OSDN Git Service

* g++.dg/torture/type-generic-1.C: Add -mieee for sh.
[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, 2007
5      Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
11 under the terms of the GNU General Public License as published by the
12 Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
13 later version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
16 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
18 for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
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 /* True if this is the "early" pass, before inlining.  */
79 static bool early_sra;
80
81 /* The set of todo flags to return from tree_sra.  */
82 static unsigned int todoflags;
83
84 /* The set of aggregate variables that are candidates for scalarization.  */
85 static bitmap sra_candidates;
86
87 /* Set of scalarizable PARM_DECLs that need copy-in operations at the
88    beginning of the function.  */
89 static bitmap needs_copy_in;
90
91 /* Sets of bit pairs that cache type decomposition and instantiation.  */
92 static bitmap sra_type_decomp_cache;
93 static bitmap sra_type_inst_cache;
94
95 /* One of these structures is created for each candidate aggregate and
96    each (accessed) member or group of members of such an aggregate.  */
97 struct sra_elt
98 {
99   /* A tree of the elements.  Used when we want to traverse everything.  */
100   struct sra_elt *parent;
101   struct sra_elt *groups;
102   struct sra_elt *children;
103   struct sra_elt *sibling;
104
105   /* If this element is a root, then this is the VAR_DECL.  If this is
106      a sub-element, this is some token used to identify the reference.
107      In the case of COMPONENT_REF, this is the FIELD_DECL.  In the case
108      of an ARRAY_REF, this is the (constant) index.  In the case of an
109      ARRAY_RANGE_REF, this is the (constant) RANGE_EXPR.  In the case
110      of a complex number, this is a zero or one.  */
111   tree element;
112
113   /* The type of the element.  */
114   tree type;
115
116   /* A VAR_DECL, for any sub-element we've decided to replace.  */
117   tree replacement;
118
119   /* The number of times the element is referenced as a whole.  I.e.
120      given "a.b.c", this would be incremented for C, but not for A or B.  */
121   unsigned int n_uses;
122
123   /* The number of times the element is copied to or from another
124      scalarizable element.  */
125   unsigned int n_copies;
126
127   /* True if TYPE is scalar.  */
128   bool is_scalar;
129
130   /* True if this element is a group of members of its parent.  */
131   bool is_group;
132
133   /* True if we saw something about this element that prevents scalarization,
134      such as non-constant indexing.  */
135   bool cannot_scalarize;
136
137   /* True if we've decided that structure-to-structure assignment
138      should happen via memcpy and not per-element.  */
139   bool use_block_copy;
140
141   /* True if everything under this element has been marked TREE_NO_WARNING.  */
142   bool all_no_warning;
143
144   /* A flag for use with/after random access traversals.  */
145   bool visited;
146
147   /* True if there is BIT_FIELD_REF on the lhs with a vector. */
148   bool is_vector_lhs;
149 };
150
151 #define IS_ELEMENT_FOR_GROUP(ELEMENT) (TREE_CODE (ELEMENT) == RANGE_EXPR)
152
153 #define FOR_EACH_ACTUAL_CHILD(CHILD, ELT)                       \
154   for ((CHILD) = (ELT)->is_group                                \
155                  ? next_child_for_group (NULL, (ELT))           \
156                  : (ELT)->children;                             \
157        (CHILD);                                                 \
158        (CHILD) = (ELT)->is_group                                \
159                  ? next_child_for_group ((CHILD), (ELT))        \
160                  : (CHILD)->sibling)
161
162 /* Helper function for above macro.  Return next child in group.  */
163 static struct sra_elt *
164 next_child_for_group (struct sra_elt *child, struct sra_elt *group)
165 {
166   gcc_assert (group->is_group);
167
168   /* Find the next child in the parent.  */
169   if (child)
170     child = child->sibling;
171   else
172     child = group->parent->children;
173
174   /* Skip siblings that do not belong to the group.  */
175   while (child)
176     {
177       tree g_elt = group->element;
178       if (TREE_CODE (g_elt) == RANGE_EXPR)
179         {
180           if (!tree_int_cst_lt (child->element, TREE_OPERAND (g_elt, 0))
181               && !tree_int_cst_lt (TREE_OPERAND (g_elt, 1), child->element))
182             break;
183         }
184       else
185         gcc_unreachable ();
186
187       child = child->sibling;
188     }
189
190   return child;
191 }
192
193 /* Random access to the child of a parent is performed by hashing.
194    This prevents quadratic behavior, and allows SRA to function
195    reasonably on larger records.  */
196 static htab_t sra_map;
197
198 /* All structures are allocated out of the following obstack.  */
199 static struct obstack sra_obstack;
200
201 /* Debugging functions.  */
202 static void dump_sra_elt_name (FILE *, struct sra_elt *);
203 extern void debug_sra_elt_name (struct sra_elt *);
204
205 /* Forward declarations.  */
206 static tree generate_element_ref (struct sra_elt *);
207 \f
208 /* Return true if DECL is an SRA candidate.  */
209
210 static bool
211 is_sra_candidate_decl (tree decl)
212 {
213   return DECL_P (decl) && bitmap_bit_p (sra_candidates, DECL_UID (decl));
214 }
215
216 /* Return true if TYPE is a scalar type.  */
217
218 static bool
219 is_sra_scalar_type (tree type)
220 {
221   enum tree_code code = TREE_CODE (type);
222   return (code == INTEGER_TYPE || code == REAL_TYPE || code == VECTOR_TYPE
223           || code == ENUMERAL_TYPE || code == BOOLEAN_TYPE
224           || code == POINTER_TYPE || code == OFFSET_TYPE
225           || code == REFERENCE_TYPE);
226 }
227
228 /* Return true if TYPE can be decomposed into a set of independent variables.
229
230    Note that this doesn't imply that all elements of TYPE can be
231    instantiated, just that if we decide to break up the type into
232    separate pieces that it can be done.  */
233
234 bool
235 sra_type_can_be_decomposed_p (tree type)
236 {
237   unsigned int cache = TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (type)) * 2;
238   tree t;
239
240   /* Avoid searching the same type twice.  */
241   if (bitmap_bit_p (sra_type_decomp_cache, cache+0))
242     return true;
243   if (bitmap_bit_p (sra_type_decomp_cache, cache+1))
244     return false;
245
246   /* The type must have a definite nonzero size.  */
247   if (TYPE_SIZE (type) == NULL || TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) != INTEGER_CST
248       || integer_zerop (TYPE_SIZE (type)))
249     goto fail;
250
251   /* The type must be a non-union aggregate.  */
252   switch (TREE_CODE (type))
253     {
254     case RECORD_TYPE:
255       {
256         bool saw_one_field = false;
257
258         for (t = TYPE_FIELDS (type); t ; t = TREE_CHAIN (t))
259           if (TREE_CODE (t) == FIELD_DECL)
260             {
261               /* Reject incorrectly represented bit fields.  */
262               if (DECL_BIT_FIELD (t)
263                   && (tree_low_cst (DECL_SIZE (t), 1)
264                       != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t))))
265                 goto fail;
266
267               saw_one_field = true;
268             }
269
270         /* Record types must have at least one field.  */
271         if (!saw_one_field)
272           goto fail;
273       }
274       break;
275
276     case ARRAY_TYPE:
277       /* Array types must have a fixed lower and upper bound.  */
278       t = TYPE_DOMAIN (type);
279       if (t == NULL)
280         goto fail;
281       if (TYPE_MIN_VALUE (t) == NULL || !TREE_CONSTANT (TYPE_MIN_VALUE (t)))
282         goto fail;
283       if (TYPE_MAX_VALUE (t) == NULL || !TREE_CONSTANT (TYPE_MAX_VALUE (t)))
284         goto fail;
285       break;
286
287     case COMPLEX_TYPE:
288       break;
289
290     default:
291       goto fail;
292     }
293
294   bitmap_set_bit (sra_type_decomp_cache, cache+0);
295   return true;
296
297  fail:
298   bitmap_set_bit (sra_type_decomp_cache, cache+1);
299   return false;
300 }
301
302 /* Return true if DECL can be decomposed into a set of independent
303    (though not necessarily scalar) variables.  */
304
305 static bool
306 decl_can_be_decomposed_p (tree var)
307 {
308   /* Early out for scalars.  */
309   if (is_sra_scalar_type (TREE_TYPE (var)))
310     return false;
311
312   /* The variable must not be aliased.  */
313   if (!is_gimple_non_addressable (var))
314     {
315       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
316         {
317           fprintf (dump_file, "Cannot scalarize variable ");
318           print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
319           fprintf (dump_file, " because it must live in memory\n");
320         }
321       return false;
322     }
323
324   /* The variable must not be volatile.  */
325   if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
326     {
327       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
328         {
329           fprintf (dump_file, "Cannot scalarize variable ");
330           print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
331           fprintf (dump_file, " because it is declared volatile\n");
332         }
333       return false;
334     }
335
336   /* We must be able to decompose the variable's type.  */
337   if (!sra_type_can_be_decomposed_p (TREE_TYPE (var)))
338     {
339       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
340         {
341           fprintf (dump_file, "Cannot scalarize variable ");
342           print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
343           fprintf (dump_file, " because its type cannot be decomposed\n");
344         }
345       return false;
346     }
347
348   /* HACK: if we decompose a va_list_type_node before inlining, then we'll
349      confuse tree-stdarg.c, and we won't be able to figure out which and
350      how many arguments are accessed.  This really should be improved in
351      tree-stdarg.c, as the decomposition is truely a win.  This could also
352      be fixed if the stdarg pass ran early, but this can't be done until
353      we've aliasing information early too.  See PR 30791.  */
354   if (early_sra
355       && TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (var))
356          == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node))
357     return false;
358
359   return true;
360 }
361
362 /* Return true if TYPE can be *completely* decomposed into scalars.  */
363
364 static bool
365 type_can_instantiate_all_elements (tree type)
366 {
367   if (is_sra_scalar_type (type))
368     return true;
369   if (!sra_type_can_be_decomposed_p (type))
370     return false;
371
372   switch (TREE_CODE (type))
373     {
374     case RECORD_TYPE:
375       {
376         unsigned int cache = TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (type)) * 2;
377         tree f;
378
379         if (bitmap_bit_p (sra_type_inst_cache, cache+0))
380           return true;
381         if (bitmap_bit_p (sra_type_inst_cache, cache+1))
382           return false;
383
384         for (f = TYPE_FIELDS (type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
385           if (TREE_CODE (f) == FIELD_DECL)
386             {
387               if (!type_can_instantiate_all_elements (TREE_TYPE (f)))
388                 {
389                   bitmap_set_bit (sra_type_inst_cache, cache+1);
390                   return false;
391                 }
392             }
393
394         bitmap_set_bit (sra_type_inst_cache, cache+0);
395         return true;
396       }
397
398     case ARRAY_TYPE:
399       return type_can_instantiate_all_elements (TREE_TYPE (type));
400
401     case COMPLEX_TYPE:
402       return true;
403
404     default:
405       gcc_unreachable ();
406     }
407 }
408
409 /* Test whether ELT or some sub-element cannot be scalarized.  */
410
411 static bool
412 can_completely_scalarize_p (struct sra_elt *elt)
413 {
414   struct sra_elt *c;
415
416   if (elt->cannot_scalarize)
417     return false;
418
419   for (c = elt->children; c; c = c->sibling)
420     if (!can_completely_scalarize_p (c))
421       return false;
422
423   for (c = elt->groups; c; c = c->sibling)
424     if (!can_completely_scalarize_p (c))
425       return false;
426
427   return true;
428 }
429
430 \f
431 /* A simplified tree hashing algorithm that only handles the types of
432    trees we expect to find in sra_elt->element.  */
433
434 static hashval_t
435 sra_hash_tree (tree t)
436 {
437   hashval_t h;
438
439   switch (TREE_CODE (t))
440     {
441     case VAR_DECL:
442     case PARM_DECL:
443     case RESULT_DECL:
444       h = DECL_UID (t);
445       break;
446
447     case INTEGER_CST:
448       h = TREE_INT_CST_LOW (t) ^ TREE_INT_CST_HIGH (t);
449       break;
450
451     case RANGE_EXPR:
452       h = iterative_hash_expr (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
453       h = iterative_hash_expr (TREE_OPERAND (t, 1), h);
454       break;
455
456     case FIELD_DECL:
457       /* We can have types that are compatible, but have different member
458          lists, so we can't hash fields by ID.  Use offsets instead.  */
459       h = iterative_hash_expr (DECL_FIELD_OFFSET (t), 0);
460       h = iterative_hash_expr (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (t), h);
461       break;
462
463     default:
464       gcc_unreachable ();
465     }
466
467   return h;
468 }
469
470 /* Hash function for type SRA_PAIR.  */
471
472 static hashval_t
473 sra_elt_hash (const void *x)
474 {
475   const struct sra_elt *e = x;
476   const struct sra_elt *p;
477   hashval_t h;
478
479   h = sra_hash_tree (e->element);
480
481   /* Take into account everything back up the chain.  Given that chain
482      lengths are rarely very long, this should be acceptable.  If we
483      truly identify this as a performance problem, it should work to
484      hash the pointer value "e->parent".  */
485   for (p = e->parent; p ; p = p->parent)
486     h = (h * 65521) ^ sra_hash_tree (p->element);
487
488   return h;
489 }
490
491 /* Equality function for type SRA_PAIR.  */
492
493 static int
494 sra_elt_eq (const void *x, const void *y)
495 {
496   const struct sra_elt *a = x;
497   const struct sra_elt *b = y;
498   tree ae, be;
499
500   if (a->parent != b->parent)
501     return false;
502
503   ae = a->element;
504   be = b->element;
505
506   if (ae == be)
507     return true;
508   if (TREE_CODE (ae) != TREE_CODE (be))
509     return false;
510
511   switch (TREE_CODE (ae))
512     {
513     case VAR_DECL:
514     case PARM_DECL:
515     case RESULT_DECL:
516       /* These are all pointer unique.  */
517       return false;
518
519     case INTEGER_CST:
520       /* Integers are not pointer unique, so compare their values.  */
521       return tree_int_cst_equal (ae, be);
522
523     case RANGE_EXPR:
524       return
525         tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (ae, 0), TREE_OPERAND (be, 0))
526         && tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (ae, 1), TREE_OPERAND (be, 1));
527
528     case FIELD_DECL:
529       /* Fields are unique within a record, but not between
530          compatible records.  */
531       if (DECL_FIELD_CONTEXT (ae) == DECL_FIELD_CONTEXT (be))
532         return false;
533       return fields_compatible_p (ae, be);
534
535     default:
536       gcc_unreachable ();
537     }
538 }
539
540 /* Create or return the SRA_ELT structure for CHILD in PARENT.  PARENT
541    may be null, in which case CHILD must be a DECL.  */
542
543 static struct sra_elt *
544 lookup_element (struct sra_elt *parent, tree child, tree type,
545                 enum insert_option insert)
546 {
547   struct sra_elt dummy;
548   struct sra_elt **slot;
549   struct sra_elt *elt;
550
551   if (parent)
552     dummy.parent = parent->is_group ? parent->parent : parent;
553   else
554     dummy.parent = NULL;
555   dummy.element = child;
556
557   slot = (struct sra_elt **) htab_find_slot (sra_map, &dummy, insert);
558   if (!slot && insert == NO_INSERT)
559     return NULL;
560
561   elt = *slot;
562   if (!elt && insert == INSERT)
563     {
564       *slot = elt = obstack_alloc (&sra_obstack, sizeof (*elt));
565       memset (elt, 0, sizeof (*elt));
566
567       elt->parent = parent;
568       elt->element = child;
569       elt->type = type;
570       elt->is_scalar = is_sra_scalar_type (type);
571
572       if (parent)
573         {
574           if (IS_ELEMENT_FOR_GROUP (elt->element))
575             {
576               elt->is_group = true;
577               elt->sibling = parent->groups;
578               parent->groups = elt;
579             }
580           else
581             {
582               elt->sibling = parent->children;
583               parent->children = elt;
584             }
585         }
586
587       /* If this is a parameter, then if we want to scalarize, we have
588          one copy from the true function parameter.  Count it now.  */
589       if (TREE_CODE (child) == PARM_DECL)
590         {
591           elt->n_copies = 1;
592           bitmap_set_bit (needs_copy_in, DECL_UID (child));
593         }
594     }
595
596   return elt;
597 }
598
599 /* Create or return the SRA_ELT structure for EXPR if the expression
600    refers to a scalarizable variable.  */
601
602 static struct sra_elt *
603 maybe_lookup_element_for_expr (tree expr)
604 {
605   struct sra_elt *elt;
606   tree child;
607
608   switch (TREE_CODE (expr))
609     {
610     case VAR_DECL:
611     case PARM_DECL:
612     case RESULT_DECL:
613       if (is_sra_candidate_decl (expr))
614         return lookup_element (NULL, expr, TREE_TYPE (expr), INSERT);
615       return NULL;
616
617     case ARRAY_REF:
618       /* We can't scalarize variable array indices.  */
619       if (in_array_bounds_p (expr))
620         child = TREE_OPERAND (expr, 1);
621       else
622         return NULL;
623       break;
624
625     case ARRAY_RANGE_REF:
626       /* We can't scalarize variable array indices.  */
627       if (range_in_array_bounds_p (expr))
628         {
629           tree domain = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (expr));
630           child = build2 (RANGE_EXPR, integer_type_node,
631                           TYPE_MIN_VALUE (domain), TYPE_MAX_VALUE (domain));
632         }
633       else
634         return NULL;
635       break;
636
637     case COMPONENT_REF:
638       /* Don't look through unions.  */
639       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))) != RECORD_TYPE)
640         return NULL;
641       child = TREE_OPERAND (expr, 1);
642       break;
643
644     case REALPART_EXPR:
645       child = integer_zero_node;
646       break;
647     case IMAGPART_EXPR:
648       child = integer_one_node;
649       break;
650
651     default:
652       return NULL;
653     }
654
655   elt = maybe_lookup_element_for_expr (TREE_OPERAND (expr, 0));
656   if (elt)
657     return lookup_element (elt, child, TREE_TYPE (expr), INSERT);
658   return NULL;
659 }
660
661 \f
662 /* Functions to walk just enough of the tree to see all scalarizable
663    references, and categorize them.  */
664
665 /* A set of callbacks for phases 2 and 4.  They'll be invoked for the
666    various kinds of references seen.  In all cases, *BSI is an iterator
667    pointing to the statement being processed.  */
668 struct sra_walk_fns
669 {
670   /* Invoked when ELT is required as a unit.  Note that ELT might refer to
671      a leaf node, in which case this is a simple scalar reference.  *EXPR_P
672      points to the location of the expression.  IS_OUTPUT is true if this
673      is a left-hand-side reference.  USE_ALL is true if we saw something we
674      couldn't quite identify and had to force the use of the entire object.  */
675   void (*use) (struct sra_elt *elt, tree *expr_p,
676                block_stmt_iterator *bsi, bool is_output, bool use_all);
677
678   /* Invoked when we have a copy between two scalarizable references.  */
679   void (*copy) (struct sra_elt *lhs_elt, struct sra_elt *rhs_elt,
680                 block_stmt_iterator *bsi);
681
682   /* Invoked when ELT is initialized from a constant.  VALUE may be NULL,
683      in which case it should be treated as an empty CONSTRUCTOR.  */
684   void (*init) (struct sra_elt *elt, tree value, block_stmt_iterator *bsi);
685
686   /* Invoked when we have a copy between one scalarizable reference ELT
687      and one non-scalarizable reference OTHER without side-effects. 
688      IS_OUTPUT is true if ELT is on the left-hand side.  */
689   void (*ldst) (struct sra_elt *elt, tree other,
690                 block_stmt_iterator *bsi, bool is_output);
691
692   /* True during phase 2, false during phase 4.  */
693   /* ??? This is a hack.  */
694   bool initial_scan;
695 };
696
697 #ifdef ENABLE_CHECKING
698 /* Invoked via walk_tree, if *TP contains a candidate decl, return it.  */
699
700 static tree
701 sra_find_candidate_decl (tree *tp, int *walk_subtrees,
702                          void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
703 {
704   tree t = *tp;
705   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
706
707   if (code == VAR_DECL || code == PARM_DECL || code == RESULT_DECL)
708     {
709       *walk_subtrees = 0;
710       if (is_sra_candidate_decl (t))
711         return t;
712     }
713   else if (TYPE_P (t))
714     *walk_subtrees = 0;
715
716   return NULL;
717 }
718 #endif
719
720 /* Walk most expressions looking for a scalarizable aggregate.
721    If we find one, invoke FNS->USE.  */
722
723 static void
724 sra_walk_expr (tree *expr_p, block_stmt_iterator *bsi, bool is_output,
725                const struct sra_walk_fns *fns)
726 {
727   tree expr = *expr_p;
728   tree inner = expr;
729   bool disable_scalarization = false;
730   bool use_all_p = false;
731
732   /* We're looking to collect a reference expression between EXPR and INNER,
733      such that INNER is a scalarizable decl and all other nodes through EXPR
734      are references that we can scalarize.  If we come across something that
735      we can't scalarize, we reset EXPR.  This has the effect of making it
736      appear that we're referring to the larger expression as a whole.  */
737
738   while (1)
739     switch (TREE_CODE (inner))
740       {
741       case VAR_DECL:
742       case PARM_DECL:
743       case RESULT_DECL:
744         /* If there is a scalarizable decl at the bottom, then process it.  */
745         if (is_sra_candidate_decl (inner))
746           {
747             struct sra_elt *elt = maybe_lookup_element_for_expr (expr);
748             if (disable_scalarization)
749               elt->cannot_scalarize = true;
750             else
751               fns->use (elt, expr_p, bsi, is_output, use_all_p);
752           }
753         return;
754
755       case ARRAY_REF:
756         /* Non-constant index means any member may be accessed.  Prevent the
757            expression from being scalarized.  If we were to treat this as a
758            reference to the whole array, we can wind up with a single dynamic
759            index reference inside a loop being overridden by several constant
760            index references during loop setup.  It's possible that this could
761            be avoided by using dynamic usage counts based on BB trip counts
762            (based on loop analysis or profiling), but that hardly seems worth
763            the effort.  */
764         /* ??? Hack.  Figure out how to push this into the scan routines
765            without duplicating too much code.  */
766         if (!in_array_bounds_p (inner))
767           {
768             disable_scalarization = true;
769             goto use_all;
770           }
771         /* ??? Are we assured that non-constant bounds and stride will have
772            the same value everywhere?  I don't think Fortran will...  */
773         if (TREE_OPERAND (inner, 2) || TREE_OPERAND (inner, 3))
774           goto use_all;
775         inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
776         break;
777
778       case ARRAY_RANGE_REF:
779         if (!range_in_array_bounds_p (inner))
780           {
781             disable_scalarization = true;
782             goto use_all;
783           }
784         /* ??? See above non-constant bounds and stride .  */
785         if (TREE_OPERAND (inner, 2) || TREE_OPERAND (inner, 3))
786           goto use_all;
787         inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
788         break;
789
790       case COMPONENT_REF:
791         /* A reference to a union member constitutes a reference to the
792            entire union.  */
793         if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (inner, 0))) != RECORD_TYPE)
794           goto use_all;
795         /* ??? See above re non-constant stride.  */
796         if (TREE_OPERAND (inner, 2))
797           goto use_all;
798         inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
799         break;
800
801       case REALPART_EXPR:
802       case IMAGPART_EXPR:
803         inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
804         break;
805
806       case BIT_FIELD_REF:
807         /* A bit field reference to a specific vector is scalarized but for
808            ones for inputs need to be marked as used on the left hand size so
809            when we scalarize it, we can mark that variable as non renamable.  */
810         if (is_output
811             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (inner, 0))) == VECTOR_TYPE)
812           {
813             struct sra_elt *elt
814               = maybe_lookup_element_for_expr (TREE_OPERAND (inner, 0));
815             if (elt)
816               elt->is_vector_lhs = true;
817           }
818         /* A bit field reference (access to *multiple* fields simultaneously)
819            is not currently scalarized.  Consider this an access to the
820            complete outer element, to which walk_tree will bring us next.  */
821           
822         goto use_all;
823
824       case VIEW_CONVERT_EXPR:
825       case NOP_EXPR:
826         /* Similarly, a view/nop explicitly wants to look at an object in a
827            type other than the one we've scalarized.  */
828         goto use_all;
829
830       case WITH_SIZE_EXPR:
831         /* This is a transparent wrapper.  The entire inner expression really
832            is being used.  */
833         goto use_all;
834
835       use_all:
836         expr_p = &TREE_OPERAND (inner, 0);
837         inner = expr = *expr_p;
838         use_all_p = true;
839         break;
840
841       default:
842 #ifdef ENABLE_CHECKING
843         /* Validate that we're not missing any references.  */
844         gcc_assert (!walk_tree (&inner, sra_find_candidate_decl, NULL, NULL));
845 #endif
846         return;
847       }
848 }
849
850 /* Walk a TREE_LIST of values looking for scalarizable aggregates.
851    If we find one, invoke FNS->USE.  */
852
853 static void
854 sra_walk_tree_list (tree list, block_stmt_iterator *bsi, bool is_output,
855                     const struct sra_walk_fns *fns)
856 {
857   tree op;
858   for (op = list; op ; op = TREE_CHAIN (op))
859     sra_walk_expr (&TREE_VALUE (op), bsi, is_output, fns);
860 }
861
862 /* Walk the arguments of a CALL_EXPR looking for scalarizable aggregates.
863    If we find one, invoke FNS->USE.  */
864
865 static void
866 sra_walk_call_expr (tree expr, block_stmt_iterator *bsi,
867                     const struct sra_walk_fns *fns)
868 {
869   int i;
870   int nargs = call_expr_nargs (expr);
871   for (i = 0; i < nargs; i++)
872     sra_walk_expr (&CALL_EXPR_ARG (expr, i), bsi, false, fns);
873 }
874
875 /* Walk the inputs and outputs of an ASM_EXPR looking for scalarizable
876    aggregates.  If we find one, invoke FNS->USE.  */
877
878 static void
879 sra_walk_asm_expr (tree expr, block_stmt_iterator *bsi,
880                    const struct sra_walk_fns *fns)
881 {
882   sra_walk_tree_list (ASM_INPUTS (expr), bsi, false, fns);
883   sra_walk_tree_list (ASM_OUTPUTS (expr), bsi, true, fns);
884 }
885
886 /* Walk a GIMPLE_MODIFY_STMT and categorize the assignment appropriately.  */
887
888 static void
889 sra_walk_gimple_modify_stmt (tree expr, block_stmt_iterator *bsi,
890                       const struct sra_walk_fns *fns)
891 {
892   struct sra_elt *lhs_elt, *rhs_elt;
893   tree lhs, rhs;
894
895   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (expr, 0);
896   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (expr, 1);
897   lhs_elt = maybe_lookup_element_for_expr (lhs);
898   rhs_elt = maybe_lookup_element_for_expr (rhs);
899
900   /* If both sides are scalarizable, this is a COPY operation.  */
901   if (lhs_elt && rhs_elt)
902     {
903       fns->copy (lhs_elt, rhs_elt, bsi);
904       return;
905     }
906
907   /* If the RHS is scalarizable, handle it.  There are only two cases.  */
908   if (rhs_elt)
909     {
910       if (!rhs_elt->is_scalar && !TREE_SIDE_EFFECTS (lhs))
911         fns->ldst (rhs_elt, lhs, bsi, false);
912       else
913         fns->use (rhs_elt, &GIMPLE_STMT_OPERAND (expr, 1), bsi, false, false);
914     }
915
916   /* If it isn't scalarizable, there may be scalarizable variables within, so
917      check for a call or else walk the RHS to see if we need to do any
918      copy-in operations.  We need to do it before the LHS is scalarized so
919      that the statements get inserted in the proper place, before any
920      copy-out operations.  */
921   else
922     {
923       tree call = get_call_expr_in (rhs);
924       if (call)
925         sra_walk_call_expr (call, bsi, fns);
926       else
927         sra_walk_expr (&GIMPLE_STMT_OPERAND (expr, 1), bsi, false, fns);
928     }
929
930   /* Likewise, handle the LHS being scalarizable.  We have cases similar
931      to those above, but also want to handle RHS being constant.  */
932   if (lhs_elt)
933     {
934       /* If this is an assignment from a constant, or constructor, then
935          we have access to all of the elements individually.  Invoke INIT.  */
936       if (TREE_CODE (rhs) == COMPLEX_EXPR
937           || TREE_CODE (rhs) == COMPLEX_CST
938           || TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
939         fns->init (lhs_elt, rhs, bsi);
940
941       /* If this is an assignment from read-only memory, treat this as if
942          we'd been passed the constructor directly.  Invoke INIT.  */
943       else if (TREE_CODE (rhs) == VAR_DECL
944                && TREE_STATIC (rhs)
945                && TREE_READONLY (rhs)
946                && targetm.binds_local_p (rhs))
947         fns->init (lhs_elt, DECL_INITIAL (rhs), bsi);
948
949       /* If this is a copy from a non-scalarizable lvalue, invoke LDST.
950          The lvalue requirement prevents us from trying to directly scalarize
951          the result of a function call.  Which would result in trying to call
952          the function multiple times, and other evil things.  */
953       else if (!lhs_elt->is_scalar
954                && !TREE_SIDE_EFFECTS (rhs) && is_gimple_addressable (rhs))
955         fns->ldst (lhs_elt, rhs, bsi, true);
956
957       /* Otherwise we're being used in some context that requires the
958          aggregate to be seen as a whole.  Invoke USE.  */
959       else
960         fns->use (lhs_elt, &GIMPLE_STMT_OPERAND (expr, 0), bsi, true, false);
961     }
962
963   /* Similarly to above, LHS_ELT being null only means that the LHS as a
964      whole is not a scalarizable reference.  There may be occurrences of
965      scalarizable variables within, which implies a USE.  */
966   else
967     sra_walk_expr (&GIMPLE_STMT_OPERAND (expr, 0), bsi, true, fns);
968 }
969
970 /* Entry point to the walk functions.  Search the entire function,
971    invoking the callbacks in FNS on each of the references to
972    scalarizable variables.  */
973
974 static void
975 sra_walk_function (const struct sra_walk_fns *fns)
976 {
977   basic_block bb;
978   block_stmt_iterator si, ni;
979
980   /* ??? Phase 4 could derive some benefit to walking the function in
981      dominator tree order.  */
982
983   FOR_EACH_BB (bb)
984     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); si = ni)
985       {
986         tree stmt, t;
987         stmt_ann_t ann;
988
989         stmt = bsi_stmt (si);
990         ann = stmt_ann (stmt);
991
992         ni = si;
993         bsi_next (&ni);
994
995         /* If the statement has no virtual operands, then it doesn't
996            make any structure references that we care about.  */
997         if (gimple_aliases_computed_p (cfun)
998             && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, (SSA_OP_VIRTUAL_DEFS | SSA_OP_VUSE)))
999               continue;
1000
1001         switch (TREE_CODE (stmt))
1002           {
1003           case RETURN_EXPR:
1004             /* If we have "return <retval>" then the return value is
1005                already exposed for our pleasure.  Walk it as a USE to
1006                force all the components back in place for the return.
1007
1008                If we have an embedded assignment, then <retval> is of
1009                a type that gets returned in registers in this ABI, and
1010                we do not wish to extend their lifetimes.  Treat this
1011                as a USE of the variable on the RHS of this assignment.  */
1012
1013             t = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1014             if (t == NULL_TREE)
1015               ;
1016             else if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
1017               sra_walk_expr (&GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1), &si, false, fns);
1018             else
1019               sra_walk_expr (&TREE_OPERAND (stmt, 0), &si, false, fns);
1020             break;
1021
1022           case GIMPLE_MODIFY_STMT:
1023             sra_walk_gimple_modify_stmt (stmt, &si, fns);
1024             break;
1025           case CALL_EXPR:
1026             sra_walk_call_expr (stmt, &si, fns);
1027             break;
1028           case ASM_EXPR:
1029             sra_walk_asm_expr (stmt, &si, fns);
1030             break;
1031
1032           default:
1033             break;
1034           }
1035       }
1036 }
1037 \f
1038 /* Phase One: Scan all referenced variables in the program looking for
1039    structures that could be decomposed.  */
1040
1041 static bool
1042 find_candidates_for_sra (void)
1043 {
1044   bool any_set = false;
1045   tree var;
1046   referenced_var_iterator rvi;
1047
1048   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1049     {
1050       if (decl_can_be_decomposed_p (var))
1051         {
1052           bitmap_set_bit (sra_candidates, DECL_UID (var));
1053           any_set = true;
1054         }
1055     }
1056
1057   return any_set;
1058 }
1059
1060 \f
1061 /* Phase Two: Scan all references to scalarizable variables.  Count the
1062    number of times they are used or copied respectively.  */
1063
1064 /* Callbacks to fill in SRA_WALK_FNS.  Everything but USE is
1065    considered a copy, because we can decompose the reference such that
1066    the sub-elements needn't be contiguous.  */
1067
1068 static void
1069 scan_use (struct sra_elt *elt, tree *expr_p ATTRIBUTE_UNUSED,
1070           block_stmt_iterator *bsi ATTRIBUTE_UNUSED,
1071           bool is_output ATTRIBUTE_UNUSED, bool use_all ATTRIBUTE_UNUSED)
1072 {
1073   elt->n_uses += 1;
1074 }
1075
1076 static void
1077 scan_copy (struct sra_elt *lhs_elt, struct sra_elt *rhs_elt,
1078            block_stmt_iterator *bsi ATTRIBUTE_UNUSED)
1079 {
1080   lhs_elt->n_copies += 1;
1081   rhs_elt->n_copies += 1;
1082 }
1083
1084 static void
1085 scan_init (struct sra_elt *lhs_elt, tree rhs ATTRIBUTE_UNUSED,
1086            block_stmt_iterator *bsi ATTRIBUTE_UNUSED)
1087 {
1088   lhs_elt->n_copies += 1;
1089 }
1090
1091 static void
1092 scan_ldst (struct sra_elt *elt, tree other ATTRIBUTE_UNUSED,
1093            block_stmt_iterator *bsi ATTRIBUTE_UNUSED,
1094            bool is_output ATTRIBUTE_UNUSED)
1095 {
1096   elt->n_copies += 1;
1097 }
1098
1099 /* Dump the values we collected during the scanning phase.  */
1100
1101 static void
1102 scan_dump (struct sra_elt *elt)
1103 {
1104   struct sra_elt *c;
1105
1106   dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1107   fprintf (dump_file, ": n_uses=%u n_copies=%u\n", elt->n_uses, elt->n_copies);
1108
1109   for (c = elt->children; c ; c = c->sibling)
1110     scan_dump (c);
1111
1112   for (c = elt->groups; c ; c = c->sibling)
1113     scan_dump (c);
1114 }
1115
1116 /* Entry point to phase 2.  Scan the entire function, building up
1117    scalarization data structures, recording copies and uses.  */
1118
1119 static void
1120 scan_function (void)
1121 {
1122   static const struct sra_walk_fns fns = {
1123     scan_use, scan_copy, scan_init, scan_ldst, true
1124   };
1125   bitmap_iterator bi;
1126
1127   sra_walk_function (&fns);
1128
1129   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1130     {
1131       unsigned i;
1132
1133       fputs ("\nScan results:\n", dump_file);
1134       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (sra_candidates, 0, i, bi)
1135         {
1136           tree var = referenced_var (i);
1137           struct sra_elt *elt = lookup_element (NULL, var, NULL, NO_INSERT);
1138           if (elt)
1139             scan_dump (elt);
1140         }
1141       fputc ('\n', dump_file);
1142     }
1143 }
1144 \f
1145 /* Phase Three: Make decisions about which variables to scalarize, if any.
1146    All elements to be scalarized have replacement variables made for them.  */
1147
1148 /* A subroutine of build_element_name.  Recursively build the element
1149    name on the obstack.  */
1150
1151 static void
1152 build_element_name_1 (struct sra_elt *elt)
1153 {
1154   tree t;
1155   char buffer[32];
1156
1157   if (elt->parent)
1158     {
1159       build_element_name_1 (elt->parent);
1160       obstack_1grow (&sra_obstack, '$');
1161
1162       if (TREE_CODE (elt->parent->type) == COMPLEX_TYPE)
1163         {
1164           if (elt->element == integer_zero_node)
1165             obstack_grow (&sra_obstack, "real", 4);
1166           else
1167             obstack_grow (&sra_obstack, "imag", 4);
1168           return;
1169         }
1170     }
1171
1172   t = elt->element;
1173   if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST)
1174     {
1175       /* ??? Eh.  Don't bother doing double-wide printing.  */
1176       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (t));
1177       obstack_grow (&sra_obstack, buffer, strlen (buffer));
1178     }
1179   else
1180     {
1181       tree name = DECL_NAME (t);
1182       if (name)
1183         obstack_grow (&sra_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1184                       IDENTIFIER_LENGTH (name));
1185       else
1186         {
1187           sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (t));
1188           obstack_grow (&sra_obstack, buffer, strlen (buffer));
1189         }
1190     }
1191 }
1192
1193 /* Construct a pretty variable name for an element's replacement variable.
1194    The name is built on the obstack.  */
1195
1196 static char *
1197 build_element_name (struct sra_elt *elt)
1198 {
1199   build_element_name_1 (elt);
1200   obstack_1grow (&sra_obstack, '\0');
1201   return XOBFINISH (&sra_obstack, char *);
1202 }
1203
1204 /* Instantiate an element as an independent variable.  */
1205
1206 static void
1207 instantiate_element (struct sra_elt *elt)
1208 {
1209   struct sra_elt *base_elt;
1210   tree var, base;
1211
1212   for (base_elt = elt; base_elt->parent; base_elt = base_elt->parent)
1213     continue;
1214   base = base_elt->element;
1215
1216   elt->replacement = var = make_rename_temp (elt->type, "SR");
1217
1218   /* For vectors, if used on the left hand side with BIT_FIELD_REF,
1219      they are not a gimple register.  */
1220   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (var)) == VECTOR_TYPE && elt->is_vector_lhs)
1221     DECL_GIMPLE_REG_P (var) = 0;
1222
1223   DECL_SOURCE_LOCATION (var) = DECL_SOURCE_LOCATION (base);
1224   DECL_ARTIFICIAL (var) = 1;
1225
1226   if (TREE_THIS_VOLATILE (elt->type))
1227     {
1228       TREE_THIS_VOLATILE (var) = 1;
1229       TREE_SIDE_EFFECTS (var) = 1;
1230     }
1231
1232   if (DECL_NAME (base) && !DECL_IGNORED_P (base))
1233     {
1234       char *pretty_name = build_element_name (elt);
1235       DECL_NAME (var) = get_identifier (pretty_name);
1236       obstack_free (&sra_obstack, pretty_name);
1237
1238       SET_DECL_DEBUG_EXPR (var, generate_element_ref (elt));
1239       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (var) = 1;
1240       
1241       DECL_IGNORED_P (var) = 0;
1242       TREE_NO_WARNING (var) = TREE_NO_WARNING (base);
1243       if (elt->element && TREE_NO_WARNING (elt->element))
1244         TREE_NO_WARNING (var) = 1;
1245     }
1246   else
1247     {
1248       DECL_IGNORED_P (var) = 1;
1249       /* ??? We can't generate any warning that would be meaningful.  */
1250       TREE_NO_WARNING (var) = 1;
1251     }
1252
1253   if (dump_file)
1254     {
1255       fputs ("  ", dump_file);
1256       dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1257       fputs (" -> ", dump_file);
1258       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
1259       fputc ('\n', dump_file);
1260     }
1261 }
1262
1263 /* Make one pass across an element tree deciding whether or not it's
1264    profitable to instantiate individual leaf scalars.
1265
1266    PARENT_USES and PARENT_COPIES are the sum of the N_USES and N_COPIES
1267    fields all the way up the tree.  */
1268
1269 static void
1270 decide_instantiation_1 (struct sra_elt *elt, unsigned int parent_uses,
1271                         unsigned int parent_copies)
1272 {
1273   if (dump_file && !elt->parent)
1274     {
1275       fputs ("Initial instantiation for ", dump_file);
1276       dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1277       fputc ('\n', dump_file);
1278     }
1279
1280   if (elt->cannot_scalarize)
1281     return;
1282
1283   if (elt->is_scalar)
1284     {
1285       /* The decision is simple: instantiate if we're used more frequently
1286          than the parent needs to be seen as a complete unit.  */
1287       if (elt->n_uses + elt->n_copies + parent_copies > parent_uses)
1288         instantiate_element (elt);
1289     }
1290   else
1291     {
1292       struct sra_elt *c, *group;
1293       unsigned int this_uses = elt->n_uses + parent_uses;
1294       unsigned int this_copies = elt->n_copies + parent_copies;
1295
1296       /* Consider groups of sub-elements as weighing in favour of
1297          instantiation whatever their size.  */
1298       for (group = elt->groups; group ; group = group->sibling)
1299         FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (c, group)
1300           {
1301             c->n_uses += group->n_uses;
1302             c->n_copies += group->n_copies;
1303           }
1304
1305       for (c = elt->children; c ; c = c->sibling)
1306         decide_instantiation_1 (c, this_uses, this_copies);
1307     }
1308 }
1309
1310 /* Compute the size and number of all instantiated elements below ELT.
1311    We will only care about this if the size of the complete structure
1312    fits in a HOST_WIDE_INT, so we don't have to worry about overflow.  */
1313
1314 static unsigned int
1315 sum_instantiated_sizes (struct sra_elt *elt, unsigned HOST_WIDE_INT *sizep)
1316 {
1317   if (elt->replacement)
1318     {
1319       *sizep += TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (elt->type));
1320       return 1;
1321     }
1322   else
1323     {
1324       struct sra_elt *c;
1325       unsigned int count = 0;
1326
1327       for (c = elt->children; c ; c = c->sibling)
1328         count += sum_instantiated_sizes (c, sizep);
1329
1330       return count;
1331     }
1332 }
1333
1334 /* Instantiate fields in ELT->TYPE that are not currently present as
1335    children of ELT.  */
1336
1337 static void instantiate_missing_elements (struct sra_elt *elt);
1338
1339 static void
1340 instantiate_missing_elements_1 (struct sra_elt *elt, tree child, tree type)
1341 {
1342   struct sra_elt *sub = lookup_element (elt, child, type, INSERT);
1343   if (sub->is_scalar)
1344     {
1345       if (sub->replacement == NULL)
1346         instantiate_element (sub);
1347     }
1348   else
1349     instantiate_missing_elements (sub);
1350 }
1351
1352 static void
1353 instantiate_missing_elements (struct sra_elt *elt)
1354 {
1355   tree type = elt->type;
1356
1357   switch (TREE_CODE (type))
1358     {
1359     case RECORD_TYPE:
1360       {
1361         tree f;
1362         for (f = TYPE_FIELDS (type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1363           if (TREE_CODE (f) == FIELD_DECL)
1364             {
1365               tree field_type = TREE_TYPE (f);
1366
1367               /* canonicalize_component_ref() unwidens some bit-field
1368                  types (not marked as DECL_BIT_FIELD in C++), so we
1369                  must do the same, lest we may introduce type
1370                  mismatches.  */
1371               if (INTEGRAL_TYPE_P (field_type)
1372                   && DECL_MODE (f) != TYPE_MODE (field_type))
1373                 field_type = TREE_TYPE (get_unwidened (build3 (COMPONENT_REF,
1374                                                                field_type,
1375                                                                elt->element,
1376                                                                f, NULL_TREE),
1377                                                        NULL_TREE));
1378
1379               instantiate_missing_elements_1 (elt, f, field_type);
1380             }
1381         break;
1382       }
1383
1384     case ARRAY_TYPE:
1385       {
1386         tree i, max, subtype;
1387
1388         i = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1389         max = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1390         subtype = TREE_TYPE (type);
1391
1392         while (1)
1393           {
1394             instantiate_missing_elements_1 (elt, i, subtype);
1395             if (tree_int_cst_equal (i, max))
1396               break;
1397             i = int_const_binop (PLUS_EXPR, i, integer_one_node, true);
1398           }
1399
1400         break;
1401       }
1402
1403     case COMPLEX_TYPE:
1404       type = TREE_TYPE (type);
1405       instantiate_missing_elements_1 (elt, integer_zero_node, type);
1406       instantiate_missing_elements_1 (elt, integer_one_node, type);
1407       break;
1408
1409     default:
1410       gcc_unreachable ();
1411     }
1412 }
1413
1414 /* Return true if there is only one non aggregate field in the record, TYPE.
1415    Return false otherwise.  */
1416
1417 static bool
1418 single_scalar_field_in_record_p (tree type)
1419 {
1420    int num_fields = 0;
1421    tree field;
1422    if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
1423      return false;
1424
1425    for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
1426      if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
1427        {
1428          num_fields++;
1429
1430          if (num_fields == 2)
1431            return false;
1432          
1433          if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (field)))
1434            return false;
1435        }
1436
1437    return true;
1438 }
1439
1440 /* Make one pass across an element tree deciding whether to perform block
1441    or element copies.  If we decide on element copies, instantiate all
1442    elements.  Return true if there are any instantiated sub-elements.  */
1443
1444 static bool
1445 decide_block_copy (struct sra_elt *elt)
1446 {
1447   struct sra_elt *c;
1448   bool any_inst;
1449
1450   /* We shouldn't be invoked on groups of sub-elements as they must
1451      behave like their parent as far as block copy is concerned.  */
1452   gcc_assert (!elt->is_group);
1453
1454   /* If scalarization is disabled, respect it.  */
1455   if (elt->cannot_scalarize)
1456     {
1457       elt->use_block_copy = 1;
1458
1459       if (dump_file)
1460         {
1461           fputs ("Scalarization disabled for ", dump_file);
1462           dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1463           fputc ('\n', dump_file);
1464         }
1465
1466       /* Disable scalarization of sub-elements */
1467       for (c = elt->children; c; c = c->sibling)
1468         {
1469           c->cannot_scalarize = 1;
1470           decide_block_copy (c);
1471         }
1472
1473       /* Groups behave like their parent.  */
1474       for (c = elt->groups; c; c = c->sibling)
1475         {
1476           c->cannot_scalarize = 1;
1477           c->use_block_copy = 1;
1478         }
1479
1480       return false;
1481     }
1482
1483   /* Don't decide if we've no uses.  */
1484   if (elt->n_uses == 0 && elt->n_copies == 0)
1485     ;
1486
1487   else if (!elt->is_scalar)
1488     {
1489       tree size_tree = TYPE_SIZE_UNIT (elt->type);
1490       bool use_block_copy = true;
1491
1492       /* Tradeoffs for COMPLEX types pretty much always make it better
1493          to go ahead and split the components.  */
1494       if (TREE_CODE (elt->type) == COMPLEX_TYPE)
1495         use_block_copy = false;
1496
1497       /* Don't bother trying to figure out the rest if the structure is
1498          so large we can't do easy arithmetic.  This also forces block
1499          copies for variable sized structures.  */
1500       else if (host_integerp (size_tree, 1))
1501         {
1502           unsigned HOST_WIDE_INT full_size, inst_size = 0;
1503           unsigned int max_size, max_count, inst_count, full_count;
1504
1505           /* If the sra-max-structure-size parameter is 0, then the
1506              user has not overridden the parameter and we can choose a
1507              sensible default.  */
1508           max_size = SRA_MAX_STRUCTURE_SIZE
1509             ? SRA_MAX_STRUCTURE_SIZE
1510             : MOVE_RATIO * UNITS_PER_WORD;
1511           max_count = SRA_MAX_STRUCTURE_COUNT
1512             ? SRA_MAX_STRUCTURE_COUNT
1513             : MOVE_RATIO;
1514
1515           full_size = tree_low_cst (size_tree, 1);
1516           full_count = count_type_elements (elt->type, false);
1517           inst_count = sum_instantiated_sizes (elt, &inst_size);
1518
1519           /* If there is only one scalar field in the record, don't block copy.  */
1520           if (single_scalar_field_in_record_p (elt->type))
1521             use_block_copy = false;
1522
1523           /* ??? What to do here.  If there are two fields, and we've only
1524              instantiated one, then instantiating the other is clearly a win.
1525              If there are a large number of fields then the size of the copy
1526              is much more of a factor.  */
1527
1528           /* If the structure is small, and we've made copies, go ahead
1529              and instantiate, hoping that the copies will go away.  */
1530           if (full_size <= max_size
1531               && (full_count - inst_count) <= max_count
1532               && elt->n_copies > elt->n_uses)
1533             use_block_copy = false;
1534           else if (inst_count * 100 >= full_count * SRA_FIELD_STRUCTURE_RATIO
1535                    && inst_size * 100 >= full_size * SRA_FIELD_STRUCTURE_RATIO)
1536             use_block_copy = false;
1537
1538           /* In order to avoid block copy, we have to be able to instantiate
1539              all elements of the type.  See if this is possible.  */
1540           if (!use_block_copy
1541               && (!can_completely_scalarize_p (elt)
1542                   || !type_can_instantiate_all_elements (elt->type)))
1543             use_block_copy = true;
1544         }
1545
1546       elt->use_block_copy = use_block_copy;
1547
1548       /* Groups behave like their parent.  */
1549       for (c = elt->groups; c; c = c->sibling)
1550         c->use_block_copy = use_block_copy;
1551
1552       if (dump_file)
1553         {
1554           fprintf (dump_file, "Using %s for ",
1555                    use_block_copy ? "block-copy" : "element-copy");
1556           dump_sra_elt_name (dump_file, elt);
1557           fputc ('\n', dump_file);
1558         }
1559
1560       if (!use_block_copy)
1561         {
1562           instantiate_missing_elements (elt);
1563           return true;
1564         }
1565     }
1566
1567   any_inst = elt->replacement != NULL;
1568
1569   for (c = elt->children; c ; c = c->sibling)
1570     any_inst |= decide_block_copy (c);
1571
1572   return any_inst;
1573 }
1574
1575 /* Entry point to phase 3.  Instantiate scalar replacement variables.  */
1576
1577 static void
1578 decide_instantiations (void)
1579 {
1580   unsigned int i;
1581   bool cleared_any;
1582   bitmap_head done_head;
1583   bitmap_iterator bi;
1584
1585   /* We cannot clear bits from a bitmap we're iterating over,
1586      so save up all the bits to clear until the end.  */
1587   bitmap_initialize (&done_head, &bitmap_default_obstack);
1588   cleared_any = false;
1589
1590   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (sra_candidates, 0, i, bi)
1591     {
1592       tree var = referenced_var (i);
1593       struct sra_elt *elt = lookup_element (NULL, var, NULL, NO_INSERT);
1594       if (elt)
1595         {
1596           decide_instantiation_1 (elt, 0, 0);
1597           if (!decide_block_copy (elt))
1598             elt = NULL;
1599         }
1600       if (!elt)
1601         {
1602           bitmap_set_bit (&done_head, i);
1603           cleared_any = true;
1604         }
1605     }
1606
1607   if (cleared_any)
1608     {
1609       bitmap_and_compl_into (sra_candidates, &done_head);
1610       bitmap_and_compl_into (needs_copy_in, &done_head);
1611     }
1612   bitmap_clear (&done_head);
1613   
1614   mark_set_for_renaming (sra_candidates);
1615
1616   if (dump_file)
1617     fputc ('\n', dump_file);
1618 }
1619
1620 \f
1621 /* Phase Four: Update the function to match the replacements created.  */
1622
1623 /* Mark all the variables in VDEF/VUSE operators for STMT for
1624    renaming. This becomes necessary when we modify all of a
1625    non-scalar.  */
1626
1627 static void
1628 mark_all_v_defs_1 (tree stmt)
1629 {
1630   tree sym;
1631   ssa_op_iter iter;
1632
1633   update_stmt_if_modified (stmt);
1634
1635   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (sym, stmt, iter, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)
1636     {
1637       if (TREE_CODE (sym) == SSA_NAME)
1638         sym = SSA_NAME_VAR (sym);
1639       mark_sym_for_renaming (sym);
1640     }
1641 }
1642
1643
1644 /* Mark all the variables in virtual operands in all the statements in
1645    LIST for renaming.  */
1646
1647 static void
1648 mark_all_v_defs (tree list)
1649 {
1650   if (TREE_CODE (list) != STATEMENT_LIST)
1651     mark_all_v_defs_1 (list);
1652   else
1653     {
1654       tree_stmt_iterator i;
1655       for (i = tsi_start (list); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
1656         mark_all_v_defs_1 (tsi_stmt (i));
1657     }
1658 }
1659
1660
1661 /* Mark every replacement under ELT with TREE_NO_WARNING.  */
1662
1663 static void
1664 mark_no_warning (struct sra_elt *elt)
1665 {
1666   if (!elt->all_no_warning)
1667     {
1668       if (elt->replacement)
1669         TREE_NO_WARNING (elt->replacement) = 1;
1670       else
1671         {
1672           struct sra_elt *c;
1673           FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (c, elt)
1674             mark_no_warning (c);
1675         }
1676       elt->all_no_warning = true;
1677     }
1678 }
1679
1680 /* Build a single level component reference to ELT rooted at BASE.  */
1681
1682 static tree
1683 generate_one_element_ref (struct sra_elt *elt, tree base)
1684 {
1685   switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (base)))
1686     {
1687     case RECORD_TYPE:
1688       {
1689         tree field = elt->element;
1690
1691         /* Watch out for compatible records with differing field lists.  */
1692         if (DECL_FIELD_CONTEXT (field) != TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (base)))
1693           field = find_compatible_field (TREE_TYPE (base), field);
1694
1695         return build3 (COMPONENT_REF, elt->type, base, field, NULL);
1696       }
1697
1698     case ARRAY_TYPE:
1699       if (TREE_CODE (elt->element) == RANGE_EXPR)
1700         return build4 (ARRAY_RANGE_REF, elt->type, base,
1701                        TREE_OPERAND (elt->element, 0), NULL, NULL);
1702       else
1703         return build4 (ARRAY_REF, elt->type, base, elt->element, NULL, NULL);
1704
1705     case COMPLEX_TYPE:
1706       if (elt->element == integer_zero_node)
1707         return build1 (REALPART_EXPR, elt->type, base);
1708       else
1709         return build1 (IMAGPART_EXPR, elt->type, base);
1710
1711     default:
1712       gcc_unreachable ();
1713     }
1714 }
1715
1716 /* Build a full component reference to ELT rooted at its native variable.  */
1717
1718 static tree
1719 generate_element_ref (struct sra_elt *elt)
1720 {
1721   if (elt->parent)
1722     return generate_one_element_ref (elt, generate_element_ref (elt->parent));
1723   else
1724     return elt->element;
1725 }
1726
1727 /* Create an assignment statement from SRC to DST.  */
1728
1729 static tree
1730 sra_build_assignment (tree dst, tree src)
1731 {
1732   /* It was hoped that we could perform some type sanity checking
1733      here, but since front-ends can emit accesses of fields in types
1734      different from their nominal types and copy structures containing
1735      them as a whole, we'd have to handle such differences here.
1736      Since such accesses under different types require compatibility
1737      anyway, there's little point in making tests and/or adding
1738      conversions to ensure the types of src and dst are the same.
1739      So we just assume type differences at this point are ok.  */
1740   return build_gimple_modify_stmt (dst, src);
1741 }
1742
1743 /* Generate a set of assignment statements in *LIST_P to copy all
1744    instantiated elements under ELT to or from the equivalent structure
1745    rooted at EXPR.  COPY_OUT controls the direction of the copy, with
1746    true meaning to copy out of EXPR into ELT.  */
1747
1748 static void
1749 generate_copy_inout (struct sra_elt *elt, bool copy_out, tree expr,
1750                      tree *list_p)
1751 {
1752   struct sra_elt *c;
1753   tree t;
1754
1755   if (!copy_out && TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
1756       && TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == COMPLEX_TYPE)
1757     {
1758       tree r, i;
1759
1760       c = lookup_element (elt, integer_zero_node, NULL, NO_INSERT);
1761       r = c->replacement;
1762       c = lookup_element (elt, integer_one_node, NULL, NO_INSERT);
1763       i = c->replacement;
1764
1765       t = build2 (COMPLEX_EXPR, elt->type, r, i);
1766       t = sra_build_assignment (expr, t);
1767       SSA_NAME_DEF_STMT (expr) = t;
1768       append_to_statement_list (t, list_p);
1769     }
1770   else if (elt->replacement)
1771     {
1772       if (copy_out)
1773         t = sra_build_assignment (elt->replacement, expr);
1774       else
1775         t = sra_build_assignment (expr, elt->replacement);
1776       append_to_statement_list (t, list_p);
1777     }
1778   else
1779     {
1780       FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (c, elt)
1781         {
1782           t = generate_one_element_ref (c, unshare_expr (expr));
1783           generate_copy_inout (c, copy_out, t, list_p);
1784         }
1785     }
1786 }
1787
1788 /* Generate a set of assignment statements in *LIST_P to copy all instantiated
1789    elements under SRC to their counterparts under DST.  There must be a 1-1
1790    correspondence of instantiated elements.  */
1791
1792 static void
1793 generate_element_copy (struct sra_elt *dst, struct sra_elt *src, tree *list_p)
1794 {
1795   struct sra_elt *dc, *sc;
1796
1797   FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (dc, dst)
1798     {
1799       sc = lookup_element (src, dc->element, NULL, NO_INSERT);
1800       gcc_assert (sc);
1801       generate_element_copy (dc, sc, list_p);
1802     }
1803
1804   if (dst->replacement)
1805     {
1806       tree t;
1807
1808       gcc_assert (src->replacement);
1809
1810       t = sra_build_assignment (dst->replacement, src->replacement);
1811       append_to_statement_list (t, list_p);
1812     }
1813 }
1814
1815 /* Generate a set of assignment statements in *LIST_P to zero all instantiated
1816    elements under ELT.  In addition, do not assign to elements that have been
1817    marked VISITED but do reset the visited flag; this allows easy coordination
1818    with generate_element_init.  */
1819
1820 static void
1821 generate_element_zero (struct sra_elt *elt, tree *list_p)
1822 {
1823   struct sra_elt *c;
1824
1825   if (elt->visited)
1826     {
1827       elt->visited = false;
1828       return;
1829     }
1830
1831   FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (c, elt)
1832     generate_element_zero (c, list_p);
1833
1834   if (elt->replacement)
1835     {
1836       tree t;
1837
1838       gcc_assert (elt->is_scalar);
1839       t = fold_convert (elt->type, integer_zero_node);
1840
1841       t = sra_build_assignment (elt->replacement, t);
1842       append_to_statement_list (t, list_p);
1843     }
1844 }
1845
1846 /* Generate an assignment VAR = INIT, where INIT may need gimplification.
1847    Add the result to *LIST_P.  */
1848
1849 static void
1850 generate_one_element_init (tree var, tree init, tree *list_p)
1851 {
1852   /* The replacement can be almost arbitrarily complex.  Gimplify.  */
1853   tree stmt = sra_build_assignment (var, init);
1854   gimplify_and_add (stmt, list_p);
1855 }
1856
1857 /* Generate a set of assignment statements in *LIST_P to set all instantiated
1858    elements under ELT with the contents of the initializer INIT.  In addition,
1859    mark all assigned elements VISITED; this allows easy coordination with
1860    generate_element_zero.  Return false if we found a case we couldn't
1861    handle.  */
1862
1863 static bool
1864 generate_element_init_1 (struct sra_elt *elt, tree init, tree *list_p)
1865 {
1866   bool result = true;
1867   enum tree_code init_code;
1868   struct sra_elt *sub;
1869   tree t;
1870   unsigned HOST_WIDE_INT idx;
1871   tree value, purpose;
1872
1873   /* We can be passed DECL_INITIAL of a static variable.  It might have a
1874      conversion, which we strip off here.  */
1875   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (init);
1876   init_code = TREE_CODE (init);
1877
1878   if (elt->is_scalar)
1879     {
1880       if (elt->replacement)
1881         {
1882           generate_one_element_init (elt->replacement, init, list_p);
1883           elt->visited = true;
1884         }
1885       return result;
1886     }
1887
1888   switch (init_code)
1889     {
1890     case COMPLEX_CST:
1891     case COMPLEX_EXPR:
1892       FOR_EACH_ACTUAL_CHILD (sub, elt)
1893         {
1894           if (sub->element == integer_zero_node)
1895             t = (init_code == COMPLEX_EXPR
1896                  ? TREE_OPERAND (init, 0) : TREE_REALPART (init));
1897           else
1898             t = (init_code == COMPLEX_EXPR
1899                  ? TREE_OPERAND (init, 1) : TREE_IMAGPART (init));
1900           result &= generate_element_init_1 (sub, t, list_p);
1901         }
1902       break;
1903
1904     case CONSTRUCTOR:
1905       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (init), idx, purpose, value)
1906         {
1907           if (TREE_CODE (purpose) == RANGE_EXPR)
1908             {
1909               tree lower = TREE_OPERAND (purpose, 0);
1910               tree upper = TREE_OPERAND (purpose, 1);
1911
1912               while (1)
1913                 {
1914                   sub = lookup_element (elt, lower, NULL, NO_INSERT);
1915                   if (sub != NULL)
1916                     result &= generate_element_init_1 (sub, value, list_p);
1917                   if (tree_int_cst_equal (lower, upper))
1918                     break;
1919                   lower = int_const_binop (PLUS_EXPR, lower,
1920                                            integer_one_node, true);
1921                 }
1922             }
1923           else
1924             {
1925               sub = lookup_element (elt, purpose, NULL, NO_INSERT);
1926               if (sub != NULL)
1927                 result &= generate_element_init_1 (sub, value, list_p);
1928             }
1929         }
1930       break;
1931
1932     default:
1933       elt->visited = true;
1934       result = false;
1935     }
1936
1937   return result;
1938 }
1939
1940 /* A wrapper function for generate_element_init_1 that handles cleanup after
1941    gimplification.  */
1942
1943 static bool
1944 generate_element_init (struct sra_elt *elt, tree init, tree *list_p)
1945 {
1946   bool ret;
1947
1948   push_gimplify_context ();
1949   ret = generate_element_init_1 (elt, init, list_p);
1950   pop_gimplify_context (NULL);
1951
1952   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
1953   if (ret && *list_p)
1954     {
1955       tree_stmt_iterator i;
1956
1957       for (i = tsi_start (*list_p); !tsi_end_p (i); tsi_next (&i))
1958         find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (i));
1959     }
1960
1961   return ret;
1962 }
1963
1964 /* Insert STMT on all the outgoing edges out of BB.  Note that if BB
1965    has more than one edge, STMT will be replicated for each edge.  Also,
1966    abnormal edges will be ignored.  */
1967
1968 void
1969 insert_edge_copies (tree stmt, basic_block bb)
1970 {
1971   edge e;
1972   edge_iterator ei;
1973   bool first_copy;
1974
1975   first_copy = true;
1976   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1977     {
1978       /* We don't need to insert copies on abnormal edges.  The
1979          value of the scalar replacement is not guaranteed to
1980          be valid through an abnormal edge.  */
1981       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1982         {
1983           if (first_copy)
1984             {
1985               bsi_insert_on_edge (e, stmt);
1986               first_copy = false;
1987             }
1988           else
1989             bsi_insert_on_edge (e, unsave_expr_now (stmt));
1990         }
1991     }
1992 }
1993
1994 /* Helper function to insert LIST before BSI, and set up line number info.  */
1995
1996 void
1997 sra_insert_before (block_stmt_iterator *bsi, tree list)
1998 {
1999   tree stmt = bsi_stmt (*bsi);
2000
2001   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2002     annotate_all_with_locus (&list, EXPR_LOCATION (stmt));
2003   bsi_insert_before (bsi, list, BSI_SAME_STMT);
2004 }
2005
2006 /* Similarly, but insert after BSI.  Handles insertion onto edges as well.  */
2007
2008 void
2009 sra_insert_after (block_stmt_iterator *bsi, tree list)
2010 {
2011   tree stmt = bsi_stmt (*bsi);
2012
2013   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2014     annotate_all_with_locus (&list, EXPR_LOCATION (stmt));
2015
2016   if (stmt_ends_bb_p (stmt))
2017     insert_edge_copies (list, bsi->bb);
2018   else
2019     bsi_insert_after (bsi, list, BSI_SAME_STMT);
2020 }
2021
2022 /* Similarly, but replace the statement at BSI.  */
2023
2024 static void
2025 sra_replace (block_stmt_iterator *bsi, tree list)
2026 {
2027   sra_insert_before (bsi, list);
2028   bsi_remove (bsi, false);
2029   if (bsi_end_p (*bsi))
2030     *bsi = bsi_last (bsi->bb);
2031   else
2032     bsi_prev (bsi);
2033 }
2034
2035 /* Scalarize a USE.  To recap, this is either a simple reference to ELT,
2036    if elt is scalar, or some occurrence of ELT that requires a complete
2037    aggregate.  IS_OUTPUT is true if ELT is being modified.  */
2038
2039 static void
2040 scalarize_use (struct sra_elt *elt, tree *expr_p, block_stmt_iterator *bsi,
2041                bool is_output, bool use_all)
2042 {
2043   tree list = NULL, stmt = bsi_stmt (*bsi);
2044
2045   if (elt->replacement)
2046     {
2047       /* If we have a replacement, then updating the reference is as
2048          simple as modifying the existing statement in place.  */
2049       if (is_output)
2050         mark_all_v_defs (stmt);
2051       *expr_p = elt->replacement;
2052       update_stmt (stmt);
2053     }
2054   else
2055     {
2056       /* Otherwise we need some copies.  If ELT is being read, then we want
2057          to store all (modified) sub-elements back into the structure before
2058          the reference takes place.  If ELT is being written, then we want to
2059          load the changed values back into our shadow variables.  */
2060       /* ??? We don't check modified for reads, we just always write all of
2061          the values.  We should be able to record the SSA number of the VOP
2062          for which the values were last read.  If that number matches the
2063          SSA number of the VOP in the current statement, then we needn't
2064          emit an assignment.  This would also eliminate double writes when
2065          a structure is passed as more than one argument to a function call.
2066          This optimization would be most effective if sra_walk_function
2067          processed the blocks in dominator order.  */
2068
2069       generate_copy_inout (elt, is_output, generate_element_ref (elt), &list);
2070       if (list == NULL)
2071         return;
2072       mark_all_v_defs (list);
2073       if (is_output)
2074         sra_insert_after (bsi, list);
2075       else
2076         {
2077           sra_insert_before (bsi, list);
2078           if (use_all)
2079             mark_no_warning (elt);
2080         }
2081     }
2082 }
2083
2084 /* Scalarize a COPY.  To recap, this is an assignment statement between
2085    two scalarizable references, LHS_ELT and RHS_ELT.  */
2086
2087 static void
2088 scalarize_copy (struct sra_elt *lhs_elt, struct sra_elt *rhs_elt,
2089                 block_stmt_iterator *bsi)
2090 {
2091   tree list, stmt;
2092
2093   if (lhs_elt->replacement && rhs_elt->replacement)
2094     {
2095       /* If we have two scalar operands, modify the existing statement.  */
2096       stmt = bsi_stmt (*bsi);
2097
2098       /* See the commentary in sra_walk_function concerning
2099          RETURN_EXPR, and why we should never see one here.  */
2100       gcc_assert (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT);
2101
2102       GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = lhs_elt->replacement;
2103       GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1) = rhs_elt->replacement;
2104       update_stmt (stmt);
2105     }
2106   else if (lhs_elt->use_block_copy || rhs_elt->use_block_copy)
2107     {
2108       /* If either side requires a block copy, then sync the RHS back
2109          to the original structure, leave the original assignment
2110          statement (which will perform the block copy), then load the
2111          LHS values out of its now-updated original structure.  */
2112       /* ??? Could perform a modified pair-wise element copy.  That
2113          would at least allow those elements that are instantiated in
2114          both structures to be optimized well.  */
2115
2116       list = NULL;
2117       generate_copy_inout (rhs_elt, false,
2118                            generate_element_ref (rhs_elt), &list);
2119       if (list)
2120         {
2121           mark_all_v_defs (list);
2122           sra_insert_before (bsi, list);
2123         }
2124
2125       list = NULL;
2126       generate_copy_inout (lhs_elt, true,
2127                            generate_element_ref (lhs_elt), &list);
2128       if (list)
2129         {
2130           mark_all_v_defs (list);
2131           sra_insert_after (bsi, list);
2132         }
2133     }
2134   else
2135     {
2136       /* Otherwise both sides must be fully instantiated.  In which
2137          case perform pair-wise element assignments and replace the
2138          original block copy statement.  */
2139
2140       stmt = bsi_stmt (*bsi);
2141       mark_all_v_defs (stmt);
2142
2143       list = NULL;
2144       generate_element_copy (lhs_elt, rhs_elt, &list);
2145       gcc_assert (list);
2146       mark_all_v_defs (list);
2147       sra_replace (bsi, list);
2148     }
2149 }
2150
2151 /* Scalarize an INIT.  To recap, this is an assignment to a scalarizable
2152    reference from some form of constructor: CONSTRUCTOR, COMPLEX_CST or
2153    COMPLEX_EXPR.  If RHS is NULL, it should be treated as an empty
2154    CONSTRUCTOR.  */
2155
2156 static void
2157 scalarize_init (struct sra_elt *lhs_elt, tree rhs, block_stmt_iterator *bsi)
2158 {
2159   bool result = true;
2160   tree list = NULL;
2161
2162   /* Generate initialization statements for all members extant in the RHS.  */
2163   if (rhs)
2164     {
2165       /* Unshare the expression just in case this is from a decl's initial.  */
2166       rhs = unshare_expr (rhs);
2167       result = generate_element_init (lhs_elt, rhs, &list);
2168     }
2169
2170   /* CONSTRUCTOR is defined such that any member not mentioned is assigned
2171      a zero value.  Initialize the rest of the instantiated elements.  */
2172   generate_element_zero (lhs_elt, &list);
2173
2174   if (!result)
2175     {
2176       /* If we failed to convert the entire initializer, then we must
2177          leave the structure assignment in place and must load values
2178          from the structure into the slots for which we did not find
2179          constants.  The easiest way to do this is to generate a complete
2180          copy-out, and then follow that with the constant assignments
2181          that we were able to build.  DCE will clean things up.  */
2182       tree list0 = NULL;
2183       generate_copy_inout (lhs_elt, true, generate_element_ref (lhs_elt),
2184                            &list0);
2185       append_to_statement_list (list, &list0);
2186       list = list0;
2187     }
2188
2189   if (lhs_elt->use_block_copy || !result)
2190     {
2191       /* Since LHS is not fully instantiated, we must leave the structure
2192          assignment in place.  Treating this case differently from a USE
2193          exposes constants to later optimizations.  */
2194       if (list)
2195         {
2196           mark_all_v_defs (list);
2197           sra_insert_after (bsi, list);
2198         }
2199     }
2200   else
2201     {
2202       /* The LHS is fully instantiated.  The list of initializations
2203          replaces the original structure assignment.  */
2204       gcc_assert (list);
2205       mark_all_v_defs (bsi_stmt (*bsi));
2206       mark_all_v_defs (list);
2207       sra_replace (bsi, list);
2208     }
2209 }
2210
2211 /* A subroutine of scalarize_ldst called via walk_tree.  Set TREE_NO_TRAP
2212    on all INDIRECT_REFs.  */
2213
2214 static tree
2215 mark_notrap (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2216 {
2217   tree t = *tp;
2218
2219   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF)
2220     {
2221       TREE_THIS_NOTRAP (t) = 1;
2222       *walk_subtrees = 0;
2223     }
2224   else if (IS_TYPE_OR_DECL_P (t))
2225     *walk_subtrees = 0;
2226
2227   return NULL;
2228 }
2229
2230 /* Scalarize a LDST.  To recap, this is an assignment between one scalarizable
2231    reference ELT and one non-scalarizable reference OTHER.  IS_OUTPUT is true
2232    if ELT is on the left-hand side.  */
2233
2234 static void
2235 scalarize_ldst (struct sra_elt *elt, tree other,
2236                 block_stmt_iterator *bsi, bool is_output)
2237 {
2238   /* Shouldn't have gotten called for a scalar.  */
2239   gcc_assert (!elt->replacement);
2240
2241   if (elt->use_block_copy)
2242     {
2243       /* Since ELT is not fully instantiated, we have to leave the
2244          block copy in place.  Treat this as a USE.  */
2245       scalarize_use (elt, NULL, bsi, is_output, false);
2246     }
2247   else
2248     {
2249       /* The interesting case is when ELT is fully instantiated.  In this
2250          case we can have each element stored/loaded directly to/from the
2251          corresponding slot in OTHER.  This avoids a block copy.  */
2252
2253       tree list = NULL, stmt = bsi_stmt (*bsi);
2254
2255       mark_all_v_defs (stmt);
2256       generate_copy_inout (elt, is_output, other, &list);
2257       mark_all_v_defs (list);
2258       gcc_assert (list);
2259
2260       /* Preserve EH semantics.  */
2261       if (stmt_ends_bb_p (stmt))
2262         {
2263           tree_stmt_iterator tsi;
2264           tree first;
2265
2266           /* Extract the first statement from LIST.  */
2267           tsi = tsi_start (list);
2268           first = tsi_stmt (tsi);
2269           tsi_delink (&tsi);
2270
2271           /* Replace the old statement with this new representative.  */
2272           bsi_replace (bsi, first, true);
2273
2274           if (!tsi_end_p (tsi))
2275             {
2276               /* If any reference would trap, then they all would.  And more
2277                  to the point, the first would.  Therefore none of the rest
2278                  will trap since the first didn't.  Indicate this by
2279                  iterating over the remaining statements and set
2280                  TREE_THIS_NOTRAP in all INDIRECT_REFs.  */
2281               do
2282                 {
2283                   walk_tree (tsi_stmt_ptr (tsi), mark_notrap, NULL, NULL);
2284                   tsi_next (&tsi);
2285                 }
2286               while (!tsi_end_p (tsi));
2287
2288               insert_edge_copies (list, bsi->bb);
2289             }
2290         }
2291       else
2292         sra_replace (bsi, list);
2293     }
2294 }
2295
2296 /* Generate initializations for all scalarizable parameters.  */
2297
2298 static void
2299 scalarize_parms (void)
2300 {
2301   tree list = NULL;
2302   unsigned i;
2303   bitmap_iterator bi;
2304
2305   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (needs_copy_in, 0, i, bi)
2306     {
2307       tree var = referenced_var (i);
2308       struct sra_elt *elt = lookup_element (NULL, var, NULL, NO_INSERT);
2309       generate_copy_inout (elt, true, var, &list);
2310     }
2311
2312   if (list)
2313     {
2314       insert_edge_copies (list, ENTRY_BLOCK_PTR);
2315       mark_all_v_defs (list);
2316     }
2317 }
2318
2319 /* Entry point to phase 4.  Update the function to match replacements.  */
2320
2321 static void
2322 scalarize_function (void)
2323 {
2324   static const struct sra_walk_fns fns = {
2325     scalarize_use, scalarize_copy, scalarize_init, scalarize_ldst, false
2326   };
2327
2328   sra_walk_function (&fns);
2329   scalarize_parms ();
2330   bsi_commit_edge_inserts ();
2331 }
2332
2333 \f
2334 /* Debug helper function.  Print ELT in a nice human-readable format.  */
2335
2336 static void
2337 dump_sra_elt_name (FILE *f, struct sra_elt *elt)
2338 {
2339   if (elt->parent && TREE_CODE (elt->parent->type) == COMPLEX_TYPE)
2340     {
2341       fputs (elt->element == integer_zero_node ? "__real__ " : "__imag__ ", f);
2342       dump_sra_elt_name (f, elt->parent);
2343     }
2344   else
2345     {
2346       if (elt->parent)
2347         dump_sra_elt_name (f, elt->parent);
2348       if (DECL_P (elt->element))
2349         {
2350           if (TREE_CODE (elt->element) == FIELD_DECL)
2351             fputc ('.', f);
2352           print_generic_expr (f, elt->element, dump_flags);
2353         }
2354       else if (TREE_CODE (elt->element) == RANGE_EXPR)
2355         fprintf (f, "["HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC".."HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC"]",
2356                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (elt->element, 0)),
2357                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (elt->element, 1)));
2358       else
2359         fprintf (f, "[" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC "]",
2360                  TREE_INT_CST_LOW (elt->element));
2361     }
2362 }
2363
2364 /* Likewise, but callable from the debugger.  */
2365
2366 void
2367 debug_sra_elt_name (struct sra_elt *elt)
2368 {
2369   dump_sra_elt_name (stderr, elt);
2370   fputc ('\n', stderr);
2371 }
2372
2373 void 
2374 sra_init_cache (void)
2375 {
2376   if (sra_type_decomp_cache) 
2377     return;
2378
2379   sra_type_decomp_cache = BITMAP_ALLOC (NULL);
2380   sra_type_inst_cache = BITMAP_ALLOC (NULL);
2381 }
2382
2383 /* Main entry point.  */
2384
2385 static unsigned int
2386 tree_sra (void)
2387 {
2388   /* Initialize local variables.  */
2389   todoflags = 0;
2390   gcc_obstack_init (&sra_obstack);
2391   sra_candidates = BITMAP_ALLOC (NULL);
2392   needs_copy_in = BITMAP_ALLOC (NULL);
2393   sra_init_cache ();
2394   sra_map = htab_create (101, sra_elt_hash, sra_elt_eq, NULL);
2395
2396   /* Scan.  If we find anything, instantiate and scalarize.  */
2397   if (find_candidates_for_sra ())
2398     {
2399       scan_function ();
2400       decide_instantiations ();
2401       scalarize_function ();
2402     }
2403
2404   /* Free allocated memory.  */
2405   htab_delete (sra_map);
2406   sra_map = NULL;
2407   BITMAP_FREE (sra_candidates);
2408   BITMAP_FREE (needs_copy_in);
2409   BITMAP_FREE (sra_type_decomp_cache);
2410   BITMAP_FREE (sra_type_inst_cache);
2411   obstack_free (&sra_obstack, NULL);
2412   return todoflags;
2413 }
2414
2415 static unsigned int
2416 tree_sra_early (void)
2417 {
2418   unsigned int ret;
2419
2420   early_sra = true;
2421   ret = tree_sra ();
2422   early_sra = false;
2423
2424   return ret;
2425 }
2426
2427 static bool
2428 gate_sra (void)
2429 {
2430   return flag_tree_sra != 0;
2431 }
2432
2433 struct tree_opt_pass pass_sra_early =
2434 {
2435   "esra",                               /* name */
2436   gate_sra,                             /* gate */
2437   tree_sra_early,                       /* execute */
2438   NULL,                                 /* sub */
2439   NULL,                                 /* next */
2440   0,                                    /* static_pass_number */
2441   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
2442   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
2443   0,                                    /* properties_provided */
2444   0,                                    /* properties_destroyed */
2445   0,                                    /* todo_flags_start */
2446   TODO_dump_func
2447   | TODO_update_ssa
2448   | TODO_ggc_collect
2449   | TODO_verify_ssa,                    /* todo_flags_finish */
2450   0                                     /* letter */
2451 };
2452
2453 struct tree_opt_pass pass_sra =
2454 {
2455   "sra",                                /* name */
2456   gate_sra,                             /* gate */
2457   tree_sra,                             /* execute */
2458   NULL,                                 /* sub */
2459   NULL,                                 /* next */
2460   0,                                    /* static_pass_number */
2461   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
2462   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
2463   0,                                    /* properties_provided */
2464   0,                                    /* properties_destroyed */
2465   0,                                    /* todo_flags_start */
2466   TODO_dump_func
2467   | TODO_update_ssa
2468   | TODO_ggc_collect
2469   | TODO_verify_ssa,                    /* todo_flags_finish */
2470   0                                     /* letter */
2471 };