OSDN Git Service

* gengtype.c (open_base_files): Add ipa-inline.h include.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-sra.c
1 /* Scalar Replacement of Aggregates (SRA) converts some structure
2    references into scalar references, exposing them to the scalar
3    optimizers.
4    Copyright (C) 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Martin Jambor <mjambor@suse.cz>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 /* This file implements Scalar Reduction of Aggregates (SRA).  SRA is run
24    twice, once in the early stages of compilation (early SRA) and once in the
25    late stages (late SRA).  The aim of both is to turn references to scalar
26    parts of aggregates into uses of independent scalar variables.
27
28    The two passes are nearly identical, the only difference is that early SRA
29    does not scalarize unions which are used as the result in a GIMPLE_RETURN
30    statement because together with inlining this can lead to weird type
31    conversions.
32
33    Both passes operate in four stages:
34
35    1. The declarations that have properties which make them candidates for
36       scalarization are identified in function find_var_candidates().  The
37       candidates are stored in candidate_bitmap.
38
39    2. The function body is scanned.  In the process, declarations which are
40       used in a manner that prevent their scalarization are removed from the
41       candidate bitmap.  More importantly, for every access into an aggregate,
42       an access structure (struct access) is created by create_access() and
43       stored in a vector associated with the aggregate.  Among other
44       information, the aggregate declaration, the offset and size of the access
45       and its type are stored in the structure.
46
47       On a related note, assign_link structures are created for every assign
48       statement between candidate aggregates and attached to the related
49       accesses.
50
51    3. The vectors of accesses are analyzed.  They are first sorted according to
52       their offset and size and then scanned for partially overlapping accesses
53       (i.e. those which overlap but one is not entirely within another).  Such
54       an access disqualifies the whole aggregate from being scalarized.
55
56       If there is no such inhibiting overlap, a representative access structure
57       is chosen for every unique combination of offset and size.  Afterwards,
58       the pass builds a set of trees from these structures, in which children
59       of an access are within their parent (in terms of offset and size).
60
61       Then accesses  are propagated  whenever possible (i.e.  in cases  when it
62       does not create a partially overlapping access) across assign_links from
63       the right hand side to the left hand side.
64
65       Then the set of trees for each declaration is traversed again and those
66       accesses which should be replaced by a scalar are identified.
67
68    4. The function is traversed again, and for every reference into an
69       aggregate that has some component which is about to be scalarized,
70       statements are amended and new statements are created as necessary.
71       Finally, if a parameter got scalarized, the scalar replacements are
72       initialized with values from respective parameter aggregates.  */
73
74 #include "config.h"
75 #include "system.h"
76 #include "coretypes.h"
77 #include "alloc-pool.h"
78 #include "tm.h"
79 #include "tree.h"
80 #include "gimple.h"
81 #include "cgraph.h"
82 #include "tree-flow.h"
83 #include "ipa-prop.h"
84 #include "tree-pretty-print.h"
85 #include "statistics.h"
86 #include "tree-dump.h"
87 #include "timevar.h"
88 #include "params.h"
89 #include "target.h"
90 #include "flags.h"
91 #include "dbgcnt.h"
92 #include "tree-inline.h"
93 #include "gimple-pretty-print.h"
94 #include "ipa-inline.h"
95
96 /* Enumeration of all aggregate reductions we can do.  */
97 enum sra_mode { SRA_MODE_EARLY_IPA,   /* early call regularization */
98                 SRA_MODE_EARLY_INTRA, /* early intraprocedural SRA */
99                 SRA_MODE_INTRA };     /* late intraprocedural SRA */
100
101 /* Global variable describing which aggregate reduction we are performing at
102    the moment.  */
103 static enum sra_mode sra_mode;
104
105 struct assign_link;
106
107 /* ACCESS represents each access to an aggregate variable (as a whole or a
108    part).  It can also represent a group of accesses that refer to exactly the
109    same fragment of an aggregate (i.e. those that have exactly the same offset
110    and size).  Such representatives for a single aggregate, once determined,
111    are linked in a linked list and have the group fields set.
112
113    Moreover, when doing intraprocedural SRA, a tree is built from those
114    representatives (by the means of first_child and next_sibling pointers), in
115    which all items in a subtree are "within" the root, i.e. their offset is
116    greater or equal to offset of the root and offset+size is smaller or equal
117    to offset+size of the root.  Children of an access are sorted by offset.
118
119    Note that accesses to parts of vector and complex number types always
120    represented by an access to the whole complex number or a vector.  It is a
121    duty of the modifying functions to replace them appropriately.  */
122
123 struct access
124 {
125   /* Values returned by  `get_ref_base_and_extent' for each component reference
126      If EXPR isn't a component reference  just set `BASE = EXPR', `OFFSET = 0',
127      `SIZE = TREE_SIZE (TREE_TYPE (expr))'.  */
128   HOST_WIDE_INT offset;
129   HOST_WIDE_INT size;
130   tree base;
131
132   /* Expression.  It is context dependent so do not use it to create new
133      expressions to access the original aggregate.  See PR 42154 for a
134      testcase.  */
135   tree expr;
136   /* Type.  */
137   tree type;
138
139   /* The statement this access belongs to.  */
140   gimple stmt;
141
142   /* Next group representative for this aggregate. */
143   struct access *next_grp;
144
145   /* Pointer to the group representative.  Pointer to itself if the struct is
146      the representative.  */
147   struct access *group_representative;
148
149   /* If this access has any children (in terms of the definition above), this
150      points to the first one.  */
151   struct access *first_child;
152
153   /* In intraprocedural SRA, pointer to the next sibling in the access tree as
154      described above.  In IPA-SRA this is a pointer to the next access
155      belonging to the same group (having the same representative).  */
156   struct access *next_sibling;
157
158   /* Pointers to the first and last element in the linked list of assign
159      links.  */
160   struct assign_link *first_link, *last_link;
161
162   /* Pointer to the next access in the work queue.  */
163   struct access *next_queued;
164
165   /* Replacement variable for this access "region."  Never to be accessed
166      directly, always only by the means of get_access_replacement() and only
167      when grp_to_be_replaced flag is set.  */
168   tree replacement_decl;
169
170   /* Is this particular access write access? */
171   unsigned write : 1;
172
173   /* Is this access an artificial one created to scalarize some record
174      entirely? */
175   unsigned total_scalarization : 1;
176
177   /* Is this access an access to a non-addressable field? */
178   unsigned non_addressable : 1;
179
180   /* Is this access currently in the work queue?  */
181   unsigned grp_queued : 1;
182
183   /* Does this group contain a write access?  This flag is propagated down the
184      access tree.  */
185   unsigned grp_write : 1;
186
187   /* Does this group contain a read access?  This flag is propagated down the
188      access tree.  */
189   unsigned grp_read : 1;
190
191   /* Does this group contain a read access that comes from an assignment
192      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
193   unsigned grp_assignment_read : 1;
194
195   /* Does this group contain a write access that comes from an assignment
196      statement?  This flag is propagated down the access tree.  */
197   unsigned grp_assignment_write : 1;
198
199   /* Does this group contain a read access through a scalar type?  This flag is
200      not propagated in the access tree in any direction.  */
201   unsigned grp_scalar_read : 1;
202
203   /* Does this group contain a write access through a scalar type?  This flag
204      is not propagated in the access tree in any direction.  */
205   unsigned grp_scalar_write : 1;
206
207   /* Other passes of the analysis use this bit to make function
208      analyze_access_subtree create scalar replacements for this group if
209      possible.  */
210   unsigned grp_hint : 1;
211
212   /* Is the subtree rooted in this access fully covered by scalar
213      replacements?  */
214   unsigned grp_covered : 1;
215
216   /* If set to true, this access and all below it in an access tree must not be
217      scalarized.  */
218   unsigned grp_unscalarizable_region : 1;
219
220   /* Whether data have been written to parts of the aggregate covered by this
221      access which is not to be scalarized.  This flag is propagated up in the
222      access tree.  */
223   unsigned grp_unscalarized_data : 1;
224
225   /* Does this access and/or group contain a write access through a
226      BIT_FIELD_REF?  */
227   unsigned grp_partial_lhs : 1;
228
229   /* Set when a scalar replacement should be created for this variable.  We do
230      the decision and creation at different places because create_tmp_var
231      cannot be called from within FOR_EACH_REFERENCED_VAR. */
232   unsigned grp_to_be_replaced : 1;
233
234   /* Should TREE_NO_WARNING of a replacement be set?  */
235   unsigned grp_no_warning : 1;
236
237   /* Is it possible that the group refers to data which might be (directly or
238      otherwise) modified?  */
239   unsigned grp_maybe_modified : 1;
240
241   /* Set when this is a representative of a pointer to scalar (i.e. by
242      reference) parameter which we consider for turning into a plain scalar
243      (i.e. a by value parameter).  */
244   unsigned grp_scalar_ptr : 1;
245
246   /* Set when we discover that this pointer is not safe to dereference in the
247      caller.  */
248   unsigned grp_not_necessarilly_dereferenced : 1;
249 };
250
251 typedef struct access *access_p;
252
253 DEF_VEC_P (access_p);
254 DEF_VEC_ALLOC_P (access_p, heap);
255
256 /* Alloc pool for allocating access structures.  */
257 static alloc_pool access_pool;
258
259 /* A structure linking lhs and rhs accesses from an aggregate assignment.  They
260    are used to propagate subaccesses from rhs to lhs as long as they don't
261    conflict with what is already there.  */
262 struct assign_link
263 {
264   struct access *lacc, *racc;
265   struct assign_link *next;
266 };
267
268 /* Alloc pool for allocating assign link structures.  */
269 static alloc_pool link_pool;
270
271 /* Base (tree) -> Vector (VEC(access_p,heap) *) map.  */
272 static struct pointer_map_t *base_access_vec;
273
274 /* Bitmap of candidates.  */
275 static bitmap candidate_bitmap;
276
277 /* Bitmap of candidates which we should try to entirely scalarize away and
278    those which cannot be (because they are and need be used as a whole).  */
279 static bitmap should_scalarize_away_bitmap, cannot_scalarize_away_bitmap;
280
281 /* Obstack for creation of fancy names.  */
282 static struct obstack name_obstack;
283
284 /* Head of a linked list of accesses that need to have its subaccesses
285    propagated to their assignment counterparts. */
286 static struct access *work_queue_head;
287
288 /* Number of parameters of the analyzed function when doing early ipa SRA.  */
289 static int func_param_count;
290
291 /* scan_function sets the following to true if it encounters a call to
292    __builtin_apply_args.  */
293 static bool encountered_apply_args;
294
295 /* Set by scan_function when it finds a recursive call.  */
296 static bool encountered_recursive_call;
297
298 /* Set by scan_function when it finds a recursive call with less actual
299    arguments than formal parameters..  */
300 static bool encountered_unchangable_recursive_call;
301
302 /* This is a table in which for each basic block and parameter there is a
303    distance (offset + size) in that parameter which is dereferenced and
304    accessed in that BB.  */
305 static HOST_WIDE_INT *bb_dereferences;
306 /* Bitmap of BBs that can cause the function to "stop" progressing by
307    returning, throwing externally, looping infinitely or calling a function
308    which might abort etc.. */
309 static bitmap final_bbs;
310
311 /* Representative of no accesses at all. */
312 static struct access  no_accesses_representant;
313
314 /* Predicate to test the special value.  */
315
316 static inline bool
317 no_accesses_p (struct access *access)
318 {
319   return access == &no_accesses_representant;
320 }
321
322 /* Dump contents of ACCESS to file F in a human friendly way.  If GRP is true,
323    representative fields are dumped, otherwise those which only describe the
324    individual access are.  */
325
326 static struct
327 {
328   /* Number of processed aggregates is readily available in
329      analyze_all_variable_accesses and so is not stored here.  */
330
331   /* Number of created scalar replacements.  */
332   int replacements;
333
334   /* Number of times sra_modify_expr or sra_modify_assign themselves changed an
335      expression.  */
336   int exprs;
337
338   /* Number of statements created by generate_subtree_copies.  */
339   int subtree_copies;
340
341   /* Number of statements created by load_assign_lhs_subreplacements.  */
342   int subreplacements;
343
344   /* Number of times sra_modify_assign has deleted a statement.  */
345   int deleted;
346
347   /* Number of times sra_modify_assign has to deal with subaccesses of LHS and
348      RHS reparately due to type conversions or nonexistent matching
349      references.  */
350   int separate_lhs_rhs_handling;
351
352   /* Number of parameters that were removed because they were unused.  */
353   int deleted_unused_parameters;
354
355   /* Number of scalars passed as parameters by reference that have been
356      converted to be passed by value.  */
357   int scalar_by_ref_to_by_val;
358
359   /* Number of aggregate parameters that were replaced by one or more of their
360      components.  */
361   int aggregate_params_reduced;
362
363   /* Numbber of components created when splitting aggregate parameters.  */
364   int param_reductions_created;
365 } sra_stats;
366
367 static void
368 dump_access (FILE *f, struct access *access, bool grp)
369 {
370   fprintf (f, "access { ");
371   fprintf (f, "base = (%d)'", DECL_UID (access->base));
372   print_generic_expr (f, access->base, 0);
373   fprintf (f, "', offset = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->offset);
374   fprintf (f, ", size = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, access->size);
375   fprintf (f, ", expr = ");
376   print_generic_expr (f, access->expr, 0);
377   fprintf (f, ", type = ");
378   print_generic_expr (f, access->type, 0);
379   if (grp)
380     fprintf (f, ", total_scalarization = %d, grp_read = %d, grp_write = %d, "
381              "grp_assignment_read = %d, grp_assignment_write = %d, "
382              "grp_scalar_read = %d, grp_scalar_write = %d, "
383              "grp_hint = %d, grp_covered = %d, "
384              "grp_unscalarizable_region = %d, grp_unscalarized_data = %d, "
385              "grp_partial_lhs = %d, grp_to_be_replaced = %d, "
386              "grp_maybe_modified = %d, "
387              "grp_not_necessarilly_dereferenced = %d\n",
388              access->total_scalarization, access->grp_read, access->grp_write,
389              access->grp_assignment_read, access->grp_assignment_write,
390              access->grp_scalar_read, access->grp_scalar_write,
391              access->grp_hint, access->grp_covered,
392              access->grp_unscalarizable_region, access->grp_unscalarized_data,
393              access->grp_partial_lhs, access->grp_to_be_replaced,
394              access->grp_maybe_modified,
395              access->grp_not_necessarilly_dereferenced);
396   else
397     fprintf (f, ", write = %d, total_scalarization = %d, "
398              "grp_partial_lhs = %d\n",
399              access->write, access->total_scalarization,
400              access->grp_partial_lhs);
401 }
402
403 /* Dump a subtree rooted in ACCESS to file F, indent by LEVEL.  */
404
405 static void
406 dump_access_tree_1 (FILE *f, struct access *access, int level)
407 {
408   do
409     {
410       int i;
411
412       for (i = 0; i < level; i++)
413         fputs ("* ", dump_file);
414
415       dump_access (f, access, true);
416
417       if (access->first_child)
418         dump_access_tree_1 (f, access->first_child, level + 1);
419
420       access = access->next_sibling;
421     }
422   while (access);
423 }
424
425 /* Dump all access trees for a variable, given the pointer to the first root in
426    ACCESS.  */
427
428 static void
429 dump_access_tree (FILE *f, struct access *access)
430 {
431   for (; access; access = access->next_grp)
432     dump_access_tree_1 (f, access, 0);
433 }
434
435 /* Return true iff ACC is non-NULL and has subaccesses.  */
436
437 static inline bool
438 access_has_children_p (struct access *acc)
439 {
440   return acc && acc->first_child;
441 }
442
443 /* Return a vector of pointers to accesses for the variable given in BASE or
444    NULL if there is none.  */
445
446 static VEC (access_p, heap) *
447 get_base_access_vector (tree base)
448 {
449   void **slot;
450
451   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
452   if (!slot)
453     return NULL;
454   else
455     return *(VEC (access_p, heap) **) slot;
456 }
457
458 /* Find an access with required OFFSET and SIZE in a subtree of accesses rooted
459    in ACCESS.  Return NULL if it cannot be found.  */
460
461 static struct access *
462 find_access_in_subtree (struct access *access, HOST_WIDE_INT offset,
463                         HOST_WIDE_INT size)
464 {
465   while (access && (access->offset != offset || access->size != size))
466     {
467       struct access *child = access->first_child;
468
469       while (child && (child->offset + child->size <= offset))
470         child = child->next_sibling;
471       access = child;
472     }
473
474   return access;
475 }
476
477 /* Return the first group representative for DECL or NULL if none exists.  */
478
479 static struct access *
480 get_first_repr_for_decl (tree base)
481 {
482   VEC (access_p, heap) *access_vec;
483
484   access_vec = get_base_access_vector (base);
485   if (!access_vec)
486     return NULL;
487
488   return VEC_index (access_p, access_vec, 0);
489 }
490
491 /* Find an access representative for the variable BASE and given OFFSET and
492    SIZE.  Requires that access trees have already been built.  Return NULL if
493    it cannot be found.  */
494
495 static struct access *
496 get_var_base_offset_size_access (tree base, HOST_WIDE_INT offset,
497                                  HOST_WIDE_INT size)
498 {
499   struct access *access;
500
501   access = get_first_repr_for_decl (base);
502   while (access && (access->offset + access->size <= offset))
503     access = access->next_grp;
504   if (!access)
505     return NULL;
506
507   return find_access_in_subtree (access, offset, size);
508 }
509
510 /* Add LINK to the linked list of assign links of RACC.  */
511 static void
512 add_link_to_rhs (struct access *racc, struct assign_link *link)
513 {
514   gcc_assert (link->racc == racc);
515
516   if (!racc->first_link)
517     {
518       gcc_assert (!racc->last_link);
519       racc->first_link = link;
520     }
521   else
522     racc->last_link->next = link;
523
524   racc->last_link = link;
525   link->next = NULL;
526 }
527
528 /* Move all link structures in their linked list in OLD_RACC to the linked list
529    in NEW_RACC.  */
530 static void
531 relink_to_new_repr (struct access *new_racc, struct access *old_racc)
532 {
533   if (!old_racc->first_link)
534     {
535       gcc_assert (!old_racc->last_link);
536       return;
537     }
538
539   if (new_racc->first_link)
540     {
541       gcc_assert (!new_racc->last_link->next);
542       gcc_assert (!old_racc->last_link || !old_racc->last_link->next);
543
544       new_racc->last_link->next = old_racc->first_link;
545       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
546     }
547   else
548     {
549       gcc_assert (!new_racc->last_link);
550
551       new_racc->first_link = old_racc->first_link;
552       new_racc->last_link = old_racc->last_link;
553     }
554   old_racc->first_link = old_racc->last_link = NULL;
555 }
556
557 /* Add ACCESS to the work queue (which is actually a stack).  */
558
559 static void
560 add_access_to_work_queue (struct access *access)
561 {
562   if (!access->grp_queued)
563     {
564       gcc_assert (!access->next_queued);
565       access->next_queued = work_queue_head;
566       access->grp_queued = 1;
567       work_queue_head = access;
568     }
569 }
570
571 /* Pop an access from the work queue, and return it, assuming there is one.  */
572
573 static struct access *
574 pop_access_from_work_queue (void)
575 {
576   struct access *access = work_queue_head;
577
578   work_queue_head = access->next_queued;
579   access->next_queued = NULL;
580   access->grp_queued = 0;
581   return access;
582 }
583
584
585 /* Allocate necessary structures.  */
586
587 static void
588 sra_initialize (void)
589 {
590   candidate_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
591   should_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
592   cannot_scalarize_away_bitmap = BITMAP_ALLOC (NULL);
593   gcc_obstack_init (&name_obstack);
594   access_pool = create_alloc_pool ("SRA accesses", sizeof (struct access), 16);
595   link_pool = create_alloc_pool ("SRA links", sizeof (struct assign_link), 16);
596   base_access_vec = pointer_map_create ();
597   memset (&sra_stats, 0, sizeof (sra_stats));
598   encountered_apply_args = false;
599   encountered_recursive_call = false;
600   encountered_unchangable_recursive_call = false;
601 }
602
603 /* Hook fed to pointer_map_traverse, deallocate stored vectors.  */
604
605 static bool
606 delete_base_accesses (const void *key ATTRIBUTE_UNUSED, void **value,
607                      void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
608 {
609   VEC (access_p, heap) *access_vec;
610   access_vec = (VEC (access_p, heap) *) *value;
611   VEC_free (access_p, heap, access_vec);
612
613   return true;
614 }
615
616 /* Deallocate all general structures.  */
617
618 static void
619 sra_deinitialize (void)
620 {
621   BITMAP_FREE (candidate_bitmap);
622   BITMAP_FREE (should_scalarize_away_bitmap);
623   BITMAP_FREE (cannot_scalarize_away_bitmap);
624   free_alloc_pool (access_pool);
625   free_alloc_pool (link_pool);
626   obstack_free (&name_obstack, NULL);
627
628   pointer_map_traverse (base_access_vec, delete_base_accesses, NULL);
629   pointer_map_destroy (base_access_vec);
630 }
631
632 /* Remove DECL from candidates for SRA and write REASON to the dump file if
633    there is one.  */
634 static void
635 disqualify_candidate (tree decl, const char *reason)
636 {
637   bitmap_clear_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (decl));
638
639   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
640     {
641       fprintf (dump_file, "! Disqualifying ");
642       print_generic_expr (dump_file, decl, 0);
643       fprintf (dump_file, " - %s\n", reason);
644     }
645 }
646
647 /* Return true iff the type contains a field or an element which does not allow
648    scalarization.  */
649
650 static bool
651 type_internals_preclude_sra_p (tree type)
652 {
653   tree fld;
654   tree et;
655
656   switch (TREE_CODE (type))
657     {
658     case RECORD_TYPE:
659     case UNION_TYPE:
660     case QUAL_UNION_TYPE:
661       for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
662         if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
663           {
664             tree ft = TREE_TYPE (fld);
665
666             if (TREE_THIS_VOLATILE (fld)
667                 || !DECL_FIELD_OFFSET (fld) || !DECL_SIZE (fld)
668                 || !host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fld), 1)
669                 || !host_integerp (DECL_SIZE (fld), 1)
670                 || (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
671                     && int_bit_position (fld) % BITS_PER_UNIT != 0))
672               return true;
673
674             if (AGGREGATE_TYPE_P (ft)
675                 && type_internals_preclude_sra_p (ft))
676               return true;
677           }
678
679       return false;
680
681     case ARRAY_TYPE:
682       et = TREE_TYPE (type);
683
684       if (AGGREGATE_TYPE_P (et))
685         return type_internals_preclude_sra_p (et);
686       else
687         return false;
688
689     default:
690       return false;
691     }
692 }
693
694 /* If T is an SSA_NAME, return NULL if it is not a default def or return its
695    base variable if it is.  Return T if it is not an SSA_NAME.  */
696
697 static tree
698 get_ssa_base_param (tree t)
699 {
700   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
701     {
702       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
703         return SSA_NAME_VAR (t);
704       else
705         return NULL_TREE;
706     }
707   return t;
708 }
709
710 /* Mark a dereference of BASE of distance DIST in a basic block tht STMT
711    belongs to, unless the BB has already been marked as a potentially
712    final.  */
713
714 static void
715 mark_parm_dereference (tree base, HOST_WIDE_INT dist, gimple stmt)
716 {
717   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
718   int idx, parm_index = 0;
719   tree parm;
720
721   if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
722     return;
723
724   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
725        parm && parm != base;
726        parm = DECL_CHAIN (parm))
727     parm_index++;
728
729   gcc_assert (parm_index < func_param_count);
730
731   idx = bb->index * func_param_count + parm_index;
732   if (bb_dereferences[idx] < dist)
733     bb_dereferences[idx] = dist;
734 }
735
736 /* Allocate an access structure for BASE, OFFSET and SIZE, clear it, fill in
737    the three fields.  Also add it to the vector of accesses corresponding to
738    the base.  Finally, return the new access.  */
739
740 static struct access *
741 create_access_1 (tree base, HOST_WIDE_INT offset, HOST_WIDE_INT size)
742 {
743   VEC (access_p, heap) *vec;
744   struct access *access;
745   void **slot;
746
747   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
748   memset (access, 0, sizeof (struct access));
749   access->base = base;
750   access->offset = offset;
751   access->size = size;
752
753   slot = pointer_map_contains (base_access_vec, base);
754   if (slot)
755     vec = (VEC (access_p, heap) *) *slot;
756   else
757     vec = VEC_alloc (access_p, heap, 32);
758
759   VEC_safe_push (access_p, heap, vec, access);
760
761   *((struct VEC (access_p,heap) **)
762         pointer_map_insert (base_access_vec, base)) = vec;
763
764   return access;
765 }
766
767 /* Create and insert access for EXPR. Return created access, or NULL if it is
768    not possible.  */
769
770 static struct access *
771 create_access (tree expr, gimple stmt, bool write)
772 {
773   struct access *access;
774   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
775   tree base = expr;
776   bool ptr, unscalarizable_region = false;
777
778   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
779
780   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
781       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
782     {
783       base = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (base, 0));
784       if (!base)
785         return NULL;
786       ptr = true;
787     }
788   else
789     ptr = false;
790
791   if (!DECL_P (base) || !bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
792     return NULL;
793
794   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
795     {
796       if (size < 0 || size != max_size)
797         {
798           disqualify_candidate (base, "Encountered a variable sized access.");
799           return NULL;
800         }
801       if (TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF
802           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (expr, 1)))
803         {
804           disqualify_candidate (base, "Encountered a bit-field access.");
805           return NULL;
806         }
807       gcc_checking_assert ((offset % BITS_PER_UNIT) == 0);
808
809       if (ptr)
810         mark_parm_dereference (base, offset + size, stmt);
811     }
812   else
813     {
814       if (size != max_size)
815         {
816           size = max_size;
817           unscalarizable_region = true;
818         }
819       if (size < 0)
820         {
821           disqualify_candidate (base, "Encountered an unconstrained access.");
822           return NULL;
823         }
824     }
825
826   access = create_access_1 (base, offset, size);
827   access->expr = expr;
828   access->type = TREE_TYPE (expr);
829   access->write = write;
830   access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
831   access->stmt = stmt;
832
833   if (TREE_CODE (expr) == COMPONENT_REF
834       && DECL_NONADDRESSABLE_P (TREE_OPERAND (expr, 1)))
835     access->non_addressable = 1;
836
837   return access;
838 }
839
840
841 /* Return true iff TYPE is a RECORD_TYPE with fields that are either of gimple
842    register types or (recursively) records with only these two kinds of fields.
843    It also returns false if any of these records contains a bit-field.  */
844
845 static bool
846 type_consists_of_records_p (tree type)
847 {
848   tree fld;
849
850   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
851     return false;
852
853   for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
854     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
855       {
856         tree ft = TREE_TYPE (fld);
857
858         if (DECL_BIT_FIELD (fld))
859           return false;
860
861         if (!is_gimple_reg_type (ft)
862             && !type_consists_of_records_p (ft))
863           return false;
864       }
865
866   return true;
867 }
868
869 /* Create total_scalarization accesses for all scalar type fields in DECL that
870    must be of a RECORD_TYPE conforming to type_consists_of_records_p.  BASE
871    must be the top-most VAR_DECL representing the variable, OFFSET must be the
872    offset of DECL within BASE.  REF must be the memory reference expression for
873    the given decl.  */
874
875 static void
876 completely_scalarize_record (tree base, tree decl, HOST_WIDE_INT offset,
877                              tree ref)
878 {
879   tree fld, decl_type = TREE_TYPE (decl);
880
881   for (fld = TYPE_FIELDS (decl_type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
882     if (TREE_CODE (fld) == FIELD_DECL)
883       {
884         HOST_WIDE_INT pos = offset + int_bit_position (fld);
885         tree ft = TREE_TYPE (fld);
886         tree nref = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), ref, fld,
887                             NULL_TREE);
888
889         if (is_gimple_reg_type (ft))
890           {
891             struct access *access;
892             HOST_WIDE_INT size;
893
894             size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fld), 1);
895             access = create_access_1 (base, pos, size);
896             access->expr = nref;
897             access->type = ft;
898             access->total_scalarization = 1;
899             /* Accesses for intraprocedural SRA can have their stmt NULL.  */
900           }
901         else
902           completely_scalarize_record (base, fld, pos, nref);
903       }
904 }
905
906
907 /* Search the given tree for a declaration by skipping handled components and
908    exclude it from the candidates.  */
909
910 static void
911 disqualify_base_of_expr (tree t, const char *reason)
912 {
913   t = get_base_address (t);
914   if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA
915       && TREE_CODE (t) == MEM_REF)
916     t = get_ssa_base_param (TREE_OPERAND (t, 0));
917
918   if (t && DECL_P (t))
919     disqualify_candidate (t, reason);
920 }
921
922 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
923    candidates for scalarization.  Return the created access or NULL if none is
924    created.  */
925
926 static struct access *
927 build_access_from_expr_1 (tree expr, gimple stmt, bool write)
928 {
929   struct access *ret = NULL;
930   bool partial_ref;
931
932   if (TREE_CODE (expr) == BIT_FIELD_REF
933       || TREE_CODE (expr) == IMAGPART_EXPR
934       || TREE_CODE (expr) == REALPART_EXPR)
935     {
936       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
937       partial_ref = true;
938     }
939   else
940     partial_ref = false;
941
942   /* We need to dive through V_C_Es in order to get the size of its parameter
943      and not the result type.  Ada produces such statements.  We are also
944      capable of handling the topmost V_C_E but not any of those buried in other
945      handled components.  */
946   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
947     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
948
949   if (contains_view_convert_expr_p (expr))
950     {
951       disqualify_base_of_expr (expr, "V_C_E under a different handled "
952                                "component.");
953       return NULL;
954     }
955
956   switch (TREE_CODE (expr))
957     {
958     case MEM_REF:
959       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) != ADDR_EXPR
960           && sra_mode != SRA_MODE_EARLY_IPA)
961         return NULL;
962       /* fall through */
963     case VAR_DECL:
964     case PARM_DECL:
965     case RESULT_DECL:
966     case COMPONENT_REF:
967     case ARRAY_REF:
968     case ARRAY_RANGE_REF:
969       ret = create_access (expr, stmt, write);
970       break;
971
972     default:
973       break;
974     }
975
976   if (write && partial_ref && ret)
977     ret->grp_partial_lhs = 1;
978
979   return ret;
980 }
981
982 /* Scan expression EXPR and create access structures for all accesses to
983    candidates for scalarization.  Return true if any access has been inserted.
984    STMT must be the statement from which the expression is taken, WRITE must be
985    true if the expression is a store and false otherwise. */
986
987 static bool
988 build_access_from_expr (tree expr, gimple stmt, bool write)
989 {
990   struct access *access;
991
992   access = build_access_from_expr_1 (expr, stmt, write);
993   if (access)
994     {
995       /* This means the aggregate is accesses as a whole in a way other than an
996          assign statement and thus cannot be removed even if we had a scalar
997          replacement for everything.  */
998       if (cannot_scalarize_away_bitmap)
999         bitmap_set_bit (cannot_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (access->base));
1000       return true;
1001     }
1002   return false;
1003 }
1004
1005 /* Disqualify LHS and RHS for scalarization if STMT must end its basic block in
1006    modes in which it matters, return true iff they have been disqualified.  RHS
1007    may be NULL, in that case ignore it.  If we scalarize an aggregate in
1008    intra-SRA we may need to add statements after each statement.  This is not
1009    possible if a statement unconditionally has to end the basic block.  */
1010 static bool
1011 disqualify_ops_if_throwing_stmt (gimple stmt, tree lhs, tree rhs)
1012 {
1013   if ((sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1014       && (stmt_can_throw_internal (stmt) || stmt_ends_bb_p (stmt)))
1015     {
1016       disqualify_base_of_expr (lhs, "LHS of a throwing stmt.");
1017       if (rhs)
1018         disqualify_base_of_expr (rhs, "RHS of a throwing stmt.");
1019       return true;
1020     }
1021   return false;
1022 }
1023
1024 /* Scan expressions occuring in STMT, create access structures for all accesses
1025    to candidates for scalarization and remove those candidates which occur in
1026    statements or expressions that prevent them from being split apart.  Return
1027    true if any access has been inserted.  */
1028
1029 static bool
1030 build_accesses_from_assign (gimple stmt)
1031 {
1032   tree lhs, rhs;
1033   struct access *lacc, *racc;
1034
1035   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
1036     return false;
1037
1038   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1039   rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1040
1041   if (disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, lhs, rhs))
1042     return false;
1043
1044   racc = build_access_from_expr_1 (rhs, stmt, false);
1045   lacc = build_access_from_expr_1 (lhs, stmt, true);
1046
1047   if (lacc)
1048     lacc->grp_assignment_write = 1;
1049
1050   if (racc)
1051     {
1052       racc->grp_assignment_read = 1;
1053       if (should_scalarize_away_bitmap && !gimple_has_volatile_ops (stmt)
1054           && !is_gimple_reg_type (racc->type))
1055         bitmap_set_bit (should_scalarize_away_bitmap, DECL_UID (racc->base));
1056     }
1057
1058   if (lacc && racc
1059       && (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA || sra_mode == SRA_MODE_INTRA)
1060       && !lacc->grp_unscalarizable_region
1061       && !racc->grp_unscalarizable_region
1062       && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
1063       /* FIXME: Turn the following line into an assert after PR 40058 is
1064          fixed.  */
1065       && lacc->size == racc->size
1066       && useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
1067     {
1068       struct assign_link *link;
1069
1070       link = (struct assign_link *) pool_alloc (link_pool);
1071       memset (link, 0, sizeof (struct assign_link));
1072
1073       link->lacc = lacc;
1074       link->racc = racc;
1075
1076       add_link_to_rhs (racc, link);
1077     }
1078
1079   return lacc || racc;
1080 }
1081
1082 /* Callback of walk_stmt_load_store_addr_ops visit_addr used to determine
1083    GIMPLE_ASM operands with memory constrains which cannot be scalarized.  */
1084
1085 static bool
1086 asm_visit_addr (gimple stmt ATTRIBUTE_UNUSED, tree op,
1087                 void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1088 {
1089   op = get_base_address (op);
1090   if (op
1091       && DECL_P (op))
1092     disqualify_candidate (op, "Non-scalarizable GIMPLE_ASM operand.");
1093
1094   return false;
1095 }
1096
1097 /* Return true iff callsite CALL has at least as many actual arguments as there
1098    are formal parameters of the function currently processed by IPA-SRA.  */
1099
1100 static inline bool
1101 callsite_has_enough_arguments_p (gimple call)
1102 {
1103   return gimple_call_num_args (call) >= (unsigned) func_param_count;
1104 }
1105
1106 /* Scan function and look for interesting expressions and create access
1107    structures for them.  Return true iff any access is created.  */
1108
1109 static bool
1110 scan_function (void)
1111 {
1112   basic_block bb;
1113   bool ret = false;
1114
1115   FOR_EACH_BB (bb)
1116     {
1117       gimple_stmt_iterator gsi;
1118       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1119         {
1120           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1121           tree t;
1122           unsigned i;
1123
1124           if (final_bbs && stmt_can_throw_external (stmt))
1125             bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1126           switch (gimple_code (stmt))
1127             {
1128             case GIMPLE_RETURN:
1129               t = gimple_return_retval (stmt);
1130               if (t != NULL_TREE)
1131                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1132               if (final_bbs)
1133                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1134               break;
1135
1136             case GIMPLE_ASSIGN:
1137               ret |= build_accesses_from_assign (stmt);
1138               break;
1139
1140             case GIMPLE_CALL:
1141               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
1142                 ret |= build_access_from_expr (gimple_call_arg (stmt, i),
1143                                                stmt, false);
1144
1145               if (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_IPA)
1146                 {
1147                   tree dest = gimple_call_fndecl (stmt);
1148                   int flags = gimple_call_flags (stmt);
1149
1150                   if (dest)
1151                     {
1152                       if (DECL_BUILT_IN_CLASS (dest) == BUILT_IN_NORMAL
1153                           && DECL_FUNCTION_CODE (dest) == BUILT_IN_APPLY_ARGS)
1154                         encountered_apply_args = true;
1155                       if (cgraph_get_node (dest)
1156                           == cgraph_get_node (current_function_decl))
1157                         {
1158                           encountered_recursive_call = true;
1159                           if (!callsite_has_enough_arguments_p (stmt))
1160                             encountered_unchangable_recursive_call = true;
1161                         }
1162                     }
1163
1164                   if (final_bbs
1165                       && (flags & (ECF_CONST | ECF_PURE)) == 0)
1166                     bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1167                 }
1168
1169               t = gimple_call_lhs (stmt);
1170               if (t && !disqualify_ops_if_throwing_stmt (stmt, t, NULL))
1171                 ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1172               break;
1173
1174             case GIMPLE_ASM:
1175               walk_stmt_load_store_addr_ops (stmt, NULL, NULL, NULL,
1176                                              asm_visit_addr);
1177               if (final_bbs)
1178                 bitmap_set_bit (final_bbs, bb->index);
1179
1180               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1181                 {
1182                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1183                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, false);
1184                 }
1185               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1186                 {
1187                   t = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1188                   ret |= build_access_from_expr (t, stmt, true);
1189                 }
1190               break;
1191
1192             default:
1193               break;
1194             }
1195         }
1196     }
1197
1198   return ret;
1199 }
1200
1201 /* Helper of QSORT function. There are pointers to accesses in the array.  An
1202    access is considered smaller than another if it has smaller offset or if the
1203    offsets are the same but is size is bigger. */
1204
1205 static int
1206 compare_access_positions (const void *a, const void *b)
1207 {
1208   const access_p *fp1 = (const access_p *) a;
1209   const access_p *fp2 = (const access_p *) b;
1210   const access_p f1 = *fp1;
1211   const access_p f2 = *fp2;
1212
1213   if (f1->offset != f2->offset)
1214     return f1->offset < f2->offset ? -1 : 1;
1215
1216   if (f1->size == f2->size)
1217     {
1218       if (f1->type == f2->type)
1219         return 0;
1220       /* Put any non-aggregate type before any aggregate type.  */
1221       else if (!is_gimple_reg_type (f1->type)
1222           && is_gimple_reg_type (f2->type))
1223         return 1;
1224       else if (is_gimple_reg_type (f1->type)
1225                && !is_gimple_reg_type (f2->type))
1226         return -1;
1227       /* Put any complex or vector type before any other scalar type.  */
1228       else if (TREE_CODE (f1->type) != COMPLEX_TYPE
1229                && TREE_CODE (f1->type) != VECTOR_TYPE
1230                && (TREE_CODE (f2->type) == COMPLEX_TYPE
1231                    || TREE_CODE (f2->type) == VECTOR_TYPE))
1232         return 1;
1233       else if ((TREE_CODE (f1->type) == COMPLEX_TYPE
1234                 || TREE_CODE (f1->type) == VECTOR_TYPE)
1235                && TREE_CODE (f2->type) != COMPLEX_TYPE
1236                && TREE_CODE (f2->type) != VECTOR_TYPE)
1237         return -1;
1238       /* Put the integral type with the bigger precision first.  */
1239       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1240                && INTEGRAL_TYPE_P (f2->type))
1241         return TYPE_PRECISION (f2->type) - TYPE_PRECISION (f1->type);
1242       /* Put any integral type with non-full precision last.  */
1243       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f1->type)
1244                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f1->type))
1245                    != TYPE_PRECISION (f1->type)))
1246         return 1;
1247       else if (INTEGRAL_TYPE_P (f2->type)
1248                && (TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (f2->type))
1249                    != TYPE_PRECISION (f2->type)))
1250         return -1;
1251       /* Stabilize the sort.  */
1252       return TYPE_UID (f1->type) - TYPE_UID (f2->type);
1253     }
1254
1255   /* We want the bigger accesses first, thus the opposite operator in the next
1256      line: */
1257   return f1->size > f2->size ? -1 : 1;
1258 }
1259
1260
1261 /* Append a name of the declaration to the name obstack.  A helper function for
1262    make_fancy_name.  */
1263
1264 static void
1265 make_fancy_decl_name (tree decl)
1266 {
1267   char buffer[32];
1268
1269   tree name = DECL_NAME (decl);
1270   if (name)
1271     obstack_grow (&name_obstack, IDENTIFIER_POINTER (name),
1272                   IDENTIFIER_LENGTH (name));
1273   else
1274     {
1275       sprintf (buffer, "D%u", DECL_UID (decl));
1276       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1277     }
1278 }
1279
1280 /* Helper for make_fancy_name.  */
1281
1282 static void
1283 make_fancy_name_1 (tree expr)
1284 {
1285   char buffer[32];
1286   tree index;
1287
1288   if (DECL_P (expr))
1289     {
1290       make_fancy_decl_name (expr);
1291       return;
1292     }
1293
1294   switch (TREE_CODE (expr))
1295     {
1296     case COMPONENT_REF:
1297       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1298       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1299       make_fancy_decl_name (TREE_OPERAND (expr, 1));
1300       break;
1301
1302     case ARRAY_REF:
1303       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1304       obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1305       /* Arrays with only one element may not have a constant as their
1306          index. */
1307       index = TREE_OPERAND (expr, 1);
1308       if (TREE_CODE (index) != INTEGER_CST)
1309         break;
1310       sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, TREE_INT_CST_LOW (index));
1311       obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1312       break;
1313
1314     case ADDR_EXPR:
1315       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1316       break;
1317
1318     case MEM_REF:
1319       make_fancy_name_1 (TREE_OPERAND (expr, 0));
1320       if (!integer_zerop (TREE_OPERAND (expr, 1)))
1321         {
1322           obstack_1grow (&name_obstack, '$');
1323           sprintf (buffer, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1324                    TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (expr, 1)));
1325           obstack_grow (&name_obstack, buffer, strlen (buffer));
1326         }
1327       break;
1328
1329     case BIT_FIELD_REF:
1330     case REALPART_EXPR:
1331     case IMAGPART_EXPR:
1332       gcc_unreachable ();       /* we treat these as scalars.  */
1333       break;
1334     default:
1335       break;
1336     }
1337 }
1338
1339 /* Create a human readable name for replacement variable of ACCESS.  */
1340
1341 static char *
1342 make_fancy_name (tree expr)
1343 {
1344   make_fancy_name_1 (expr);
1345   obstack_1grow (&name_obstack, '\0');
1346   return XOBFINISH (&name_obstack, char *);
1347 }
1348
1349 /* Construct a MEM_REF that would reference a part of aggregate BASE of type
1350    EXP_TYPE at the given OFFSET.  If BASE is something for which
1351    get_addr_base_and_unit_offset returns NULL, gsi must be non-NULL and is used
1352    to insert new statements either before or below the current one as specified
1353    by INSERT_AFTER.  This function is not capable of handling bitfields.  */
1354
1355 tree
1356 build_ref_for_offset (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1357                       tree exp_type, gimple_stmt_iterator *gsi,
1358                       bool insert_after)
1359 {
1360   tree prev_base = base;
1361   tree off;
1362   HOST_WIDE_INT base_offset;
1363
1364   gcc_checking_assert (offset % BITS_PER_UNIT == 0);
1365
1366   base = get_addr_base_and_unit_offset (base, &base_offset);
1367
1368   /* get_addr_base_and_unit_offset returns NULL for references with a variable
1369      offset such as array[var_index].  */
1370   if (!base)
1371     {
1372       gimple stmt;
1373       tree tmp, addr;
1374
1375       gcc_checking_assert (gsi);
1376       tmp = create_tmp_reg (build_pointer_type (TREE_TYPE (prev_base)), NULL);
1377       add_referenced_var (tmp);
1378       tmp = make_ssa_name (tmp, NULL);
1379       addr = build_fold_addr_expr (unshare_expr (prev_base));
1380       STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (addr);
1381       stmt = gimple_build_assign (tmp, addr);
1382       gimple_set_location (stmt, loc);
1383       SSA_NAME_DEF_STMT (tmp) = stmt;
1384       if (insert_after)
1385         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
1386       else
1387         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
1388       update_stmt (stmt);
1389
1390       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (prev_base),
1391                            offset / BITS_PER_UNIT);
1392       base = tmp;
1393     }
1394   else if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
1395     {
1396       off = build_int_cst (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 1)),
1397                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1398       off = int_const_binop (PLUS_EXPR, TREE_OPERAND (base, 1), off, 0);
1399       base = unshare_expr (TREE_OPERAND (base, 0));
1400     }
1401   else
1402     {
1403       off = build_int_cst (reference_alias_ptr_type (base),
1404                            base_offset + offset / BITS_PER_UNIT);
1405       base = build_fold_addr_expr (unshare_expr (base));
1406     }
1407
1408   return fold_build2_loc (loc, MEM_REF, exp_type, base, off);
1409 }
1410
1411 /* Construct a memory reference to a part of an aggregate BASE at the given
1412    OFFSET and of the same type as MODEL.  In case this is a reference to a
1413    component, the function will replicate the last COMPONENT_REF of model's
1414    expr to access it.  GSI and INSERT_AFTER have the same meaning as in
1415    build_ref_for_offset.  */
1416
1417 static tree
1418 build_ref_for_model (location_t loc, tree base, HOST_WIDE_INT offset,
1419                      struct access *model, gimple_stmt_iterator *gsi,
1420                      bool insert_after)
1421 {
1422   if (TREE_CODE (model->expr) == COMPONENT_REF)
1423     {
1424       tree t, exp_type;
1425       offset -= int_bit_position (TREE_OPERAND (model->expr, 1));
1426       exp_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (model->expr, 0));
1427       t = build_ref_for_offset (loc, base, offset, exp_type, gsi, insert_after);
1428       return fold_build3_loc (loc, COMPONENT_REF, model->type, t,
1429                               TREE_OPERAND (model->expr, 1), NULL_TREE);
1430     }
1431   else
1432     return build_ref_for_offset (loc, base, offset, model->type,
1433                                  gsi, insert_after);
1434 }
1435
1436 /* Construct a memory reference consisting of component_refs and array_refs to
1437    a part of an aggregate *RES (which is of type TYPE).  The requested part
1438    should have type EXP_TYPE at be the given OFFSET.  This function might not
1439    succeed, it returns true when it does and only then *RES points to something
1440    meaningful.  This function should be used only to build expressions that we
1441    might need to present to user (e.g. in warnings).  In all other situations,
1442    build_ref_for_model or build_ref_for_offset should be used instead.  */
1443
1444 static bool
1445 build_user_friendly_ref_for_offset (tree *res, tree type, HOST_WIDE_INT offset,
1446                                     tree exp_type)
1447 {
1448   while (1)
1449     {
1450       tree fld;
1451       tree tr_size, index, minidx;
1452       HOST_WIDE_INT el_size;
1453
1454       if (offset == 0 && exp_type
1455           && types_compatible_p (exp_type, type))
1456         return true;
1457
1458       switch (TREE_CODE (type))
1459         {
1460         case UNION_TYPE:
1461         case QUAL_UNION_TYPE:
1462         case RECORD_TYPE:
1463           for (fld = TYPE_FIELDS (type); fld; fld = DECL_CHAIN (fld))
1464             {
1465               HOST_WIDE_INT pos, size;
1466               tree expr, *expr_ptr;
1467
1468               if (TREE_CODE (fld) != FIELD_DECL)
1469                 continue;
1470
1471               pos = int_bit_position (fld);
1472               gcc_assert (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE || pos == 0);
1473               tr_size = DECL_SIZE (fld);
1474               if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1475                 continue;
1476               size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1477               if (size == 0)
1478                 {
1479                   if (pos != offset)
1480                     continue;
1481                 }
1482               else if (pos > offset || (pos + size) <= offset)
1483                 continue;
1484
1485               expr = build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (fld), *res, fld,
1486                              NULL_TREE);
1487               expr_ptr = &expr;
1488               if (build_user_friendly_ref_for_offset (expr_ptr, TREE_TYPE (fld),
1489                                                       offset - pos, exp_type))
1490                 {
1491                   *res = expr;
1492                   return true;
1493                 }
1494             }
1495           return false;
1496
1497         case ARRAY_TYPE:
1498           tr_size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
1499           if (!tr_size || !host_integerp (tr_size, 1))
1500             return false;
1501           el_size = tree_low_cst (tr_size, 1);
1502
1503           minidx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (type));
1504           if (TREE_CODE (minidx) != INTEGER_CST || el_size == 0)
1505             return false;
1506           index = build_int_cst (TYPE_DOMAIN (type), offset / el_size);
1507           if (!integer_zerop (minidx))
1508             index = int_const_binop (PLUS_EXPR, index, minidx, 0);
1509           *res = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (type), *res, index,
1510                          NULL_TREE, NULL_TREE);
1511           offset = offset % el_size;
1512           type = TREE_TYPE (type);
1513           break;
1514
1515         default:
1516           if (offset != 0)
1517             return false;
1518
1519           if (exp_type)
1520             return false;
1521           else
1522             return true;
1523         }
1524     }
1525 }
1526
1527 /* Return true iff TYPE is stdarg va_list type.  */
1528
1529 static inline bool
1530 is_va_list_type (tree type)
1531 {
1532   return TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (va_list_type_node);
1533 }
1534
1535 /* The very first phase of intraprocedural SRA.  It marks in candidate_bitmap
1536    those with type which is suitable for scalarization.  */
1537
1538 static bool
1539 find_var_candidates (void)
1540 {
1541   tree var, type;
1542   referenced_var_iterator rvi;
1543   bool ret = false;
1544
1545   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (cfun, var, rvi)
1546     {
1547       if (TREE_CODE (var) != VAR_DECL && TREE_CODE (var) != PARM_DECL)
1548         continue;
1549       type = TREE_TYPE (var);
1550
1551       if (!AGGREGATE_TYPE_P (type)
1552           || needs_to_live_in_memory (var)
1553           || TREE_THIS_VOLATILE (var)
1554           || !COMPLETE_TYPE_P (type)
1555           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
1556           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
1557           || type_internals_preclude_sra_p (type)
1558           /* Fix for PR 41089.  tree-stdarg.c needs to have va_lists intact but
1559               we also want to schedule it rather late.  Thus we ignore it in
1560               the early pass. */
1561           || (sra_mode == SRA_MODE_EARLY_INTRA
1562               && is_va_list_type (type)))
1563         continue;
1564
1565       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (var));
1566
1567       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1568         {
1569           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (var));
1570           print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1571           fprintf (dump_file, "\n");
1572         }
1573       ret = true;
1574     }
1575
1576   return ret;
1577 }
1578
1579 /* Sort all accesses for the given variable, check for partial overlaps and
1580    return NULL if there are any.  If there are none, pick a representative for
1581    each combination of offset and size and create a linked list out of them.
1582    Return the pointer to the first representative and make sure it is the first
1583    one in the vector of accesses.  */
1584
1585 static struct access *
1586 sort_and_splice_var_accesses (tree var)
1587 {
1588   int i, j, access_count;
1589   struct access *res, **prev_acc_ptr = &res;
1590   VEC (access_p, heap) *access_vec;
1591   bool first = true;
1592   HOST_WIDE_INT low = -1, high = 0;
1593
1594   access_vec = get_base_access_vector (var);
1595   if (!access_vec)
1596     return NULL;
1597   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
1598
1599   /* Sort by <OFFSET, SIZE>.  */
1600   VEC_qsort (access_p, access_vec, compare_access_positions);
1601
1602   i = 0;
1603   while (i < access_count)
1604     {
1605       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
1606       bool grp_write = access->write;
1607       bool grp_read = !access->write;
1608       bool grp_scalar_write = access->write
1609         && is_gimple_reg_type (access->type);
1610       bool grp_scalar_read = !access->write
1611         && is_gimple_reg_type (access->type);
1612       bool grp_assignment_read = access->grp_assignment_read;
1613       bool grp_assignment_write = access->grp_assignment_write;
1614       bool multiple_scalar_reads = false;
1615       bool total_scalarization = access->total_scalarization;
1616       bool grp_partial_lhs = access->grp_partial_lhs;
1617       bool first_scalar = is_gimple_reg_type (access->type);
1618       bool unscalarizable_region = access->grp_unscalarizable_region;
1619
1620       if (first || access->offset >= high)
1621         {
1622           first = false;
1623           low = access->offset;
1624           high = access->offset + access->size;
1625         }
1626       else if (access->offset > low && access->offset + access->size > high)
1627         return NULL;
1628       else
1629         gcc_assert (access->offset >= low
1630                     && access->offset + access->size <= high);
1631
1632       j = i + 1;
1633       while (j < access_count)
1634         {
1635           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
1636           if (ac2->offset != access->offset || ac2->size != access->size)
1637             break;
1638           if (ac2->write)
1639             {
1640               grp_write = true;
1641               grp_scalar_write = (grp_scalar_write
1642                                   || is_gimple_reg_type (ac2->type));
1643             }
1644           else
1645             {
1646               grp_read = true;
1647               if (is_gimple_reg_type (ac2->type))
1648                 {
1649                   if (grp_scalar_read)
1650                     multiple_scalar_reads = true;
1651                   else
1652                     grp_scalar_read = true;
1653                 }
1654             }
1655           grp_assignment_read |= ac2->grp_assignment_read;
1656           grp_assignment_write |= ac2->grp_assignment_write;
1657           grp_partial_lhs |= ac2->grp_partial_lhs;
1658           unscalarizable_region |= ac2->grp_unscalarizable_region;
1659           total_scalarization |= ac2->total_scalarization;
1660           relink_to_new_repr (access, ac2);
1661
1662           /* If there are both aggregate-type and scalar-type accesses with
1663              this combination of size and offset, the comparison function
1664              should have put the scalars first.  */
1665           gcc_assert (first_scalar || !is_gimple_reg_type (ac2->type));
1666           ac2->group_representative = access;
1667           j++;
1668         }
1669
1670       i = j;
1671
1672       access->group_representative = access;
1673       access->grp_write = grp_write;
1674       access->grp_read = grp_read;
1675       access->grp_scalar_read = grp_scalar_read;
1676       access->grp_scalar_write = grp_scalar_write;
1677       access->grp_assignment_read = grp_assignment_read;
1678       access->grp_assignment_write = grp_assignment_write;
1679       access->grp_hint = multiple_scalar_reads || total_scalarization;
1680       access->grp_partial_lhs = grp_partial_lhs;
1681       access->grp_unscalarizable_region = unscalarizable_region;
1682       if (access->first_link)
1683         add_access_to_work_queue (access);
1684
1685       *prev_acc_ptr = access;
1686       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
1687     }
1688
1689   gcc_assert (res == VEC_index (access_p, access_vec, 0));
1690   return res;
1691 }
1692
1693 /* Create a variable for the given ACCESS which determines the type, name and a
1694    few other properties.  Return the variable declaration and store it also to
1695    ACCESS->replacement.  */
1696
1697 static tree
1698 create_access_replacement (struct access *access, bool rename)
1699 {
1700   tree repl;
1701
1702   repl = create_tmp_var (access->type, "SR");
1703   get_var_ann (repl);
1704   add_referenced_var (repl);
1705   if (rename)
1706     mark_sym_for_renaming (repl);
1707
1708   if (!access->grp_partial_lhs
1709       && (TREE_CODE (access->type) == COMPLEX_TYPE
1710           || TREE_CODE (access->type) == VECTOR_TYPE))
1711     DECL_GIMPLE_REG_P (repl) = 1;
1712
1713   DECL_SOURCE_LOCATION (repl) = DECL_SOURCE_LOCATION (access->base);
1714   DECL_ARTIFICIAL (repl) = 1;
1715   DECL_IGNORED_P (repl) = DECL_IGNORED_P (access->base);
1716
1717   if (DECL_NAME (access->base)
1718       && !DECL_IGNORED_P (access->base)
1719       && !DECL_ARTIFICIAL (access->base))
1720     {
1721       char *pretty_name = make_fancy_name (access->expr);
1722       tree debug_expr = unshare_expr (access->expr), d;
1723
1724       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
1725       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
1726
1727       /* Get rid of any SSA_NAMEs embedded in debug_expr,
1728          as DECL_DEBUG_EXPR isn't considered when looking for still
1729          used SSA_NAMEs and thus they could be freed.  All debug info
1730          generation cares is whether something is constant or variable
1731          and that get_ref_base_and_extent works properly on the
1732          expression.  */
1733       for (d = debug_expr; handled_component_p (d); d = TREE_OPERAND (d, 0))
1734         switch (TREE_CODE (d))
1735           {
1736           case ARRAY_REF:
1737           case ARRAY_RANGE_REF:
1738             if (TREE_OPERAND (d, 1)
1739                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 1)) == SSA_NAME)
1740               TREE_OPERAND (d, 1) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 1));
1741             if (TREE_OPERAND (d, 3)
1742                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 3)) == SSA_NAME)
1743               TREE_OPERAND (d, 3) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 3));
1744             /* FALLTHRU */
1745           case COMPONENT_REF:
1746             if (TREE_OPERAND (d, 2)
1747                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (d, 2)) == SSA_NAME)
1748               TREE_OPERAND (d, 2) = SSA_NAME_VAR (TREE_OPERAND (d, 2));
1749             break;
1750           default:
1751             break;
1752           }
1753       SET_DECL_DEBUG_EXPR (repl, debug_expr);
1754       DECL_DEBUG_EXPR_IS_FROM (repl) = 1;
1755       if (access->grp_no_warning)
1756         TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1757       else
1758         TREE_NO_WARNING (repl) = TREE_NO_WARNING (access->base);
1759     }
1760   else
1761     TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
1762
1763   if (dump_file)
1764     {
1765       fprintf (dump_file, "Created a replacement for ");
1766       print_generic_expr (dump_file, access->base, 0);
1767       fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1768                (unsigned) access->offset, (unsigned) access->size);
1769       print_generic_expr (dump_file, repl, 0);
1770       fprintf (dump_file, "\n");
1771     }
1772   sra_stats.replacements++;
1773
1774   return repl;
1775 }
1776
1777 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet.  */
1778
1779 static inline tree
1780 get_access_replacement (struct access *access)
1781 {
1782   gcc_assert (access->grp_to_be_replaced);
1783
1784   if (!access->replacement_decl)
1785     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, true);
1786   return access->replacement_decl;
1787 }
1788
1789 /* Return ACCESS scalar replacement, create it if it does not exist yet but do
1790    not mark it for renaming.  */
1791
1792 static inline tree
1793 get_unrenamed_access_replacement (struct access *access)
1794 {
1795   gcc_assert (!access->grp_to_be_replaced);
1796
1797   if (!access->replacement_decl)
1798     access->replacement_decl = create_access_replacement (access, false);
1799   return access->replacement_decl;
1800 }
1801
1802
1803 /* Build a subtree of accesses rooted in *ACCESS, and move the pointer in the
1804    linked list along the way.  Stop when *ACCESS is NULL or the access pointed
1805    to it is not "within" the root.  Return false iff some accesses partially
1806    overlap.  */
1807
1808 static bool
1809 build_access_subtree (struct access **access)
1810 {
1811   struct access *root = *access, *last_child = NULL;
1812   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1813
1814   *access = (*access)->next_grp;
1815   while  (*access && (*access)->offset + (*access)->size <= limit)
1816     {
1817       if (!last_child)
1818         root->first_child = *access;
1819       else
1820         last_child->next_sibling = *access;
1821       last_child = *access;
1822
1823       if (!build_access_subtree (access))
1824         return false;
1825     }
1826
1827   if (*access && (*access)->offset < limit)
1828     return false;
1829
1830   return true;
1831 }
1832
1833 /* Build a tree of access representatives, ACCESS is the pointer to the first
1834    one, others are linked in a list by the next_grp field.  Return false iff
1835    some accesses partially overlap.  */
1836
1837 static bool
1838 build_access_trees (struct access *access)
1839 {
1840   while (access)
1841     {
1842       struct access *root = access;
1843
1844       if (!build_access_subtree (&access))
1845         return false;
1846       root->next_grp = access;
1847     }
1848   return true;
1849 }
1850
1851 /* Return true if expr contains some ARRAY_REFs into a variable bounded
1852    array.  */
1853
1854 static bool
1855 expr_with_var_bounded_array_refs_p (tree expr)
1856 {
1857   while (handled_component_p (expr))
1858     {
1859       if (TREE_CODE (expr) == ARRAY_REF
1860           && !host_integerp (array_ref_low_bound (expr), 0))
1861         return true;
1862       expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1863     }
1864   return false;
1865 }
1866
1867 enum mark_rw_status { SRA_MRRW_NOTHING, SRA_MRRW_DIRECT, SRA_MRRW_ASSIGN};
1868
1869 /* Analyze the subtree of accesses rooted in ROOT, scheduling replacements when
1870    both seeming beneficial and when ALLOW_REPLACEMENTS allows it.  Also set all
1871    sorts of access flags appropriately along the way, notably always set
1872    grp_read and grp_assign_read according to MARK_READ and grp_write when
1873    MARK_WRITE is true.
1874
1875    Creating a replacement for a scalar access is considered beneficial if its
1876    grp_hint is set (this means we are either attempting total scalarization or
1877    there is more than one direct read access) or according to the following
1878    table:
1879
1880    Access written to through a scalar type (once or more times)
1881    |
1882    |    Written to in an assignment statement
1883    |    |
1884    |    |       Access read as scalar _once_
1885    |    |       |
1886    |    |       |       Read in an assignment statement
1887    |    |       |       |
1888    |    |       |       |       Scalarize       Comment
1889 -----------------------------------------------------------------------------
1890    0    0       0       0                       No access for the scalar
1891    0    0       0       1                       No access for the scalar
1892    0    0       1       0       No              Single read - won't help
1893    0    0       1       1       No              The same case
1894    0    1       0       0                       No access for the scalar
1895    0    1       0       1                       No access for the scalar
1896    0    1       1       0       Yes             s = *g; return s.i;
1897    0    1       1       1       Yes             The same case as above
1898    1    0       0       0       No              Won't help
1899    1    0       0       1       Yes             s.i = 1; *g = s;
1900    1    0       1       0       Yes             s.i = 5; g = s.i;
1901    1    0       1       1       Yes             The same case as above
1902    1    1       0       0       No              Won't help.
1903    1    1       0       1       Yes             s.i = 1; *g = s;
1904    1    1       1       0       Yes             s = *g; return s.i;
1905    1    1       1       1       Yes             Any of the above yeses  */
1906
1907 static bool
1908 analyze_access_subtree (struct access *root, bool allow_replacements,
1909                         enum mark_rw_status mark_read,
1910                         enum mark_rw_status mark_write)
1911 {
1912   struct access *child;
1913   HOST_WIDE_INT limit = root->offset + root->size;
1914   HOST_WIDE_INT covered_to = root->offset;
1915   bool scalar = is_gimple_reg_type (root->type);
1916   bool hole = false, sth_created = false;
1917
1918   if (root->grp_assignment_read)
1919     mark_read = SRA_MRRW_ASSIGN;
1920   else if (mark_read == SRA_MRRW_ASSIGN)
1921     {
1922       root->grp_read = 1;
1923       root->grp_assignment_read = 1;
1924     }
1925   else if (mark_read == SRA_MRRW_DIRECT)
1926     root->grp_read = 1;
1927   else if (root->grp_read)
1928     mark_read = SRA_MRRW_DIRECT;
1929
1930   if (root->grp_assignment_write)
1931     mark_write = SRA_MRRW_ASSIGN;
1932   else if (mark_write == SRA_MRRW_ASSIGN)
1933     {
1934       root->grp_write = 1;
1935       root->grp_assignment_write = 1;
1936     }
1937   else if (mark_write == SRA_MRRW_DIRECT)
1938     root->grp_write = 1;
1939   else if (root->grp_write)
1940     mark_write = SRA_MRRW_DIRECT;
1941
1942   if (root->grp_unscalarizable_region)
1943     allow_replacements = false;
1944
1945   if (allow_replacements && expr_with_var_bounded_array_refs_p (root->expr))
1946     allow_replacements = false;
1947
1948   for (child = root->first_child; child; child = child->next_sibling)
1949     {
1950       if (!hole && child->offset < covered_to)
1951         hole = true;
1952       else
1953         covered_to += child->size;
1954
1955       sth_created |= analyze_access_subtree (child,
1956                                              allow_replacements && !scalar,
1957                                              mark_read, mark_write);
1958
1959       root->grp_unscalarized_data |= child->grp_unscalarized_data;
1960       hole |= !child->grp_covered;
1961     }
1962
1963   if (allow_replacements && scalar && !root->first_child
1964       && (root->grp_hint
1965           || ((root->grp_scalar_read || root->grp_assignment_read)
1966               && (root->grp_scalar_write || root->grp_assignment_write))))
1967     {
1968       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1969         {
1970           fprintf (dump_file, "Marking ");
1971           print_generic_expr (dump_file, root->base, 0);
1972           fprintf (dump_file, " offset: %u, size: %u: ",
1973                    (unsigned) root->offset, (unsigned) root->size);
1974           fprintf (dump_file, " to be replaced.\n");
1975         }
1976
1977       root->grp_to_be_replaced = 1;
1978       sth_created = true;
1979       hole = false;
1980     }
1981   else if (covered_to < limit)
1982     hole = true;
1983
1984   if (sth_created && !hole)
1985     {
1986       root->grp_covered = 1;
1987       return true;
1988     }
1989   if (root->grp_write || TREE_CODE (root->base) == PARM_DECL)
1990     root->grp_unscalarized_data = 1; /* not covered and written to */
1991   if (sth_created)
1992     return true;
1993   return false;
1994 }
1995
1996 /* Analyze all access trees linked by next_grp by the means of
1997    analyze_access_subtree.  */
1998 static bool
1999 analyze_access_trees (struct access *access)
2000 {
2001   bool ret = false;
2002
2003   while (access)
2004     {
2005       if (analyze_access_subtree (access, true,
2006                                   SRA_MRRW_NOTHING, SRA_MRRW_NOTHING))
2007         ret = true;
2008       access = access->next_grp;
2009     }
2010
2011   return ret;
2012 }
2013
2014 /* Return true iff a potential new child of LACC at offset OFFSET and with size
2015    SIZE would conflict with an already existing one.  If exactly such a child
2016    already exists in LACC, store a pointer to it in EXACT_MATCH.  */
2017
2018 static bool
2019 child_would_conflict_in_lacc (struct access *lacc, HOST_WIDE_INT norm_offset,
2020                               HOST_WIDE_INT size, struct access **exact_match)
2021 {
2022   struct access *child;
2023
2024   for (child = lacc->first_child; child; child = child->next_sibling)
2025     {
2026       if (child->offset == norm_offset && child->size == size)
2027         {
2028           *exact_match = child;
2029           return true;
2030         }
2031
2032       if (child->offset < norm_offset + size
2033           && child->offset + child->size > norm_offset)
2034         return true;
2035     }
2036
2037   return false;
2038 }
2039
2040 /* Create a new child access of PARENT, with all properties just like MODEL
2041    except for its offset and with its grp_write false and grp_read true.
2042    Return the new access or NULL if it cannot be created.  Note that this access
2043    is created long after all splicing and sorting, it's not located in any
2044    access vector and is automatically a representative of its group.  */
2045
2046 static struct access *
2047 create_artificial_child_access (struct access *parent, struct access *model,
2048                                 HOST_WIDE_INT new_offset)
2049 {
2050   struct access *access;
2051   struct access **child;
2052   tree expr = parent->base;
2053
2054   gcc_assert (!model->grp_unscalarizable_region);
2055
2056   access = (struct access *) pool_alloc (access_pool);
2057   memset (access, 0, sizeof (struct access));
2058   if (!build_user_friendly_ref_for_offset (&expr, TREE_TYPE (expr), new_offset,
2059                                            model->type))
2060     {
2061       access->grp_no_warning = true;
2062       expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (parent->base), parent->base,
2063                                   new_offset, model, NULL, false);
2064     }
2065
2066   access->base = parent->base;
2067   access->expr = expr;
2068   access->offset = new_offset;
2069   access->size = model->size;
2070   access->type = model->type;
2071   access->grp_write = true;
2072   access->grp_read = false;
2073
2074   child = &parent->first_child;
2075   while (*child && (*child)->offset < new_offset)
2076     child = &(*child)->next_sibling;
2077
2078   access->next_sibling = *child;
2079   *child = access;
2080
2081   return access;
2082 }
2083
2084
2085 /* Propagate all subaccesses of RACC across an assignment link to LACC. Return
2086    true if any new subaccess was created.  Additionally, if RACC is a scalar
2087    access but LACC is not, change the type of the latter, if possible.  */
2088
2089 static bool
2090 propagate_subaccesses_across_link (struct access *lacc, struct access *racc)
2091 {
2092   struct access *rchild;
2093   HOST_WIDE_INT norm_delta = lacc->offset - racc->offset;
2094   bool ret = false;
2095
2096   if (is_gimple_reg_type (lacc->type)
2097       || lacc->grp_unscalarizable_region
2098       || racc->grp_unscalarizable_region)
2099     return false;
2100
2101   if (!lacc->first_child && !racc->first_child
2102       && is_gimple_reg_type (racc->type))
2103     {
2104       tree t = lacc->base;
2105
2106       lacc->type = racc->type;
2107       if (build_user_friendly_ref_for_offset (&t, TREE_TYPE (t), lacc->offset,
2108                                               racc->type))
2109         lacc->expr = t;
2110       else
2111         {
2112           lacc->expr = build_ref_for_model (EXPR_LOCATION (lacc->base),
2113                                             lacc->base, lacc->offset,
2114                                             racc, NULL, false);
2115           lacc->grp_no_warning = true;
2116         }
2117       return false;
2118     }
2119
2120   for (rchild = racc->first_child; rchild; rchild = rchild->next_sibling)
2121     {
2122       struct access *new_acc = NULL;
2123       HOST_WIDE_INT norm_offset = rchild->offset + norm_delta;
2124
2125       if (rchild->grp_unscalarizable_region)
2126         continue;
2127
2128       if (child_would_conflict_in_lacc (lacc, norm_offset, rchild->size,
2129                                         &new_acc))
2130         {
2131           if (new_acc)
2132             {
2133               rchild->grp_hint = 1;
2134               new_acc->grp_hint |= new_acc->grp_read;
2135               if (rchild->first_child)
2136                 ret |= propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2137             }
2138           continue;
2139         }
2140
2141       rchild->grp_hint = 1;
2142       new_acc = create_artificial_child_access (lacc, rchild, norm_offset);
2143       if (new_acc)
2144         {
2145           ret = true;
2146           if (racc->first_child)
2147             propagate_subaccesses_across_link (new_acc, rchild);
2148         }
2149     }
2150
2151   return ret;
2152 }
2153
2154 /* Propagate all subaccesses across assignment links.  */
2155
2156 static void
2157 propagate_all_subaccesses (void)
2158 {
2159   while (work_queue_head)
2160     {
2161       struct access *racc = pop_access_from_work_queue ();
2162       struct assign_link *link;
2163
2164       gcc_assert (racc->first_link);
2165
2166       for (link = racc->first_link; link; link = link->next)
2167         {
2168           struct access *lacc = link->lacc;
2169
2170           if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (lacc->base)))
2171             continue;
2172           lacc = lacc->group_representative;
2173           if (propagate_subaccesses_across_link (lacc, racc)
2174               && lacc->first_link)
2175             add_access_to_work_queue (lacc);
2176         }
2177     }
2178 }
2179
2180 /* Go through all accesses collected throughout the (intraprocedural) analysis
2181    stage, exclude overlapping ones, identify representatives and build trees
2182    out of them, making decisions about scalarization on the way.  Return true
2183    iff there are any to-be-scalarized variables after this stage. */
2184
2185 static bool
2186 analyze_all_variable_accesses (void)
2187 {
2188   int res = 0;
2189   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
2190   bitmap_iterator bi;
2191   unsigned i, max_total_scalarization_size;
2192
2193   max_total_scalarization_size = UNITS_PER_WORD * BITS_PER_UNIT
2194     * MOVE_RATIO (optimize_function_for_speed_p (cfun));
2195
2196   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (candidate_bitmap, 0, i, bi)
2197     if (bitmap_bit_p (should_scalarize_away_bitmap, i)
2198         && !bitmap_bit_p (cannot_scalarize_away_bitmap, i))
2199       {
2200         tree var = referenced_var (i);
2201
2202         if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2203             && ((unsigned) tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
2204                 <= max_total_scalarization_size)
2205             && type_consists_of_records_p (TREE_TYPE (var)))
2206           {
2207             completely_scalarize_record (var, var, 0, var);
2208             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2209               {
2210                 fprintf (dump_file, "Will attempt to totally scalarize ");
2211                 print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2212                 fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2213               }
2214           }
2215       }
2216
2217   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2218   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2219     {
2220       tree var = referenced_var (i);
2221       struct access *access;
2222
2223       access = sort_and_splice_var_accesses (var);
2224       if (!access || !build_access_trees (access))
2225         disqualify_candidate (var,
2226                               "No or inhibitingly overlapping accesses.");
2227     }
2228
2229   propagate_all_subaccesses ();
2230
2231   bitmap_copy (tmp, candidate_bitmap);
2232   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tmp, 0, i, bi)
2233     {
2234       tree var = referenced_var (i);
2235       struct access *access = get_first_repr_for_decl (var);
2236
2237       if (analyze_access_trees (access))
2238         {
2239           res++;
2240           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2241             {
2242               fprintf (dump_file, "\nAccess trees for ");
2243               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2244               fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (var));
2245               dump_access_tree (dump_file, access);
2246               fprintf (dump_file, "\n");
2247             }
2248         }
2249       else
2250         disqualify_candidate (var, "No scalar replacements to be created.");
2251     }
2252
2253   BITMAP_FREE (tmp);
2254
2255   if (res)
2256     {
2257       statistics_counter_event (cfun, "Scalarized aggregates", res);
2258       return true;
2259     }
2260   else
2261     return false;
2262 }
2263
2264 /* Generate statements copying scalar replacements of accesses within a subtree
2265    into or out of AGG.  ACCESS, all its children, siblings and their children
2266    are to be processed.  AGG is an aggregate type expression (can be a
2267    declaration but does not have to be, it can for example also be a mem_ref or
2268    a series of handled components).  TOP_OFFSET is the offset of the processed
2269    subtree which has to be subtracted from offsets of individual accesses to
2270    get corresponding offsets for AGG.  If CHUNK_SIZE is non-null, copy only
2271    replacements in the interval <start_offset, start_offset + chunk_size>,
2272    otherwise copy all.  GSI is a statement iterator used to place the new
2273    statements.  WRITE should be true when the statements should write from AGG
2274    to the replacement and false if vice versa.  if INSERT_AFTER is true, new
2275    statements will be added after the current statement in GSI, they will be
2276    added before the statement otherwise.  */
2277
2278 static void
2279 generate_subtree_copies (struct access *access, tree agg,
2280                          HOST_WIDE_INT top_offset,
2281                          HOST_WIDE_INT start_offset, HOST_WIDE_INT chunk_size,
2282                          gimple_stmt_iterator *gsi, bool write,
2283                          bool insert_after, location_t loc)
2284 {
2285   do
2286     {
2287       if (chunk_size && access->offset >= start_offset + chunk_size)
2288         return;
2289
2290       if (access->grp_to_be_replaced
2291           && (chunk_size == 0
2292               || access->offset + access->size > start_offset))
2293         {
2294           tree expr, repl = get_access_replacement (access);
2295           gimple stmt;
2296
2297           expr = build_ref_for_model (loc, agg, access->offset - top_offset,
2298                                       access, gsi, insert_after);
2299
2300           if (write)
2301             {
2302               if (access->grp_partial_lhs)
2303                 expr = force_gimple_operand_gsi (gsi, expr, true, NULL_TREE,
2304                                                  !insert_after,
2305                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2306                                                  : GSI_SAME_STMT);
2307               stmt = gimple_build_assign (repl, expr);
2308             }
2309           else
2310             {
2311               TREE_NO_WARNING (repl) = 1;
2312               if (access->grp_partial_lhs)
2313                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2314                                                  !insert_after,
2315                                                  insert_after ? GSI_NEW_STMT
2316                                                  : GSI_SAME_STMT);
2317               stmt = gimple_build_assign (expr, repl);
2318             }
2319           gimple_set_location (stmt, loc);
2320
2321           if (insert_after)
2322             gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2323           else
2324             gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2325           update_stmt (stmt);
2326           sra_stats.subtree_copies++;
2327         }
2328
2329       if (access->first_child)
2330         generate_subtree_copies (access->first_child, agg, top_offset,
2331                                  start_offset, chunk_size, gsi,
2332                                  write, insert_after, loc);
2333
2334       access = access->next_sibling;
2335     }
2336   while (access);
2337 }
2338
2339 /* Assign zero to all scalar replacements in an access subtree.  ACCESS is the
2340    the root of the subtree to be processed.  GSI is the statement iterator used
2341    for inserting statements which are added after the current statement if
2342    INSERT_AFTER is true or before it otherwise.  */
2343
2344 static void
2345 init_subtree_with_zero (struct access *access, gimple_stmt_iterator *gsi,
2346                         bool insert_after, location_t loc)
2347
2348 {
2349   struct access *child;
2350
2351   if (access->grp_to_be_replaced)
2352     {
2353       gimple stmt;
2354
2355       stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (access),
2356                                   build_zero_cst (access->type));
2357       if (insert_after)
2358         gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2359       else
2360         gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2361       update_stmt (stmt);
2362       gimple_set_location (stmt, loc);
2363     }
2364
2365   for (child = access->first_child; child; child = child->next_sibling)
2366     init_subtree_with_zero (child, gsi, insert_after, loc);
2367 }
2368
2369 /* Search for an access representative for the given expression EXPR and
2370    return it or NULL if it cannot be found.  */
2371
2372 static struct access *
2373 get_access_for_expr (tree expr)
2374 {
2375   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
2376   tree base;
2377
2378   /* FIXME: This should not be necessary but Ada produces V_C_Es with a type of
2379      a different size than the size of its argument and we need the latter
2380      one.  */
2381   if (TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2382     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
2383
2384   base = get_ref_base_and_extent (expr, &offset, &size, &max_size);
2385   if (max_size == -1 || !DECL_P (base))
2386     return NULL;
2387
2388   if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (base)))
2389     return NULL;
2390
2391   return get_var_base_offset_size_access (base, offset, max_size);
2392 }
2393
2394 /* Replace the expression EXPR with a scalar replacement if there is one and
2395    generate other statements to do type conversion or subtree copying if
2396    necessary.  GSI is used to place newly created statements, WRITE is true if
2397    the expression is being written to (it is on a LHS of a statement or output
2398    in an assembly statement).  */
2399
2400 static bool
2401 sra_modify_expr (tree *expr, gimple_stmt_iterator *gsi, bool write)
2402 {
2403   location_t loc;
2404   struct access *access;
2405   tree type, bfr;
2406
2407   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF)
2408     {
2409       bfr = *expr;
2410       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2411     }
2412   else
2413     bfr = NULL_TREE;
2414
2415   if (TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR)
2416     expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
2417   access = get_access_for_expr (*expr);
2418   if (!access)
2419     return false;
2420   type = TREE_TYPE (*expr);
2421
2422   loc = gimple_location (gsi_stmt (*gsi));
2423   if (access->grp_to_be_replaced)
2424     {
2425       tree repl = get_access_replacement (access);
2426       /* If we replace a non-register typed access simply use the original
2427          access expression to extract the scalar component afterwards.
2428          This happens if scalarizing a function return value or parameter
2429          like in gcc.c-torture/execute/20041124-1.c, 20050316-1.c and
2430          gcc.c-torture/compile/20011217-1.c.
2431
2432          We also want to use this when accessing a complex or vector which can
2433          be accessed as a different type too, potentially creating a need for
2434          type conversion (see PR42196) and when scalarized unions are involved
2435          in assembler statements (see PR42398).  */
2436       if (!useless_type_conversion_p (type, access->type))
2437         {
2438           tree ref;
2439
2440           ref = build_ref_for_model (loc, access->base, access->offset, access,
2441                                      NULL, false);
2442
2443           if (write)
2444             {
2445               gimple stmt;
2446
2447               if (access->grp_partial_lhs)
2448                 ref = force_gimple_operand_gsi (gsi, ref, true, NULL_TREE,
2449                                                  false, GSI_NEW_STMT);
2450               stmt = gimple_build_assign (repl, ref);
2451               gimple_set_location (stmt, loc);
2452               gsi_insert_after (gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2453             }
2454           else
2455             {
2456               gimple stmt;
2457
2458               if (access->grp_partial_lhs)
2459                 repl = force_gimple_operand_gsi (gsi, repl, true, NULL_TREE,
2460                                                  true, GSI_SAME_STMT);
2461               stmt = gimple_build_assign (ref, repl);
2462               gimple_set_location (stmt, loc);
2463               gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
2464             }
2465         }
2466       else
2467         *expr = repl;
2468       sra_stats.exprs++;
2469     }
2470
2471   if (access->first_child)
2472     {
2473       HOST_WIDE_INT start_offset, chunk_size;
2474       if (bfr
2475           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1)
2476           && host_integerp (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1))
2477         {
2478           chunk_size = tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 1), 1);
2479           start_offset = access->offset
2480             + tree_low_cst (TREE_OPERAND (bfr, 2), 1);
2481         }
2482       else
2483         start_offset = chunk_size = 0;
2484
2485       generate_subtree_copies (access->first_child, access->base, 0,
2486                                start_offset, chunk_size, gsi, write, write,
2487                                loc);
2488     }
2489   return true;
2490 }
2491
2492 /* Where scalar replacements of the RHS have been written to when a replacement
2493    of a LHS of an assigments cannot be direclty loaded from a replacement of
2494    the RHS. */
2495 enum unscalarized_data_handling { SRA_UDH_NONE,  /* Nothing done so far. */
2496                                   SRA_UDH_RIGHT, /* Data flushed to the RHS. */
2497                                   SRA_UDH_LEFT }; /* Data flushed to the LHS. */
2498
2499 /* Store all replacements in the access tree rooted in TOP_RACC either to their
2500    base aggregate if there are unscalarized data or directly to LHS of the
2501    statement that is pointed to by GSI otherwise.  */
2502
2503 static enum unscalarized_data_handling
2504 handle_unscalarized_data_in_subtree (struct access *top_racc,
2505                                      gimple_stmt_iterator *gsi)
2506 {
2507   if (top_racc->grp_unscalarized_data)
2508     {
2509       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, top_racc->base, 0, 0, 0,
2510                                gsi, false, false,
2511                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2512       return SRA_UDH_RIGHT;
2513     }
2514   else
2515     {
2516       tree lhs = gimple_assign_lhs (gsi_stmt (*gsi));
2517       generate_subtree_copies (top_racc->first_child, lhs, top_racc->offset,
2518                                0, 0, gsi, false, false,
2519                                gimple_location (gsi_stmt (*gsi)));
2520       return SRA_UDH_LEFT;
2521     }
2522 }
2523
2524
2525 /* Try to generate statements to load all sub-replacements in an access subtree
2526    formed by children of LACC from scalar replacements in the TOP_RACC subtree.
2527    If that is not possible, refresh the TOP_RACC base aggregate and load the
2528    accesses from it.  LEFT_OFFSET is the offset of the left whole subtree being
2529    copied. NEW_GSI is stmt iterator used for statement insertions after the
2530    original assignment, OLD_GSI is used to insert statements before the
2531    assignment.  *REFRESHED keeps the information whether we have needed to
2532    refresh replacements of the LHS and from which side of the assignments this
2533    takes place.  */
2534
2535 static void
2536 load_assign_lhs_subreplacements (struct access *lacc, struct access *top_racc,
2537                                  HOST_WIDE_INT left_offset,
2538                                  gimple_stmt_iterator *old_gsi,
2539                                  gimple_stmt_iterator *new_gsi,
2540                                  enum unscalarized_data_handling *refreshed)
2541 {
2542   location_t loc = gimple_location (gsi_stmt (*old_gsi));
2543   for (lacc = lacc->first_child; lacc; lacc = lacc->next_sibling)
2544     {
2545       if (lacc->grp_to_be_replaced)
2546         {
2547           struct access *racc;
2548           HOST_WIDE_INT offset = lacc->offset - left_offset + top_racc->offset;
2549           gimple stmt;
2550           tree rhs;
2551
2552           racc = find_access_in_subtree (top_racc, offset, lacc->size);
2553           if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2554             {
2555               rhs = get_access_replacement (racc);
2556               if (!useless_type_conversion_p (lacc->type, racc->type))
2557                 rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, lacc->type, rhs);
2558             }
2559           else
2560             {
2561               /* No suitable access on the right hand side, need to load from
2562                  the aggregate.  See if we have to update it first... */
2563               if (*refreshed == SRA_UDH_NONE)
2564                 *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2565                                                                   old_gsi);
2566
2567               if (*refreshed == SRA_UDH_LEFT)
2568                 rhs = build_ref_for_model (loc, lacc->base, lacc->offset, lacc,
2569                                             new_gsi, true);
2570               else
2571                 rhs = build_ref_for_model (loc, top_racc->base, offset, lacc,
2572                                             new_gsi, true);
2573             }
2574
2575           stmt = gimple_build_assign (get_access_replacement (lacc), rhs);
2576           gsi_insert_after (new_gsi, stmt, GSI_NEW_STMT);
2577           gimple_set_location (stmt, loc);
2578           update_stmt (stmt);
2579           sra_stats.subreplacements++;
2580         }
2581       else if (*refreshed == SRA_UDH_NONE
2582                && lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2583         *refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (top_racc,
2584                                                           old_gsi);
2585
2586       if (lacc->first_child)
2587         load_assign_lhs_subreplacements (lacc, top_racc, left_offset,
2588                                          old_gsi, new_gsi, refreshed);
2589     }
2590 }
2591
2592 /* Result code for SRA assignment modification.  */
2593 enum assignment_mod_result { SRA_AM_NONE,       /* nothing done for the stmt */
2594                              SRA_AM_MODIFIED,  /* stmt changed but not
2595                                                   removed */
2596                              SRA_AM_REMOVED };  /* stmt eliminated */
2597
2598 /* Modify assignments with a CONSTRUCTOR on their RHS.  STMT contains a pointer
2599    to the assignment and GSI is the statement iterator pointing at it.  Returns
2600    the same values as sra_modify_assign.  */
2601
2602 static enum assignment_mod_result
2603 sra_modify_constructor_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2604 {
2605   tree lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2606   struct access *acc;
2607   location_t loc;
2608
2609   acc = get_access_for_expr (lhs);
2610   if (!acc)
2611     return SRA_AM_NONE;
2612
2613   loc = gimple_location (*stmt);
2614   if (VEC_length (constructor_elt,
2615                   CONSTRUCTOR_ELTS (gimple_assign_rhs1 (*stmt))) > 0)
2616     {
2617       /* I have never seen this code path trigger but if it can happen the
2618          following should handle it gracefully.  */
2619       if (access_has_children_p (acc))
2620         generate_subtree_copies (acc->first_child, acc->base, 0, 0, 0, gsi,
2621                                  true, true, loc);
2622       return SRA_AM_MODIFIED;
2623     }
2624
2625   if (acc->grp_covered)
2626     {
2627       init_subtree_with_zero (acc, gsi, false, loc);
2628       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2629       gsi_remove (gsi, true);
2630       return SRA_AM_REMOVED;
2631     }
2632   else
2633     {
2634       init_subtree_with_zero (acc, gsi, true, loc);
2635       return SRA_AM_MODIFIED;
2636     }
2637 }
2638
2639 /* Create and return a new suitable default definition SSA_NAME for RACC which
2640    is an access describing an uninitialized part of an aggregate that is being
2641    loaded.  */
2642
2643 static tree
2644 get_repl_default_def_ssa_name (struct access *racc)
2645 {
2646   tree repl, decl;
2647
2648   decl = get_unrenamed_access_replacement (racc);
2649
2650   repl = gimple_default_def (cfun, decl);
2651   if (!repl)
2652     {
2653       repl = make_ssa_name (decl, gimple_build_nop ());
2654       set_default_def (decl, repl);
2655     }
2656
2657   return repl;
2658 }
2659
2660 /* Return true if REF has a COMPONENT_REF with a bit-field field declaration
2661    somewhere in it.  */
2662
2663 static inline bool
2664 contains_bitfld_comp_ref_p (const_tree ref)
2665 {
2666   while (handled_component_p (ref))
2667     {
2668       if (TREE_CODE (ref) == COMPONENT_REF
2669           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (ref, 1)))
2670         return true;
2671       ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
2672     }
2673
2674   return false;
2675 }
2676
2677 /* Return true if REF has an VIEW_CONVERT_EXPR or a COMPONENT_REF with a
2678    bit-field field declaration somewhere in it.  */
2679
2680 static inline bool
2681 contains_vce_or_bfcref_p (const_tree ref)
2682 {
2683   while (handled_component_p (ref))
2684     {
2685       if (TREE_CODE (ref) == VIEW_CONVERT_EXPR
2686           || (TREE_CODE (ref) == COMPONENT_REF
2687               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (ref, 1))))
2688         return true;
2689       ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
2690     }
2691
2692   return false;
2693 }
2694
2695 /* Examine both sides of the assignment statement pointed to by STMT, replace
2696    them with a scalare replacement if there is one and generate copying of
2697    replacements if scalarized aggregates have been used in the assignment.  GSI
2698    is used to hold generated statements for type conversions and subtree
2699    copying.  */
2700
2701 static enum assignment_mod_result
2702 sra_modify_assign (gimple *stmt, gimple_stmt_iterator *gsi)
2703 {
2704   struct access *lacc, *racc;
2705   tree lhs, rhs;
2706   bool modify_this_stmt = false;
2707   bool force_gimple_rhs = false;
2708   location_t loc;
2709   gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2710
2711   if (!gimple_assign_single_p (*stmt))
2712     return SRA_AM_NONE;
2713   lhs = gimple_assign_lhs (*stmt);
2714   rhs = gimple_assign_rhs1 (*stmt);
2715
2716   if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
2717     return sra_modify_constructor_assign (stmt, gsi);
2718
2719   if (TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == REALPART_EXPR
2720       || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR || TREE_CODE (lhs) == IMAGPART_EXPR
2721       || TREE_CODE (rhs) == BIT_FIELD_REF || TREE_CODE (lhs) == BIT_FIELD_REF)
2722     {
2723       modify_this_stmt = sra_modify_expr (gimple_assign_rhs1_ptr (*stmt),
2724                                           gsi, false);
2725       modify_this_stmt |= sra_modify_expr (gimple_assign_lhs_ptr (*stmt),
2726                                            gsi, true);
2727       return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2728     }
2729
2730   lacc = get_access_for_expr (lhs);
2731   racc = get_access_for_expr (rhs);
2732   if (!lacc && !racc)
2733     return SRA_AM_NONE;
2734
2735   loc = gimple_location (*stmt);
2736   if (lacc && lacc->grp_to_be_replaced)
2737     {
2738       lhs = get_access_replacement (lacc);
2739       gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2740       modify_this_stmt = true;
2741       if (lacc->grp_partial_lhs)
2742         force_gimple_rhs = true;
2743       sra_stats.exprs++;
2744     }
2745
2746   if (racc && racc->grp_to_be_replaced)
2747     {
2748       rhs = get_access_replacement (racc);
2749       modify_this_stmt = true;
2750       if (racc->grp_partial_lhs)
2751         force_gimple_rhs = true;
2752       sra_stats.exprs++;
2753     }
2754
2755   if (modify_this_stmt)
2756     {
2757       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2758         {
2759           /* If we can avoid creating a VIEW_CONVERT_EXPR do so.
2760              ???  This should move to fold_stmt which we simply should
2761              call after building a VIEW_CONVERT_EXPR here.  */
2762           if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2763               && !contains_bitfld_comp_ref_p (lhs)
2764               && !access_has_children_p (lacc))
2765             {
2766               lhs = build_ref_for_model (loc, lhs, 0, racc, gsi, false);
2767               gimple_assign_set_lhs (*stmt, lhs);
2768             }
2769           else if (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
2770                    && !contains_vce_or_bfcref_p (rhs)
2771                    && !access_has_children_p (racc))
2772             rhs = build_ref_for_model (loc, rhs, 0, lacc, gsi, false);
2773
2774           if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (rhs)))
2775             {
2776               rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (lhs),
2777                                      rhs);
2778               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs))
2779                   && TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2780                 force_gimple_rhs = true;
2781             }
2782         }
2783     }
2784
2785   /* From this point on, the function deals with assignments in between
2786      aggregates when at least one has scalar reductions of some of its
2787      components.  There are three possible scenarios: Both the LHS and RHS have
2788      to-be-scalarized components, 2) only the RHS has or 3) only the LHS has.
2789
2790      In the first case, we would like to load the LHS components from RHS
2791      components whenever possible.  If that is not possible, we would like to
2792      read it directly from the RHS (after updating it by storing in it its own
2793      components).  If there are some necessary unscalarized data in the LHS,
2794      those will be loaded by the original assignment too.  If neither of these
2795      cases happen, the original statement can be removed.  Most of this is done
2796      by load_assign_lhs_subreplacements.
2797
2798      In the second case, we would like to store all RHS scalarized components
2799      directly into LHS and if they cover the aggregate completely, remove the
2800      statement too.  In the third case, we want the LHS components to be loaded
2801      directly from the RHS (DSE will remove the original statement if it
2802      becomes redundant).
2803
2804      This is a bit complex but manageable when types match and when unions do
2805      not cause confusion in a way that we cannot really load a component of LHS
2806      from the RHS or vice versa (the access representing this level can have
2807      subaccesses that are accessible only through a different union field at a
2808      higher level - different from the one used in the examined expression).
2809      Unions are fun.
2810
2811      Therefore, I specially handle a fourth case, happening when there is a
2812      specific type cast or it is impossible to locate a scalarized subaccess on
2813      the other side of the expression.  If that happens, I simply "refresh" the
2814      RHS by storing in it is scalarized components leave the original statement
2815      there to do the copying and then load the scalar replacements of the LHS.
2816      This is what the first branch does.  */
2817
2818   if (gimple_has_volatile_ops (*stmt)
2819       || contains_vce_or_bfcref_p (rhs)
2820       || contains_vce_or_bfcref_p (lhs))
2821     {
2822       if (access_has_children_p (racc))
2823         generate_subtree_copies (racc->first_child, racc->base, 0, 0, 0,
2824                                  gsi, false, false, loc);
2825       if (access_has_children_p (lacc))
2826         generate_subtree_copies (lacc->first_child, lacc->base, 0, 0, 0,
2827                                  gsi, true, true, loc);
2828       sra_stats.separate_lhs_rhs_handling++;
2829     }
2830   else
2831     {
2832       if (access_has_children_p (lacc) && access_has_children_p (racc))
2833         {
2834           gimple_stmt_iterator orig_gsi = *gsi;
2835           enum unscalarized_data_handling refreshed;
2836
2837           if (lacc->grp_read && !lacc->grp_covered)
2838             refreshed = handle_unscalarized_data_in_subtree (racc, gsi);
2839           else
2840             refreshed = SRA_UDH_NONE;
2841
2842           load_assign_lhs_subreplacements (lacc, racc, lacc->offset,
2843                                            &orig_gsi, gsi, &refreshed);
2844           if (refreshed != SRA_UDH_RIGHT)
2845             {
2846               gsi_next (gsi);
2847               unlink_stmt_vdef (*stmt);
2848               gsi_remove (&orig_gsi, true);
2849               sra_stats.deleted++;
2850               return SRA_AM_REMOVED;
2851             }
2852         }
2853       else
2854         {
2855           if (racc)
2856             {
2857               if (!racc->grp_to_be_replaced && !racc->grp_unscalarized_data)
2858                 {
2859                   if (dump_file)
2860                     {
2861                       fprintf (dump_file, "Removing load: ");
2862                       print_gimple_stmt (dump_file, *stmt, 0, 0);
2863                     }
2864
2865                   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2866                     {
2867                       rhs = get_repl_default_def_ssa_name (racc);
2868                       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs),
2869                                                       TREE_TYPE (rhs)))
2870                         rhs = fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR,
2871                                                TREE_TYPE (lhs), rhs);
2872                     }
2873                   else
2874                     {
2875                       if (racc->first_child)
2876                         generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs,
2877                                                  racc->offset, 0, 0, gsi,
2878                                                  false, false, loc);
2879
2880                       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (*gsi));
2881                       unlink_stmt_vdef (*stmt);
2882                       gsi_remove (gsi, true);
2883                       sra_stats.deleted++;
2884                       return SRA_AM_REMOVED;
2885                     }
2886                 }
2887               else if (racc->first_child)
2888                 generate_subtree_copies (racc->first_child, lhs, racc->offset,
2889                                          0, 0, gsi, false, true, loc);
2890             }
2891           if (access_has_children_p (lacc))
2892             generate_subtree_copies (lacc->first_child, rhs, lacc->offset,
2893                                      0, 0, gsi, true, true, loc);
2894         }
2895     }
2896
2897   /* This gimplification must be done after generate_subtree_copies, lest we
2898      insert the subtree copies in the middle of the gimplified sequence.  */
2899   if (force_gimple_rhs)
2900     rhs = force_gimple_operand_gsi (&orig_gsi, rhs, true, NULL_TREE,
2901                                     true, GSI_SAME_STMT);
2902   if (gimple_assign_rhs1 (*stmt) != rhs)
2903     {
2904       modify_this_stmt = true;
2905       gimple_assign_set_rhs_from_tree (&orig_gsi, rhs);
2906       gcc_assert (*stmt == gsi_stmt (orig_gsi));
2907     }
2908
2909   return modify_this_stmt ? SRA_AM_MODIFIED : SRA_AM_NONE;
2910 }
2911
2912 /* Traverse the function body and all modifications as decided in
2913    analyze_all_variable_accesses.  Return true iff the CFG has been
2914    changed.  */
2915
2916 static bool
2917 sra_modify_function_body (void)
2918 {
2919   bool cfg_changed = false;
2920   basic_block bb;
2921
2922   FOR_EACH_BB (bb)
2923     {
2924       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
2925       while (!gsi_end_p (gsi))
2926         {
2927           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2928           enum assignment_mod_result assign_result;
2929           bool modified = false, deleted = false;
2930           tree *t;
2931           unsigned i;
2932
2933           switch (gimple_code (stmt))
2934             {
2935             case GIMPLE_RETURN:
2936               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
2937               if (*t != NULL_TREE)
2938                 modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2939               break;
2940
2941             case GIMPLE_ASSIGN:
2942               assign_result = sra_modify_assign (&stmt, &gsi);
2943               modified |= assign_result == SRA_AM_MODIFIED;
2944               deleted = assign_result == SRA_AM_REMOVED;
2945               break;
2946
2947             case GIMPLE_CALL:
2948               /* Operands must be processed before the lhs.  */
2949               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
2950                 {
2951                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
2952                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2953                 }
2954
2955               if (gimple_call_lhs (stmt))
2956                 {
2957                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
2958                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2959                 }
2960               break;
2961
2962             case GIMPLE_ASM:
2963               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
2964                 {
2965                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
2966                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, false);
2967                 }
2968               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
2969                 {
2970                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
2971                   modified |= sra_modify_expr (t, &gsi, true);
2972                 }
2973               break;
2974
2975             default:
2976               break;
2977             }
2978
2979           if (modified)
2980             {
2981               update_stmt (stmt);
2982               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
2983                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2984                 cfg_changed = true;
2985             }
2986           if (!deleted)
2987             gsi_next (&gsi);
2988         }
2989     }
2990
2991   return cfg_changed;
2992 }
2993
2994 /* Generate statements initializing scalar replacements of parts of function
2995    parameters.  */
2996
2997 static void
2998 initialize_parameter_reductions (void)
2999 {
3000   gimple_stmt_iterator gsi;
3001   gimple_seq seq = NULL;
3002   tree parm;
3003
3004   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3005        parm;
3006        parm = DECL_CHAIN (parm))
3007     {
3008       VEC (access_p, heap) *access_vec;
3009       struct access *access;
3010
3011       if (!bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3012         continue;
3013       access_vec = get_base_access_vector (parm);
3014       if (!access_vec)
3015         continue;
3016
3017       if (!seq)
3018         {
3019           seq = gimple_seq_alloc ();
3020           gsi = gsi_start (seq);
3021         }
3022
3023       for (access = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3024            access;
3025            access = access->next_grp)
3026         generate_subtree_copies (access, parm, 0, 0, 0, &gsi, true, true,
3027                                  EXPR_LOCATION (parm));
3028     }
3029
3030   if (seq)
3031     gsi_insert_seq_on_edge_immediate (single_succ_edge (ENTRY_BLOCK_PTR), seq);
3032 }
3033
3034 /* The "main" function of intraprocedural SRA passes.  Runs the analysis and if
3035    it reveals there are components of some aggregates to be scalarized, it runs
3036    the required transformations.  */
3037 static unsigned int
3038 perform_intra_sra (void)
3039 {
3040   int ret = 0;
3041   sra_initialize ();
3042
3043   if (!find_var_candidates ())
3044     goto out;
3045
3046   if (!scan_function ())
3047     goto out;
3048
3049   if (!analyze_all_variable_accesses ())
3050     goto out;
3051
3052   if (sra_modify_function_body ())
3053     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
3054   else
3055     ret = TODO_update_ssa;
3056   initialize_parameter_reductions ();
3057
3058   statistics_counter_event (cfun, "Scalar replacements created",
3059                             sra_stats.replacements);
3060   statistics_counter_event (cfun, "Modified expressions", sra_stats.exprs);
3061   statistics_counter_event (cfun, "Subtree copy stmts",
3062                             sra_stats.subtree_copies);
3063   statistics_counter_event (cfun, "Subreplacement stmts",
3064                             sra_stats.subreplacements);
3065   statistics_counter_event (cfun, "Deleted stmts", sra_stats.deleted);
3066   statistics_counter_event (cfun, "Separate LHS and RHS handling",
3067                             sra_stats.separate_lhs_rhs_handling);
3068
3069  out:
3070   sra_deinitialize ();
3071   return ret;
3072 }
3073
3074 /* Perform early intraprocedural SRA.  */
3075 static unsigned int
3076 early_intra_sra (void)
3077 {
3078   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_INTRA;
3079   return perform_intra_sra ();
3080 }
3081
3082 /* Perform "late" intraprocedural SRA.  */
3083 static unsigned int
3084 late_intra_sra (void)
3085 {
3086   sra_mode = SRA_MODE_INTRA;
3087   return perform_intra_sra ();
3088 }
3089
3090
3091 static bool
3092 gate_intra_sra (void)
3093 {
3094   return flag_tree_sra != 0 && dbg_cnt (tree_sra);
3095 }
3096
3097
3098 struct gimple_opt_pass pass_sra_early =
3099 {
3100  {
3101   GIMPLE_PASS,
3102   "esra",                               /* name */
3103   gate_intra_sra,                       /* gate */
3104   early_intra_sra,                      /* execute */
3105   NULL,                                 /* sub */
3106   NULL,                                 /* next */
3107   0,                                    /* static_pass_number */
3108   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3109   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3110   0,                                    /* properties_provided */
3111   0,                                    /* properties_destroyed */
3112   0,                                    /* todo_flags_start */
3113   TODO_dump_func
3114   | TODO_update_ssa
3115   | TODO_ggc_collect
3116   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3117  }
3118 };
3119
3120 struct gimple_opt_pass pass_sra =
3121 {
3122  {
3123   GIMPLE_PASS,
3124   "sra",                                /* name */
3125   gate_intra_sra,                       /* gate */
3126   late_intra_sra,                       /* execute */
3127   NULL,                                 /* sub */
3128   NULL,                                 /* next */
3129   0,                                    /* static_pass_number */
3130   TV_TREE_SRA,                          /* tv_id */
3131   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
3132   0,                                    /* properties_provided */
3133   0,                                    /* properties_destroyed */
3134   TODO_update_address_taken,            /* todo_flags_start */
3135   TODO_dump_func
3136   | TODO_update_ssa
3137   | TODO_ggc_collect
3138   | TODO_verify_ssa                     /* todo_flags_finish */
3139  }
3140 };
3141
3142
3143 /* Return true iff PARM (which must be a parm_decl) is an unused scalar
3144    parameter.  */
3145
3146 static bool
3147 is_unused_scalar_param (tree parm)
3148 {
3149   tree name;
3150   return (is_gimple_reg (parm)
3151           && (!(name = gimple_default_def (cfun, parm))
3152               || has_zero_uses (name)));
3153 }
3154
3155 /* Scan immediate uses of a default definition SSA name of a parameter PARM and
3156    examine whether there are any direct or otherwise infeasible ones.  If so,
3157    return true, otherwise return false.  PARM must be a gimple register with a
3158    non-NULL default definition.  */
3159
3160 static bool
3161 ptr_parm_has_direct_uses (tree parm)
3162 {
3163   imm_use_iterator ui;
3164   gimple stmt;
3165   tree name = gimple_default_def (cfun, parm);
3166   bool ret = false;
3167
3168   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
3169     {
3170       int uses_ok = 0;
3171       use_operand_p use_p;
3172
3173       if (is_gimple_debug (stmt))
3174         continue;
3175
3176       /* Valid uses include dereferences on the lhs and the rhs.  */
3177       if (gimple_has_lhs (stmt))
3178         {
3179           tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
3180           while (handled_component_p (lhs))
3181             lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3182           if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
3183               && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name
3184               && integer_zerop (TREE_OPERAND (lhs, 1))
3185               && types_compatible_p (TREE_TYPE (lhs),
3186                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3187             uses_ok++;
3188         }
3189       if (gimple_assign_single_p (stmt))
3190         {
3191           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3192           while (handled_component_p (rhs))
3193             rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3194           if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
3195               && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name
3196               && integer_zerop (TREE_OPERAND (rhs, 1))
3197               && types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs),
3198                                      TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3199             uses_ok++;
3200         }
3201       else if (is_gimple_call (stmt))
3202         {
3203           unsigned i;
3204           for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3205             {
3206               tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3207               while (handled_component_p (arg))
3208                 arg = TREE_OPERAND (arg, 0);
3209               if (TREE_CODE (arg) == MEM_REF
3210                   && TREE_OPERAND (arg, 0) == name
3211                   && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg, 1))
3212                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg),
3213                                          TREE_TYPE (TREE_TYPE (name))))
3214                 uses_ok++;
3215             }
3216         }
3217
3218       /* If the number of valid uses does not match the number of
3219          uses in this stmt there is an unhandled use.  */
3220       FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, ui)
3221         --uses_ok;
3222
3223       if (uses_ok != 0)
3224         ret = true;
3225
3226       if (ret)
3227         BREAK_FROM_IMM_USE_STMT (ui);
3228     }
3229
3230   return ret;
3231 }
3232
3233 /* Identify candidates for reduction for IPA-SRA based on their type and mark
3234    them in candidate_bitmap.  Note that these do not necessarily include
3235    parameter which are unused and thus can be removed.  Return true iff any
3236    such candidate has been found.  */
3237
3238 static bool
3239 find_param_candidates (void)
3240 {
3241   tree parm;
3242   int count = 0;
3243   bool ret = false;
3244
3245   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3246        parm;
3247        parm = DECL_CHAIN (parm))
3248     {
3249       tree type = TREE_TYPE (parm);
3250
3251       count++;
3252
3253       if (TREE_THIS_VOLATILE (parm)
3254           || TREE_ADDRESSABLE (parm)
3255           || (!is_gimple_reg_type (type) && is_va_list_type (type)))
3256         continue;
3257
3258       if (is_unused_scalar_param (parm))
3259         {
3260           ret = true;
3261           continue;
3262         }
3263
3264       if (POINTER_TYPE_P (type))
3265         {
3266           type = TREE_TYPE (type);
3267
3268           if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
3269               || TYPE_VOLATILE (type)
3270               || (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE
3271                   && TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
3272               || !is_gimple_reg (parm)
3273               || is_va_list_type (type)
3274               || ptr_parm_has_direct_uses (parm))
3275             continue;
3276         }
3277       else if (!AGGREGATE_TYPE_P (type))
3278         continue;
3279
3280       if (!COMPLETE_TYPE_P (type)
3281           || !host_integerp (TYPE_SIZE (type), 1)
3282           || tree_low_cst (TYPE_SIZE (type), 1) == 0
3283           || (AGGREGATE_TYPE_P (type)
3284               && type_internals_preclude_sra_p (type)))
3285         continue;
3286
3287       bitmap_set_bit (candidate_bitmap, DECL_UID (parm));
3288       ret = true;
3289       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3290         {
3291           fprintf (dump_file, "Candidate (%d): ", DECL_UID (parm));
3292           print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3293           fprintf (dump_file, "\n");
3294         }
3295     }
3296
3297   func_param_count = count;
3298   return ret;
3299 }
3300
3301 /* Callback of walk_aliased_vdefs, marks the access passed as DATA as
3302    maybe_modified. */
3303
3304 static bool
3305 mark_maybe_modified (ao_ref *ao ATTRIBUTE_UNUSED, tree vdef ATTRIBUTE_UNUSED,
3306                      void *data)
3307 {
3308   struct access *repr = (struct access *) data;
3309
3310   repr->grp_maybe_modified = 1;
3311   return true;
3312 }
3313
3314 /* Analyze what representatives (in linked lists accessible from
3315    REPRESENTATIVES) can be modified by side effects of statements in the
3316    current function.  */
3317
3318 static void
3319 analyze_modified_params (VEC (access_p, heap) *representatives)
3320 {
3321   int i;
3322
3323   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3324     {
3325       struct access *repr;
3326
3327       for (repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3328            repr;
3329            repr = repr->next_grp)
3330         {
3331           struct access *access;
3332           bitmap visited;
3333           ao_ref ar;
3334
3335           if (no_accesses_p (repr))
3336             continue;
3337           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3338               || repr->grp_maybe_modified)
3339             continue;
3340
3341           ao_ref_init (&ar, repr->expr);
3342           visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
3343           for (access = repr; access; access = access->next_sibling)
3344             {
3345               /* All accesses are read ones, otherwise grp_maybe_modified would
3346                  be trivially set.  */
3347               walk_aliased_vdefs (&ar, gimple_vuse (access->stmt),
3348                                   mark_maybe_modified, repr, &visited);
3349               if (repr->grp_maybe_modified)
3350                 break;
3351             }
3352           BITMAP_FREE (visited);
3353         }
3354     }
3355 }
3356
3357 /* Propagate distances in bb_dereferences in the opposite direction than the
3358    control flow edges, in each step storing the maximum of the current value
3359    and the minimum of all successors.  These steps are repeated until the table
3360    stabilizes.  Note that BBs which might terminate the functions (according to
3361    final_bbs bitmap) never updated in this way.  */
3362
3363 static void
3364 propagate_dereference_distances (void)
3365 {
3366   VEC (basic_block, heap) *queue;
3367   basic_block bb;
3368
3369   queue = VEC_alloc (basic_block, heap, last_basic_block_for_function (cfun));
3370   VEC_quick_push (basic_block, queue, ENTRY_BLOCK_PTR);
3371   FOR_EACH_BB (bb)
3372     {
3373       VEC_quick_push (basic_block, queue, bb);
3374       bb->aux = bb;
3375     }
3376
3377   while (!VEC_empty (basic_block, queue))
3378     {
3379       edge_iterator ei;
3380       edge e;
3381       bool change = false;
3382       int i;
3383
3384       bb = VEC_pop (basic_block, queue);
3385       bb->aux = NULL;
3386
3387       if (bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3388         continue;
3389
3390       for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3391         {
3392           int idx = bb->index * func_param_count + i;
3393           bool first = true;
3394           HOST_WIDE_INT inh = 0;
3395
3396           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3397           {
3398             int succ_idx = e->dest->index * func_param_count + i;
3399
3400             if (e->src == EXIT_BLOCK_PTR)
3401               continue;
3402
3403             if (first)
3404               {
3405                 first = false;
3406                 inh = bb_dereferences [succ_idx];
3407               }
3408             else if (bb_dereferences [succ_idx] < inh)
3409               inh = bb_dereferences [succ_idx];
3410           }
3411
3412           if (!first && bb_dereferences[idx] < inh)
3413             {
3414               bb_dereferences[idx] = inh;
3415               change = true;
3416             }
3417         }
3418
3419       if (change && !bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index))
3420         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3421           {
3422             if (e->src->aux)
3423               continue;
3424
3425             e->src->aux = e->src;
3426             VEC_quick_push (basic_block, queue, e->src);
3427           }
3428     }
3429
3430   VEC_free (basic_block, heap, queue);
3431 }
3432
3433 /* Dump a dereferences TABLE with heading STR to file F.  */
3434
3435 static void
3436 dump_dereferences_table (FILE *f, const char *str, HOST_WIDE_INT *table)
3437 {
3438   basic_block bb;
3439
3440   fprintf (dump_file, str);
3441   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
3442     {
3443       fprintf (f, "%4i  %i   ", bb->index, bitmap_bit_p (final_bbs, bb->index));
3444       if (bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3445         {
3446           int i;
3447           for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3448             {
3449               int idx = bb->index * func_param_count + i;
3450               fprintf (f, " %4" HOST_WIDE_INT_PRINT "d", table[idx]);
3451             }
3452         }
3453       fprintf (f, "\n");
3454     }
3455   fprintf (dump_file, "\n");
3456 }
3457
3458 /* Determine what (parts of) parameters passed by reference that are not
3459    assigned to are not certainly dereferenced in this function and thus the
3460    dereferencing cannot be safely moved to the caller without potentially
3461    introducing a segfault.  Mark such REPRESENTATIVES as
3462    grp_not_necessarilly_dereferenced.
3463
3464    The dereferenced maximum "distance," i.e. the offset + size of the accessed
3465    part is calculated rather than simple booleans are calculated for each
3466    pointer parameter to handle cases when only a fraction of the whole
3467    aggregate is allocated (see testsuite/gcc.c-torture/execute/ipa-sra-2.c for
3468    an example).
3469
3470    The maximum dereference distances for each pointer parameter and BB are
3471    already stored in bb_dereference.  This routine simply propagates these
3472    values upwards by propagate_dereference_distances and then compares the
3473    distances of individual parameters in the ENTRY BB to the equivalent
3474    distances of each representative of a (fraction of a) parameter.  */
3475
3476 static void
3477 analyze_caller_dereference_legality (VEC (access_p, heap) *representatives)
3478 {
3479   int i;
3480
3481   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3482     dump_dereferences_table (dump_file,
3483                              "Dereference table before propagation:\n",
3484                              bb_dereferences);
3485
3486   propagate_dereference_distances ();
3487
3488   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3489     dump_dereferences_table (dump_file,
3490                              "Dereference table after propagation:\n",
3491                              bb_dereferences);
3492
3493   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3494     {
3495       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3496       int idx = ENTRY_BLOCK_PTR->index * func_param_count + i;
3497
3498       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3499         continue;
3500
3501       do
3502         {
3503           if ((repr->offset + repr->size) > bb_dereferences[idx])
3504             repr->grp_not_necessarilly_dereferenced = 1;
3505           repr = repr->next_grp;
3506         }
3507       while (repr);
3508     }
3509 }
3510
3511 /* Return the representative access for the parameter declaration PARM if it is
3512    a scalar passed by reference which is not written to and the pointer value
3513    is not used directly.  Thus, if it is legal to dereference it in the caller
3514    and we can rule out modifications through aliases, such parameter should be
3515    turned into one passed by value.  Return NULL otherwise.  */
3516
3517 static struct access *
3518 unmodified_by_ref_scalar_representative (tree parm)
3519 {
3520   int i, access_count;
3521   struct access *repr;
3522   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3523
3524   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3525   gcc_assert (access_vec);
3526   repr = VEC_index (access_p, access_vec, 0);
3527   if (repr->write)
3528     return NULL;
3529   repr->group_representative = repr;
3530
3531   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3532   for (i = 1; i < access_count; i++)
3533     {
3534       struct access *access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3535       if (access->write)
3536         return NULL;
3537       access->group_representative = repr;
3538       access->next_sibling = repr->next_sibling;
3539       repr->next_sibling = access;
3540     }
3541
3542   repr->grp_read = 1;
3543   repr->grp_scalar_ptr = 1;
3544   return repr;
3545 }
3546
3547 /* Return true iff this access precludes IPA-SRA of the parameter it is
3548    associated with. */
3549
3550 static bool
3551 access_precludes_ipa_sra_p (struct access *access)
3552 {
3553   /* Avoid issues such as the second simple testcase in PR 42025.  The problem
3554      is incompatible assign in a call statement (and possibly even in asm
3555      statements).  This can be relaxed by using a new temporary but only for
3556      non-TREE_ADDRESSABLE types and is probably not worth the complexity. (In
3557      intraprocedural SRA we deal with this by keeping the old aggregate around,
3558      something we cannot do in IPA-SRA.)  */
3559   if (access->write
3560       && (is_gimple_call (access->stmt)
3561           || gimple_code (access->stmt) == GIMPLE_ASM))
3562     return true;
3563
3564   return false;
3565 }
3566
3567
3568 /* Sort collected accesses for parameter PARM, identify representatives for
3569    each accessed region and link them together.  Return NULL if there are
3570    different but overlapping accesses, return the special ptr value meaning
3571    there are no accesses for this parameter if that is the case and return the
3572    first representative otherwise.  Set *RO_GRP if there is a group of accesses
3573    with only read (i.e. no write) accesses.  */
3574
3575 static struct access *
3576 splice_param_accesses (tree parm, bool *ro_grp)
3577 {
3578   int i, j, access_count, group_count;
3579   int agg_size, total_size = 0;
3580   struct access *access, *res, **prev_acc_ptr = &res;
3581   VEC (access_p, heap) *access_vec;
3582
3583   access_vec = get_base_access_vector (parm);
3584   if (!access_vec)
3585     return &no_accesses_representant;
3586   access_count = VEC_length (access_p, access_vec);
3587
3588   VEC_qsort (access_p, access_vec, compare_access_positions);
3589
3590   i = 0;
3591   total_size = 0;
3592   group_count = 0;
3593   while (i < access_count)
3594     {
3595       bool modification;
3596       tree a1_alias_type;
3597       access = VEC_index (access_p, access_vec, i);
3598       modification = access->write;
3599       if (access_precludes_ipa_sra_p (access))
3600         return NULL;
3601       a1_alias_type = reference_alias_ptr_type (access->expr);
3602
3603       /* Access is about to become group representative unless we find some
3604          nasty overlap which would preclude us from breaking this parameter
3605          apart. */
3606
3607       j = i + 1;
3608       while (j < access_count)
3609         {
3610           struct access *ac2 = VEC_index (access_p, access_vec, j);
3611           if (ac2->offset != access->offset)
3612             {
3613               /* All or nothing law for parameters. */
3614               if (access->offset + access->size > ac2->offset)
3615                 return NULL;
3616               else
3617                 break;
3618             }
3619           else if (ac2->size != access->size)
3620             return NULL;
3621
3622           if (access_precludes_ipa_sra_p (ac2)
3623               || (ac2->type != access->type
3624                   && (TREE_ADDRESSABLE (ac2->type)
3625                       || TREE_ADDRESSABLE (access->type)))
3626               || (reference_alias_ptr_type (ac2->expr) != a1_alias_type))
3627             return NULL;
3628
3629           modification |= ac2->write;
3630           ac2->group_representative = access;
3631           ac2->next_sibling = access->next_sibling;
3632           access->next_sibling = ac2;
3633           j++;
3634         }
3635
3636       group_count++;
3637       access->grp_maybe_modified = modification;
3638       if (!modification)
3639         *ro_grp = true;
3640       *prev_acc_ptr = access;
3641       prev_acc_ptr = &access->next_grp;
3642       total_size += access->size;
3643       i = j;
3644     }
3645
3646   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3647     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3648   else
3649     agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3650   if (total_size >= agg_size)
3651     return NULL;
3652
3653   gcc_assert (group_count > 0);
3654   return res;
3655 }
3656
3657 /* Decide whether parameters with representative accesses given by REPR should
3658    be reduced into components.  */
3659
3660 static int
3661 decide_one_param_reduction (struct access *repr)
3662 {
3663   int total_size, cur_parm_size, agg_size, new_param_count, parm_size_limit;
3664   bool by_ref;
3665   tree parm;
3666
3667   parm = repr->base;
3668   cur_parm_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (parm)), 1);
3669   gcc_assert (cur_parm_size > 0);
3670
3671   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3672     {
3673       by_ref = true;
3674       agg_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm))), 1);
3675     }
3676   else
3677     {
3678       by_ref = false;
3679       agg_size = cur_parm_size;
3680     }
3681
3682   if (dump_file)
3683     {
3684       struct access *acc;
3685       fprintf (dump_file, "Evaluating PARAM group sizes for ");
3686       print_generic_expr (dump_file, parm, 0);
3687       fprintf (dump_file, " (UID: %u): \n", DECL_UID (parm));
3688       for (acc = repr; acc; acc = acc->next_grp)
3689         dump_access (dump_file, acc, true);
3690     }
3691
3692   total_size = 0;
3693   new_param_count = 0;
3694
3695   for (; repr; repr = repr->next_grp)
3696     {
3697       gcc_assert (parm == repr->base);
3698
3699       /* Taking the address of a non-addressable field is verboten.  */
3700       if (by_ref && repr->non_addressable)
3701         return 0;
3702
3703       if (!by_ref || (!repr->grp_maybe_modified
3704                       && !repr->grp_not_necessarilly_dereferenced))
3705         total_size += repr->size;
3706       else
3707         total_size += cur_parm_size;
3708
3709       new_param_count++;
3710     }
3711
3712   gcc_assert (new_param_count > 0);
3713
3714   if (optimize_function_for_size_p (cfun))
3715     parm_size_limit = cur_parm_size;
3716   else
3717     parm_size_limit = (PARAM_VALUE (PARAM_IPA_SRA_PTR_GROWTH_FACTOR)
3718                        * cur_parm_size);
3719
3720   if (total_size < agg_size
3721       && total_size <= parm_size_limit)
3722     {
3723       if (dump_file)
3724         fprintf (dump_file, "    ....will be split into %i components\n",
3725                  new_param_count);
3726       return new_param_count;
3727     }
3728   else
3729     return 0;
3730 }
3731
3732 /* The order of the following enums is important, we need to do extra work for
3733    UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES and UNMODIF_BY_REF_ACCESSES.  */
3734 enum ipa_splicing_result { NO_GOOD_ACCESS, UNUSED_PARAMS, BY_VAL_ACCESSES,
3735                           MODIF_BY_REF_ACCESSES, UNMODIF_BY_REF_ACCESSES };
3736
3737 /* Identify representatives of all accesses to all candidate parameters for
3738    IPA-SRA.  Return result based on what representatives have been found. */
3739
3740 static enum ipa_splicing_result
3741 splice_all_param_accesses (VEC (access_p, heap) **representatives)
3742 {
3743   enum ipa_splicing_result result = NO_GOOD_ACCESS;
3744   tree parm;
3745   struct access *repr;
3746
3747   *representatives = VEC_alloc (access_p, heap, func_param_count);
3748
3749   for (parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3750        parm;
3751        parm = DECL_CHAIN (parm))
3752     {
3753       if (is_unused_scalar_param (parm))
3754         {
3755           VEC_quick_push (access_p, *representatives,
3756                           &no_accesses_representant);
3757           if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3758             result = UNUSED_PARAMS;
3759         }
3760       else if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm))
3761                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (parm)))
3762                && bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3763         {
3764           repr = unmodified_by_ref_scalar_representative (parm);
3765           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3766           if (repr)
3767             result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3768         }
3769       else if (bitmap_bit_p (candidate_bitmap, DECL_UID (parm)))
3770         {
3771           bool ro_grp = false;
3772           repr = splice_param_accesses (parm, &ro_grp);
3773           VEC_quick_push (access_p, *representatives, repr);
3774
3775           if (repr && !no_accesses_p (repr))
3776             {
3777               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (parm)))
3778                 {
3779                   if (ro_grp)
3780                     result = UNMODIF_BY_REF_ACCESSES;
3781                   else if (result < MODIF_BY_REF_ACCESSES)
3782                     result = MODIF_BY_REF_ACCESSES;
3783                 }
3784               else if (result < BY_VAL_ACCESSES)
3785                 result = BY_VAL_ACCESSES;
3786             }
3787           else if (no_accesses_p (repr) && (result == NO_GOOD_ACCESS))
3788             result = UNUSED_PARAMS;
3789         }
3790       else
3791         VEC_quick_push (access_p, *representatives, NULL);
3792     }
3793
3794   if (result == NO_GOOD_ACCESS)
3795     {
3796       VEC_free (access_p, heap, *representatives);
3797       *representatives = NULL;
3798       return NO_GOOD_ACCESS;
3799     }
3800
3801   return result;
3802 }
3803
3804 /* Return the index of BASE in PARMS.  Abort if it is not found.  */
3805
3806 static inline int
3807 get_param_index (tree base, VEC(tree, heap) *parms)
3808 {
3809   int i, len;
3810
3811   len = VEC_length (tree, parms);
3812   for (i = 0; i < len; i++)
3813     if (VEC_index (tree, parms, i) == base)
3814       return i;
3815   gcc_unreachable ();
3816 }
3817
3818 /* Convert the decisions made at the representative level into compact
3819    parameter adjustments.  REPRESENTATIVES are pointers to first
3820    representatives of each param accesses, ADJUSTMENTS_COUNT is the expected
3821    final number of adjustments.  */
3822
3823 static ipa_parm_adjustment_vec
3824 turn_representatives_into_adjustments (VEC (access_p, heap) *representatives,
3825                                        int adjustments_count)
3826 {
3827   VEC (tree, heap) *parms;
3828   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3829   tree parm;
3830   int i;
3831
3832   gcc_assert (adjustments_count > 0);
3833   parms = ipa_get_vector_of_formal_parms (current_function_decl);
3834   adjustments = VEC_alloc (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments_count);
3835   parm = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
3836   for (i = 0; i < func_param_count; i++, parm = DECL_CHAIN (parm))
3837     {
3838       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3839
3840       if (!repr || no_accesses_p (repr))
3841         {
3842           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3843
3844           adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3845           memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3846           adj->base_index = get_param_index (parm, parms);
3847           adj->base = parm;
3848           if (!repr)
3849             adj->copy_param = 1;
3850           else
3851             adj->remove_param = 1;
3852         }
3853       else
3854         {
3855           struct ipa_parm_adjustment *adj;
3856           int index = get_param_index (parm, parms);
3857
3858           for (; repr; repr = repr->next_grp)
3859             {
3860               adj = VEC_quick_push (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, NULL);
3861               memset (adj, 0, sizeof (*adj));
3862               gcc_assert (repr->base == parm);
3863               adj->base_index = index;
3864               adj->base = repr->base;
3865               adj->type = repr->type;
3866               adj->alias_ptr_type = reference_alias_ptr_type (repr->expr);
3867               adj->offset = repr->offset;
3868               adj->by_ref = (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (repr->base))
3869                              && (repr->grp_maybe_modified
3870                                  || repr->grp_not_necessarilly_dereferenced));
3871
3872             }
3873         }
3874     }
3875   VEC_free (tree, heap, parms);
3876   return adjustments;
3877 }
3878
3879 /* Analyze the collected accesses and produce a plan what to do with the
3880    parameters in the form of adjustments, NULL meaning nothing.  */
3881
3882 static ipa_parm_adjustment_vec
3883 analyze_all_param_acesses (void)
3884 {
3885   enum ipa_splicing_result repr_state;
3886   bool proceed = false;
3887   int i, adjustments_count = 0;
3888   VEC (access_p, heap) *representatives;
3889   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
3890
3891   repr_state = splice_all_param_accesses (&representatives);
3892   if (repr_state == NO_GOOD_ACCESS)
3893     return NULL;
3894
3895   /* If there are any parameters passed by reference which are not modified
3896      directly, we need to check whether they can be modified indirectly.  */
3897   if (repr_state == UNMODIF_BY_REF_ACCESSES)
3898     {
3899       analyze_caller_dereference_legality (representatives);
3900       analyze_modified_params (representatives);
3901     }
3902
3903   for (i = 0; i < func_param_count; i++)
3904     {
3905       struct access *repr = VEC_index (access_p, representatives, i);
3906
3907       if (repr && !no_accesses_p (repr))
3908         {
3909           if (repr->grp_scalar_ptr)
3910             {
3911               adjustments_count++;
3912               if (repr->grp_not_necessarilly_dereferenced
3913                   || repr->grp_maybe_modified)
3914                 VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3915               else
3916                 {
3917                   proceed = true;
3918                   sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val++;
3919                 }
3920             }
3921           else
3922             {
3923               int new_components = decide_one_param_reduction (repr);
3924
3925               if (new_components == 0)
3926                 {
3927                   VEC_replace (access_p, representatives, i, NULL);
3928                   adjustments_count++;
3929                 }
3930               else
3931                 {
3932                   adjustments_count += new_components;
3933                   sra_stats.aggregate_params_reduced++;
3934                   sra_stats.param_reductions_created += new_components;
3935                   proceed = true;
3936                 }
3937             }
3938         }
3939       else
3940         {
3941           if (no_accesses_p (repr))
3942             {
3943               proceed = true;
3944               sra_stats.deleted_unused_parameters++;
3945             }
3946           adjustments_count++;
3947         }
3948     }
3949
3950   if (!proceed && dump_file)
3951     fprintf (dump_file, "NOT proceeding to change params.\n");
3952
3953   if (proceed)
3954     adjustments = turn_representatives_into_adjustments (representatives,
3955                                                          adjustments_count);
3956   else
3957     adjustments = NULL;
3958
3959   VEC_free (access_p, heap, representatives);
3960   return adjustments;
3961 }
3962
3963 /* If a parameter replacement identified by ADJ does not yet exist in the form
3964    of declaration, create it and record it, otherwise return the previously
3965    created one.  */
3966
3967 static tree
3968 get_replaced_param_substitute (struct ipa_parm_adjustment *adj)
3969 {
3970   tree repl;
3971   if (!adj->new_ssa_base)
3972     {
3973       char *pretty_name = make_fancy_name (adj->base);
3974
3975       repl = create_tmp_reg (TREE_TYPE (adj->base), "ISR");
3976       DECL_NAME (repl) = get_identifier (pretty_name);
3977       obstack_free (&name_obstack, pretty_name);
3978
3979       get_var_ann (repl);
3980       add_referenced_var (repl);
3981       adj->new_ssa_base = repl;
3982     }
3983   else
3984     repl = adj->new_ssa_base;
3985   return repl;
3986 }
3987
3988 /* Find the first adjustment for a particular parameter BASE in a vector of
3989    ADJUSTMENTS which is not a copy_param.  Return NULL if there is no such
3990    adjustment. */
3991
3992 static struct ipa_parm_adjustment *
3993 get_adjustment_for_base (ipa_parm_adjustment_vec adjustments, tree base)
3994 {
3995   int i, len;
3996
3997   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
3998   for (i = 0; i < len; i++)
3999     {
4000       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4001
4002       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4003       if (!adj->copy_param && adj->base == base)
4004         return adj;
4005     }
4006
4007   return NULL;
4008 }
4009
4010 /* If the statement STMT defines an SSA_NAME of a parameter which is to be
4011    removed because its value is not used, replace the SSA_NAME with a one
4012    relating to a created VAR_DECL together all of its uses and return true.
4013    ADJUSTMENTS is a pointer to an adjustments vector.  */
4014
4015 static bool
4016 replace_removed_params_ssa_names (gimple stmt,
4017                                   ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4018 {
4019   struct ipa_parm_adjustment *adj;
4020   tree lhs, decl, repl, name;
4021
4022   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
4023     lhs = gimple_phi_result (stmt);
4024   else if (is_gimple_assign (stmt))
4025     lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
4026   else if (is_gimple_call (stmt))
4027     lhs = gimple_call_lhs (stmt);
4028   else
4029     gcc_unreachable ();
4030
4031   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
4032     return false;
4033   decl = SSA_NAME_VAR (lhs);
4034   if (TREE_CODE (decl) != PARM_DECL)
4035     return false;
4036
4037   adj = get_adjustment_for_base (adjustments, decl);
4038   if (!adj)
4039     return false;
4040
4041   repl = get_replaced_param_substitute (adj);
4042   name = make_ssa_name (repl, stmt);
4043
4044   if (dump_file)
4045     {
4046       fprintf (dump_file, "replacing an SSA name of a removed param ");
4047       print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
4048       fprintf (dump_file, " with ");
4049       print_generic_expr (dump_file, name, 0);
4050       fprintf (dump_file, "\n");
4051     }
4052
4053   if (is_gimple_assign (stmt))
4054     gimple_assign_set_lhs (stmt, name);
4055   else if (is_gimple_call (stmt))
4056     gimple_call_set_lhs (stmt, name);
4057   else
4058     gimple_phi_set_result (stmt, name);
4059
4060   replace_uses_by (lhs, name);
4061   release_ssa_name (lhs);
4062   return true;
4063 }
4064
4065 /* If the expression *EXPR should be replaced by a reduction of a parameter, do
4066    so.  ADJUSTMENTS is a pointer to a vector of adjustments.  CONVERT
4067    specifies whether the function should care about type incompatibility the
4068    current and new expressions.  If it is false, the function will leave
4069    incompatibility issues to the caller.  Return true iff the expression
4070    was modified. */
4071
4072 static bool
4073 sra_ipa_modify_expr (tree *expr, bool convert,
4074                      ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4075 {
4076   int i, len;
4077   struct ipa_parm_adjustment *adj, *cand = NULL;
4078   HOST_WIDE_INT offset, size, max_size;
4079   tree base, src;
4080
4081   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4082
4083   if (TREE_CODE (*expr) == BIT_FIELD_REF
4084       || TREE_CODE (*expr) == IMAGPART_EXPR
4085       || TREE_CODE (*expr) == REALPART_EXPR)
4086     {
4087       expr = &TREE_OPERAND (*expr, 0);
4088       convert = true;
4089     }
4090
4091   base = get_ref_base_and_extent (*expr, &offset, &size, &max_size);
4092   if (!base || size == -1 || max_size == -1)
4093     return false;
4094
4095   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
4096     {
4097       offset += mem_ref_offset (base).low * BITS_PER_UNIT;
4098       base = TREE_OPERAND (base, 0);
4099     }
4100
4101   base = get_ssa_base_param (base);
4102   if (!base || TREE_CODE (base) != PARM_DECL)
4103     return false;
4104
4105   for (i = 0; i < len; i++)
4106     {
4107       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4108
4109       if (adj->base == base &&
4110           (adj->offset == offset || adj->remove_param))
4111         {
4112           cand = adj;
4113           break;
4114         }
4115     }
4116   if (!cand || cand->copy_param || cand->remove_param)
4117     return false;
4118
4119   if (cand->by_ref)
4120     src = build_simple_mem_ref (cand->reduction);
4121   else
4122     src = cand->reduction;
4123
4124   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4125     {
4126       fprintf (dump_file, "About to replace expr ");
4127       print_generic_expr (dump_file, *expr, 0);
4128       fprintf (dump_file, " with ");
4129       print_generic_expr (dump_file, src, 0);
4130       fprintf (dump_file, "\n");
4131     }
4132
4133   if (convert && !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*expr), cand->type))
4134     {
4135       tree vce = build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*expr), src);
4136       *expr = vce;
4137     }
4138   else
4139     *expr = src;
4140   return true;
4141 }
4142
4143 /* If the statement pointed to by STMT_PTR contains any expressions that need
4144    to replaced with a different one as noted by ADJUSTMENTS, do so.  Handle any
4145    potential type incompatibilities (GSI is used to accommodate conversion
4146    statements and must point to the statement).  Return true iff the statement
4147    was modified.  */
4148
4149 static bool
4150 sra_ipa_modify_assign (gimple *stmt_ptr, gimple_stmt_iterator *gsi,
4151                        ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4152 {
4153   gimple stmt = *stmt_ptr;
4154   tree *lhs_p, *rhs_p;
4155   bool any;
4156
4157   if (!gimple_assign_single_p (stmt))
4158     return false;
4159
4160   rhs_p = gimple_assign_rhs1_ptr (stmt);
4161   lhs_p = gimple_assign_lhs_ptr (stmt);
4162
4163   any = sra_ipa_modify_expr (rhs_p, false, adjustments);
4164   any |= sra_ipa_modify_expr (lhs_p, false, adjustments);
4165   if (any)
4166     {
4167       tree new_rhs = NULL_TREE;
4168
4169       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (*lhs_p), TREE_TYPE (*rhs_p)))
4170         {
4171           if (TREE_CODE (*rhs_p) == CONSTRUCTOR)
4172             {
4173               /* V_C_Es of constructors can cause trouble (PR 42714).  */
4174               if (is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p)))
4175                 *rhs_p = build_zero_cst (TREE_TYPE (*lhs_p));
4176               else
4177                 *rhs_p = build_constructor (TREE_TYPE (*lhs_p), 0);
4178             }
4179           else
4180             new_rhs = fold_build1_loc (gimple_location (stmt),
4181                                        VIEW_CONVERT_EXPR, TREE_TYPE (*lhs_p),
4182                                        *rhs_p);
4183         }
4184       else if (REFERENCE_CLASS_P (*rhs_p)
4185                && is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (*lhs_p))
4186                && !is_gimple_reg (*lhs_p))
4187         /* This can happen when an assignment in between two single field
4188            structures is turned into an assignment in between two pointers to
4189            scalars (PR 42237).  */
4190         new_rhs = *rhs_p;
4191
4192       if (new_rhs)
4193         {
4194           tree tmp = force_gimple_operand_gsi (gsi, new_rhs, true, NULL_TREE,
4195                                                true, GSI_SAME_STMT);
4196
4197           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
4198         }
4199
4200       return true;
4201     }
4202
4203   return false;
4204 }
4205
4206 /* Traverse the function body and all modifications as described in
4207    ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4208
4209 static bool
4210 ipa_sra_modify_function_body (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4211 {
4212   bool cfg_changed = false;
4213   basic_block bb;
4214
4215   FOR_EACH_BB (bb)
4216     {
4217       gimple_stmt_iterator gsi;
4218
4219       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4220         replace_removed_params_ssa_names (gsi_stmt (gsi), adjustments);
4221
4222       gsi = gsi_start_bb (bb);
4223       while (!gsi_end_p (gsi))
4224         {
4225           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4226           bool modified = false;
4227           tree *t;
4228           unsigned i;
4229
4230           switch (gimple_code (stmt))
4231             {
4232             case GIMPLE_RETURN:
4233               t = gimple_return_retval_ptr (stmt);
4234               if (*t != NULL_TREE)
4235                 modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4236               break;
4237
4238             case GIMPLE_ASSIGN:
4239               modified |= sra_ipa_modify_assign (&stmt, &gsi, adjustments);
4240               modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt, adjustments);
4241               break;
4242
4243             case GIMPLE_CALL:
4244               /* Operands must be processed before the lhs.  */
4245               for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); i++)
4246                 {
4247                   t = gimple_call_arg_ptr (stmt, i);
4248                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4249                 }
4250
4251               if (gimple_call_lhs (stmt))
4252                 {
4253                   t = gimple_call_lhs_ptr (stmt);
4254                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4255                   modified |= replace_removed_params_ssa_names (stmt,
4256                                                                 adjustments);
4257                 }
4258               break;
4259
4260             case GIMPLE_ASM:
4261               for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
4262                 {
4263                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (stmt, i));
4264                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, true, adjustments);
4265                 }
4266               for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
4267                 {
4268                   t = &TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (stmt, i));
4269                   modified |= sra_ipa_modify_expr (t, false, adjustments);
4270                 }
4271               break;
4272
4273             default:
4274               break;
4275             }
4276
4277           if (modified)
4278             {
4279               update_stmt (stmt);
4280               if (maybe_clean_eh_stmt (stmt)
4281                   && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
4282                 cfg_changed = true;
4283             }
4284           gsi_next (&gsi);
4285         }
4286     }
4287
4288   return cfg_changed;
4289 }
4290
4291 /* Call gimple_debug_bind_reset_value on all debug statements describing
4292    gimple register parameters that are being removed or replaced.  */
4293
4294 static void
4295 sra_ipa_reset_debug_stmts (ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4296 {
4297   int i, len;
4298
4299   len = VEC_length (ipa_parm_adjustment_t, adjustments);
4300   for (i = 0; i < len; i++)
4301     {
4302       struct ipa_parm_adjustment *adj;
4303       imm_use_iterator ui;
4304       gimple stmt;
4305       tree name;
4306
4307       adj = VEC_index (ipa_parm_adjustment_t, adjustments, i);
4308       if (adj->copy_param || !is_gimple_reg (adj->base))
4309         continue;
4310       name = gimple_default_def (cfun, adj->base);
4311       if (!name)
4312         continue;
4313       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (stmt, ui, name)
4314         {
4315           /* All other users must have been removed by
4316              ipa_sra_modify_function_body.  */
4317           gcc_assert (is_gimple_debug (stmt));
4318           gimple_debug_bind_reset_value (stmt);
4319           update_stmt (stmt);
4320         }
4321     }
4322 }
4323
4324 /* Return true iff all callers have at least as many actual arguments as there
4325    are formal parameters in the current function.  */
4326
4327 static bool
4328 all_callers_have_enough_arguments_p (struct cgraph_node *node)
4329 {
4330   struct cgraph_edge *cs;
4331   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4332     if (!callsite_has_enough_arguments_p (cs->call_stmt))
4333       return false;
4334
4335   return true;
4336 }
4337
4338
4339 /* Convert all callers of NODE to pass parameters as given in ADJUSTMENTS.  */
4340
4341 static void
4342 convert_callers (struct cgraph_node *node, tree old_decl,
4343                  ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4344 {
4345   tree old_cur_fndecl = current_function_decl;
4346   struct cgraph_edge *cs;
4347   basic_block this_block;
4348   bitmap recomputed_callers = BITMAP_ALLOC (NULL);
4349
4350   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4351     {
4352       current_function_decl = cs->caller->decl;
4353       push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl));
4354
4355       if (dump_file)
4356         fprintf (dump_file, "Adjusting call (%i -> %i) %s -> %s\n",
4357                  cs->caller->uid, cs->callee->uid,
4358                  cgraph_node_name (cs->caller),
4359                  cgraph_node_name (cs->callee));
4360
4361       ipa_modify_call_arguments (cs, cs->call_stmt, adjustments);
4362
4363       pop_cfun ();
4364     }
4365
4366   for (cs = node->callers; cs; cs = cs->next_caller)
4367     if (bitmap_set_bit (recomputed_callers, cs->caller->uid)
4368         && gimple_in_ssa_p (DECL_STRUCT_FUNCTION (cs->caller->decl)))
4369       compute_inline_parameters (cs->caller, true);
4370   BITMAP_FREE (recomputed_callers);
4371
4372   current_function_decl = old_cur_fndecl;
4373
4374   if (!encountered_recursive_call)
4375     return;
4376
4377   FOR_EACH_BB (this_block)
4378     {
4379       gimple_stmt_iterator gsi;
4380
4381       for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
4382         {
4383           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
4384           tree call_fndecl;
4385           if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
4386             continue;
4387           call_fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
4388           if (call_fndecl == old_decl)
4389             {
4390               if (dump_file)
4391                 fprintf (dump_file, "Adjusting recursive call");
4392               gimple_call_set_fndecl (stmt, node->decl);
4393               ipa_modify_call_arguments (NULL, stmt, adjustments);
4394             }
4395         }
4396     }
4397
4398   return;
4399 }
4400
4401 /* Perform all the modification required in IPA-SRA for NODE to have parameters
4402    as given in ADJUSTMENTS.  Return true iff the CFG has been changed.  */
4403
4404 static bool
4405 modify_function (struct cgraph_node *node, ipa_parm_adjustment_vec adjustments)
4406 {
4407   struct cgraph_node *new_node;
4408   struct cgraph_edge *cs;
4409   bool cfg_changed;
4410   VEC (cgraph_edge_p, heap) * redirect_callers;
4411   int node_callers;
4412
4413   node_callers = 0;
4414   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4415     node_callers++;
4416   redirect_callers = VEC_alloc (cgraph_edge_p, heap, node_callers);
4417   for (cs = node->callers; cs != NULL; cs = cs->next_caller)
4418     VEC_quick_push (cgraph_edge_p, redirect_callers, cs);
4419
4420   rebuild_cgraph_edges ();
4421   pop_cfun ();
4422   current_function_decl = NULL_TREE;
4423
4424   new_node = cgraph_function_versioning (node, redirect_callers, NULL, NULL,
4425                                          NULL, NULL, "isra");
4426   current_function_decl = new_node->decl;
4427   push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (new_node->decl));
4428
4429   ipa_modify_formal_parameters (current_function_decl, adjustments, "ISRA");
4430   cfg_changed = ipa_sra_modify_function_body (adjustments);
4431   sra_ipa_reset_debug_stmts (adjustments);
4432   convert_callers (new_node, node->decl, adjustments);
4433   cgraph_make_node_local (new_node);
4434   return cfg_changed;
4435 }
4436
4437 /* Return false the function is apparently unsuitable for IPA-SRA based on it's
4438    attributes, return true otherwise.  NODE is the cgraph node of the current
4439    function.  */
4440
4441 static bool
4442 ipa_sra_preliminary_function_checks (struct cgraph_node *node)
4443 {
4444   if (!cgraph_node_can_be_local_p (node))
4445     {
4446       if (dump_file)
4447         fprintf (dump_file, "Function not local to this compilation unit.\n");
4448       return false;
4449     }
4450
4451   if (!node->local.can_change_signature)
4452     {
4453       if (dump_file)
4454         fprintf (dump_file, "Function can not change signature.\n");
4455       return false;
4456     }
4457
4458   if (!tree_versionable_function_p (node->decl))
4459     {
4460       if (dump_file)
4461         fprintf (dump_file, "Function is not versionable.\n");
4462       return false;
4463     }
4464
4465   if (DECL_VIRTUAL_P (current_function_decl))
4466     {
4467       if (dump_file)
4468         fprintf (dump_file, "Function is a virtual method.\n");
4469       return false;
4470     }
4471
4472   if ((DECL_COMDAT (node->decl) || DECL_EXTERNAL (node->decl))
4473       && inline_summary(node)->size >= MAX_INLINE_INSNS_AUTO)
4474     {
4475       if (dump_file)
4476         fprintf (dump_file, "Function too big to be made truly local.\n");
4477       return false;
4478     }
4479
4480   if (!node->callers)
4481     {
4482       if (dump_file)
4483         fprintf (dump_file,
4484                  "Function has no callers in this compilation unit.\n");
4485       return false;
4486     }
4487
4488   if (cfun->stdarg)
4489     {
4490       if (dump_file)
4491         fprintf (dump_file, "Function uses stdarg. \n");
4492       return false;
4493     }
4494
4495   if (TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (node->decl)))
4496     return false;
4497
4498   return true;
4499 }
4500
4501 /* Perform early interprocedural SRA.  */
4502
4503 static unsigned int
4504 ipa_early_sra (void)
4505 {
4506   struct cgraph_node *node = cgraph_get_node (current_function_decl);
4507   ipa_parm_adjustment_vec adjustments;
4508   int ret = 0;
4509
4510   if (!ipa_sra_preliminary_function_checks (node))
4511     return 0;
4512
4513   sra_initialize ();
4514   sra_mode = SRA_MODE_EARLY_IPA;
4515
4516   if (!find_param_candidates ())
4517     {
4518       if (dump_file)
4519         fprintf (dump_file, "Function has no IPA-SRA candidates.\n");
4520       goto simple_out;
4521     }
4522
4523   if (!all_callers_have_enough_arguments_p (node))
4524     {
4525       if (dump_file)
4526         fprintf (dump_file, "There are callers with insufficient number of "
4527                  "arguments.\n");
4528       goto simple_out;
4529     }
4530
4531   bb_dereferences = XCNEWVEC (HOST_WIDE_INT,
4532                                  func_param_count
4533                                  * last_basic_block_for_function (cfun));
4534   final_bbs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4535
4536   scan_function ();
4537   if (encountered_apply_args)
4538     {
4539       if (dump_file)
4540         fprintf (dump_file, "Function calls  __builtin_apply_args().\n");
4541       goto out;
4542     }
4543
4544   if (encountered_unchangable_recursive_call)
4545     {
4546       if (dump_file)
4547         fprintf (dump_file, "Function calls itself with insufficient "
4548                  "number of arguments.\n");
4549       goto out;
4550     }
4551
4552   adjustments = analyze_all_param_acesses ();
4553   if (!adjustments)
4554     goto out;
4555   if (dump_file)
4556     ipa_dump_param_adjustments (dump_file, adjustments, current_function_decl);
4557
4558   if (modify_function (node, adjustments))
4559     ret = TODO_update_ssa | TODO_cleanup_cfg;
4560   else
4561     ret = TODO_update_ssa;
4562   VEC_free (ipa_parm_adjustment_t, heap, adjustments);
4563
4564   statistics_counter_event (cfun, "Unused parameters deleted",
4565                             sra_stats.deleted_unused_parameters);
4566   statistics_counter_event (cfun, "Scalar parameters converted to by-value",
4567                             sra_stats.scalar_by_ref_to_by_val);
4568   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameters broken up",
4569                             sra_stats.aggregate_params_reduced);
4570   statistics_counter_event (cfun, "Aggregate parameter components created",
4571                             sra_stats.param_reductions_created);
4572
4573  out:
4574   BITMAP_FREE (final_bbs);
4575   free (bb_dereferences);
4576  simple_out:
4577   sra_deinitialize ();
4578   return ret;
4579 }
4580
4581 /* Return if early ipa sra shall be performed.  */
4582 static bool
4583 ipa_early_sra_gate (void)
4584 {
4585   return flag_ipa_sra && dbg_cnt (eipa_sra);
4586 }
4587
4588 struct gimple_opt_pass pass_early_ipa_sra =
4589 {
4590  {
4591   GIMPLE_PASS,
4592   "eipa_sra",                           /* name */
4593   ipa_early_sra_gate,                   /* gate */
4594   ipa_early_sra,                        /* execute */
4595   NULL,                                 /* sub */
4596   NULL,                                 /* next */
4597   0,                                    /* static_pass_number */
4598   TV_IPA_SRA,                           /* tv_id */
4599   0,                                    /* properties_required */
4600   0,                                    /* properties_provided */
4601   0,                                    /* properties_destroyed */
4602   0,                                    /* todo_flags_start */
4603   TODO_dump_func | TODO_dump_cgraph     /* todo_flags_finish */
4604  }
4605 };
4606
4607