_sra,                             /* gate */
2322   tree_sra,                             /* execute */
2323   NULL,                                 /* sub */
2324   NULL,                                 /* next */
2325   0,                                    /* static_pass_number */
2326   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
2327   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2328   0,                                    /* properties_provided */
2329   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
2330   0,                                    /* todo_flags_start */
2331   TODO_dump_func /* todo_flags_finish */
2332   | TODO_update_ssa
2333   | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa,
2334   0                                     /* letter */
2335 };