OSDN Git Service

2005-08-16 James A. Morrison <phython@gcc.gnu.org>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-ccp.c
1 /* Conditional constant propagation pass for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Adapted from original RTL SSA-CCP by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5    Adapted to GIMPLE trees by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
6
7 This file is part of GCC.
8    
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13    
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18    
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Conditional constant propagation (CCP) is based on the SSA
25    propagation engine (tree-ssa-propagate.c).  Constant assignments of
26    the form VAR = CST are propagated from the assignments into uses of
27    VAR, which in turn may generate new constants.  The simulation uses
28    a four level lattice to keep track of constant values associated
29    with SSA names.  Given an SSA name V_i, it may take one of the
30    following values:
31
32         UNINITIALIZED   ->  This is the default starting value.  V_i
33                             has not been processed yet.
34
35         UNDEFINED       ->  V_i is a local variable whose definition
36                             has not been processed yet.  Therefore we
37                             don't yet know if its value is a constant
38                             or not.
39
40         CONSTANT        ->  V_i has been found to hold a constant
41                             value C.
42
43         VARYING         ->  V_i cannot take a constant value, or if it
44                             does, it is not possible to determine it
45                             at compile time.
46
47    The core of SSA-CCP is in ccp_visit_stmt and ccp_visit_phi_node:
48
49    1- In ccp_visit_stmt, we are interested in assignments whose RHS
50       evaluates into a constant and conditional jumps whose predicate
51       evaluates into a boolean true or false.  When an assignment of
52       the form V_i = CONST is found, V_i's lattice value is set to
53       CONSTANT and CONST is associated with it.  This causes the
54       propagation engine to add all the SSA edges coming out the
55       assignment into the worklists, so that statements that use V_i
56       can be visited.
57
58       If the statement is a conditional with a constant predicate, we
59       mark the outgoing edges as executable or not executable
60       depending on the predicate's value.  This is then used when
61       visiting PHI nodes to know when a PHI argument can be ignored.
62       
63
64    2- In ccp_visit_phi_node, if all the PHI arguments evaluate to the
65       same constant C, then the LHS of the PHI is set to C.  This
66       evaluation is known as the "meet operation".  Since one of the
67       goals of this evaluation is to optimistically return constant
68       values as often as possible, it uses two main short cuts:
69
70       - If an argument is flowing in through a non-executable edge, it
71         is ignored.  This is useful in cases like this:
72
73                         if (PRED)
74                           a_9 = 3;
75                         else
76                           a_10 = 100;
77                         a_11 = PHI (a_9, a_10)
78
79         If PRED is known to always evaluate to false, then we can
80         assume that a_11 will always take its value from a_10, meaning
81         that instead of consider it VARYING (a_9 and a_10 have
82         different values), we can consider it CONSTANT 100.
83
84       - If an argument has an UNDEFINED value, then it does not affect
85         the outcome of the meet operation.  If a variable V_i has an
86         UNDEFINED value, it means that either its defining statement
87         hasn't been visited yet or V_i has no defining statement, in
88         which case the original symbol 'V' is being used
89         uninitialized.  Since 'V' is a local variable, the compiler
90         may assume any initial value for it.
91
92
93    After propagation, every variable V_i that ends up with a lattice
94    value of CONSTANT will have the associated constant value in the
95    array CONST_VAL[i].VALUE.  That is fed into substitute_and_fold for
96    final substitution and folding.
97
98
99    Constant propagation in stores and loads (STORE-CCP)
100    ----------------------------------------------------
101
102    While CCP has all the logic to propagate constants in GIMPLE
103    registers, it is missing the ability to associate constants with
104    stores and loads (i.e., pointer dereferences, structures and
105    global/aliased variables).  We don't keep loads and stores in
106    SSA, but we do build a factored use-def web for them (in the
107    virtual operands).
108
109    For instance, consider the following code fragment:
110
111           struct A a;
112           const int B = 42;
113
114           void foo (int i)
115           {
116             if (i > 10)
117               a.a = 42;
118             else
119               {
120                 a.b = 21;
121                 a.a = a.b + 21;
122               }
123
124             if (a.a != B)
125               never_executed ();
126           }
127
128    We should be able to deduce that the predicate 'a.a != B' is always
129    false.  To achieve this, we associate constant values to the SSA
130    names in the V_MAY_DEF and V_MUST_DEF operands for each store.
131    Additionally, since we also glob partial loads/stores with the base
132    symbol, we also keep track of the memory reference where the
133    constant value was stored (in the MEM_REF field of PROP_VALUE_T).
134    For instance,
135
136         # a_5 = V_MAY_DEF <a_4>
137         a.a = 2;
138
139         # VUSE <a_5>
140         x_3 = a.b;
141
142    In the example above, CCP will associate value '2' with 'a_5', but
143    it would be wrong to replace the load from 'a.b' with '2', because
144    '2' had been stored into a.a.
145
146    To support STORE-CCP, it is necessary to add a new value to the
147    constant propagation lattice.  When evaluating a load for a memory
148    reference we can no longer assume a value of UNDEFINED if we
149    haven't seen a preceding store to the same memory location.
150    Consider, for instance global variables:
151
152         int A;
153
154         foo (int i)
155         {
156           if (i_3 > 10)
157             A_4 = 3;
158           # A_5 = PHI (A_4, A_2);
159
160           # VUSE <A_5>
161           A.0_6 = A;
162
163           return A.0_6;
164         }
165
166    The value of A_2 cannot be assumed to be UNDEFINED, as it may have
167    been defined outside of foo.  If we were to assume it UNDEFINED, we
168    would erroneously optimize the above into 'return 3;'.  Therefore,
169    when doing STORE-CCP, we introduce a fifth lattice value
170    (UNKNOWN_VAL), which overrides any other value when computing the
171    meet operation in PHI nodes.
172
173    Though STORE-CCP is not too expensive, it does have to do more work
174    than regular CCP, so it is only enabled at -O2.  Both regular CCP
175    and STORE-CCP use the exact same algorithm.  The only distinction
176    is that when doing STORE-CCP, the boolean variable DO_STORE_CCP is
177    set to true.  This affects the evaluation of statements and PHI
178    nodes.
179
180    References:
181
182      Constant propagation with conditional branches,
183      Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
184
185      Building an Optimizing Compiler,
186      Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
187
188      Advanced Compiler Design and Implementation,
189      Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
190
191 #include "config.h"
192 #include "system.h"
193 #include "coretypes.h"
194 #include "tm.h"
195 #include "tree.h"
196 #include "flags.h"
197 #include "rtl.h"
198 #include "tm_p.h"
199 #include "ggc.h"
200 #include "basic-block.h"
201 #include "output.h"
202 #include "expr.h"
203 #include "function.h"
204 #include "diagnostic.h"
205 #include "timevar.h"
206 #include "tree-dump.h"
207 #include "tree-flow.h"
208 #include "tree-pass.h"
209 #include "tree-ssa-propagate.h"
210 #include "langhooks.h"
211 #include "target.h"
212
213
214 /* Possible lattice values.  */
215 typedef enum
216 {
217   UNINITIALIZED = 0,
218   UNDEFINED,
219   UNKNOWN_VAL,
220   CONSTANT,
221   VARYING
222 } ccp_lattice_t;
223
224 /* Array of propagated constant values.  After propagation,
225    CONST_VAL[I].VALUE holds the constant value for SSA_NAME(I).  If
226    the constant is held in an SSA name representing a memory store
227    (i.e., a V_MAY_DEF or V_MUST_DEF), CONST_VAL[I].MEM_REF will
228    contain the actual memory reference used to store (i.e., the LHS of
229    the assignment doing the store).  */
230 static prop_value_t *const_val;
231
232 /* True if we are also propagating constants in stores and loads.  */
233 static bool do_store_ccp;
234
235 /* Dump constant propagation value VAL to file OUTF prefixed by PREFIX.  */
236
237 static void
238 dump_lattice_value (FILE *outf, const char *prefix, prop_value_t val)
239 {
240   switch (val.lattice_val)
241     {
242     case UNINITIALIZED:
243       fprintf (outf, "%sUNINITIALIZED", prefix);
244       break;
245     case UNDEFINED:
246       fprintf (outf, "%sUNDEFINED", prefix);
247       break;
248     case VARYING:
249       fprintf (outf, "%sVARYING", prefix);
250       break;
251     case UNKNOWN_VAL:
252       fprintf (outf, "%sUNKNOWN_VAL", prefix);
253       break;
254     case CONSTANT:
255       fprintf (outf, "%sCONSTANT ", prefix);
256       print_generic_expr (outf, val.value, dump_flags);
257       break;
258     default:
259       gcc_unreachable ();
260     }
261 }
262
263
264 /* Print lattice value VAL to stderr.  */
265
266 void debug_lattice_value (prop_value_t val);
267
268 void
269 debug_lattice_value (prop_value_t val)
270 {
271   dump_lattice_value (stderr, "", val);
272   fprintf (stderr, "\n");
273 }
274
275
276 /* Compute a default value for variable VAR and store it in the
277    CONST_VAL array.  The following rules are used to get default
278    values:
279
280    1- Global and static variables that are declared constant are
281       considered CONSTANT.
282
283    2- Any other value is considered UNDEFINED.  This is useful when
284       considering PHI nodes.  PHI arguments that are undefined do not
285       change the constant value of the PHI node, which allows for more
286       constants to be propagated.
287
288    3- If SSA_NAME_VALUE is set and it is a constant, its value is
289       used.
290
291    4- Variables defined by statements other than assignments and PHI
292       nodes are considered VARYING.
293
294    5- Variables that are not GIMPLE registers are considered
295       UNKNOWN_VAL, which is really a stronger version of UNDEFINED.
296       It's used to avoid the short circuit evaluation implied by
297       UNDEFINED in ccp_lattice_meet.  */
298
299 static prop_value_t
300 get_default_value (tree var)
301 {
302   tree sym = SSA_NAME_VAR (var);
303   prop_value_t val = { UNINITIALIZED, NULL_TREE, NULL_TREE };
304
305   if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (var))
306     {
307       /* Short circuit for regular CCP.  We are not interested in any
308          non-register when DO_STORE_CCP is false.  */
309       val.lattice_val = VARYING;
310     }
311   else if (SSA_NAME_VALUE (var)
312            && is_gimple_min_invariant (SSA_NAME_VALUE (var)))
313     {
314       val.lattice_val = CONSTANT;
315       val.value = SSA_NAME_VALUE (var);
316     }
317   else if (TREE_STATIC (sym)
318            && TREE_READONLY (sym)
319            && DECL_INITIAL (sym)
320            && is_gimple_min_invariant (DECL_INITIAL (sym)))
321     {
322       /* Globals and static variables declared 'const' take their
323          initial value.  */
324       val.lattice_val = CONSTANT;
325       val.value = DECL_INITIAL (sym);
326       val.mem_ref = sym;
327     }
328   else
329     {
330       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
331
332       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
333         {
334           /* Variables defined by an empty statement are those used
335              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
336              can assume initially that it is UNDEFINED.  If we are
337              doing STORE-CCP, function arguments and non-register
338              variables are initially UNKNOWN_VAL, because we cannot
339              discard the value incoming from outside of this function
340              (see ccp_lattice_meet for details).  */
341           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
342             val.lattice_val = UNDEFINED;
343           else if (do_store_ccp)
344             val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;
345           else
346             val.lattice_val = VARYING;
347         }
348       else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
349                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
350         {
351           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
352              is considered UNDEFINED (or UNKNOWN_VAL if VAR is not a
353              GIMPLE register).  */
354           val.lattice_val = is_gimple_reg (sym) ? UNDEFINED : UNKNOWN_VAL;
355         }
356       else
357         {
358           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
359           val.lattice_val = VARYING;
360         }
361     }
362
363   return val;
364 }
365
366
367 /* Get the constant value associated with variable VAR.  If
368    MAY_USE_DEFAULT_P is true, call get_default_value on variables that
369    have the lattice value UNINITIALIZED.  */
370
371 static prop_value_t *
372 get_value (tree var, bool may_use_default_p)
373 {
374   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
375   if (may_use_default_p && val->lattice_val == UNINITIALIZED)
376     *val = get_default_value (var);
377
378   return val;
379 }
380
381
382 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
383    value is different from VAR's previous value.  */
384
385 static bool
386 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
387 {
388   prop_value_t *old_val = get_value (var, false);
389
390   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
391      value.  We allow two exceptions:
392      
393      1- If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
394         inform the caller that this was a non-transition.
395
396      2- If we are doing store-ccp (i.e., DOING_STORE_CCP is true),
397         allow CONSTANT->UNKNOWN_VAL.  The UNKNOWN_VAL state is a
398         special type of UNDEFINED state which prevents the short
399         circuit evaluation of PHI arguments (see ccp_visit_phi_node
400         and ccp_lattice_meet).  */
401   gcc_assert (old_val->lattice_val <= new_val.lattice_val
402               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
403                   && old_val->value == new_val.value
404                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref)
405               || (do_store_ccp
406                   && old_val->lattice_val == CONSTANT
407                   && new_val.lattice_val == UNKNOWN_VAL));
408
409   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
410     {
411       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
412         {
413           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
414           fprintf (dump_file, ".  %sdding SSA edges to worklist.\n",
415                    new_val.lattice_val != UNDEFINED ? "A" : "Not a");
416         }
417
418       *old_val = new_val;
419
420       /* Transitions UNINITIALIZED -> UNDEFINED are never interesting
421          for propagation purposes.  In these cases return false to
422          avoid doing useless work.  */
423       return (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
424     }
425
426   return false;
427 }
428
429
430 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
431
432    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
433
434    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
435
436    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
437
438    Else return VARYING.  */
439
440 static ccp_lattice_t
441 likely_value (tree stmt)
442 {
443   bool found_constant;
444   stmt_ann_t ann;
445   tree use;
446   ssa_op_iter iter;
447
448   ann = stmt_ann (stmt);
449
450   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
451      constant value.  */
452   if (ann->has_volatile_ops)
453     return VARYING;
454
455   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
456      and/or stores will never fold into a constant.  */
457   if (!do_store_ccp
458       && (ann->makes_aliased_stores
459           || ann->makes_aliased_loads
460           || !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
461     return VARYING;
462
463
464   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
465      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
466   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
467     return VARYING;
468
469   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
470      interesting for CCP.  */
471   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
472       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
473       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
474     return VARYING;
475
476   found_constant = false;
477   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE|SSA_OP_VUSE)
478     {
479       prop_value_t *val = get_value (use, true);
480
481       if (val->lattice_val == VARYING)
482         return VARYING;
483
484       if (val->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
485         {
486           /* UNKNOWN_VAL is invalid when not doing STORE-CCP.  */
487           gcc_assert (do_store_ccp);
488           return UNKNOWN_VAL;
489         }
490
491       if (val->lattice_val == CONSTANT)
492         found_constant = true;
493     }
494
495   if (found_constant
496       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE)
497       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE))
498     return CONSTANT;
499
500   return UNDEFINED;
501 }
502
503
504 /* Initialize local data structures for CCP.  */
505
506 static void
507 ccp_initialize (void)
508 {
509   basic_block bb;
510
511   const_val = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*const_val));
512   memset (const_val, 0, num_ssa_names * sizeof (*const_val));
513
514   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
515   FOR_EACH_BB (bb)
516     {
517       block_stmt_iterator i;
518
519       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
520         {
521           bool is_varying = false;
522           tree stmt = bsi_stmt (i);
523
524           if (likely_value (stmt) == VARYING)
525
526             {
527               tree def;
528               ssa_op_iter iter;
529
530               /* If the statement will not produce a constant, mark
531                  all its outputs VARYING.  */
532               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
533                 get_value (def, false)->lattice_val = VARYING;
534
535               /* Never mark conditional jumps with DONT_SIMULATE_AGAIN,
536                  otherwise the propagator will never add the outgoing
537                  control edges.  */
538               if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
539                   && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
540                 is_varying = true;
541             }
542
543           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
544         }
545     }
546
547   /* Now process PHI nodes.  */
548   FOR_EACH_BB (bb)
549     {
550       tree phi;
551
552       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
553         {
554           int i;
555           tree arg;
556           prop_value_t *val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
557
558           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
559             {
560               arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
561
562               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
563                   && get_value (arg, false)->lattice_val == VARYING)
564                 {
565                   val->lattice_val = VARYING;
566                   break;
567                 }
568             }
569
570           DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = (val->lattice_val == VARYING);
571         }
572     }
573 }
574
575
576 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
577    free allocated storage.  */
578
579 static void
580 ccp_finalize (void)
581 {
582   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
583   substitute_and_fold (const_val, false);
584
585   free (const_val);
586 }
587
588
589 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
590    in VAL1.
591
592                 any  M UNDEFINED   = any
593                 any  M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL
594                 any  M VARYING     = VARYING
595                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
596                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
597
598    Lattice values UNKNOWN_VAL and UNDEFINED are similar but have
599    different semantics at PHI nodes.  Both values imply that we don't
600    know whether the variable is constant or not.  However, UNKNOWN_VAL
601    values override all others.  For instance, suppose that A is a
602    global variable:
603
604                 +------+
605                 |      |
606                 |     / \
607                 |    /   \
608                 |   |  A_1 = 4
609                 |    \   /
610                 |     \ /    
611                 | A_3 = PHI (A_2, A_1)
612                 | ... = A_3
613                 |    |
614                 +----+
615
616    If the edge into A_2 is not executable, the first visit to A_3 will
617    yield the constant 4.  But the second visit to A_3 will be with A_2
618    in state UNKNOWN_VAL.  We can no longer conclude that A_3 is 4
619    because A_2 may have been set in another function.  If we had used
620    the lattice value UNDEFINED, we would have had wrongly concluded
621    that A_3 is 4.  */
622    
623
624 static void
625 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
626 {
627   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
628     {
629       /* UNDEFINED M any = any   */
630       *val1 = *val2;
631     }
632   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
633     {
634       /* any M UNDEFINED = any
635          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
636       ;
637     }
638   else if (val1->lattice_val == UNKNOWN_VAL
639            || val2->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
640     {
641       /* UNKNOWN_VAL values are invalid if we are not doing STORE-CCP.  */
642       gcc_assert (do_store_ccp);
643
644       /* any M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL.  */
645       val1->lattice_val = UNKNOWN_VAL;
646       val1->value = NULL_TREE;
647       val1->mem_ref = NULL_TREE;
648     }
649   else if (val1->lattice_val == VARYING
650            || val2->lattice_val == VARYING)
651     {
652       /* any M VARYING = VARYING.  */
653       val1->lattice_val = VARYING;
654       val1->value = NULL_TREE;
655       val1->mem_ref = NULL_TREE;
656     }
657   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
658            && val2->lattice_val == CONSTANT
659            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
660            && (!do_store_ccp
661                || simple_cst_equal (val1->mem_ref, val2->mem_ref) == 1))
662     {
663       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
664          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
665
666          If these two values come from memory stores, make sure that
667          they come from the same memory reference.  */
668       val1->lattice_val = CONSTANT;
669       val1->value = val1->value;
670       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
671     }
672   else
673     {
674       /* Any other combination is VARYING.  */
675       val1->lattice_val = VARYING;
676       val1->value = NULL_TREE;
677       val1->mem_ref = NULL_TREE;
678     }
679 }
680
681
682 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
683    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
684    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
685    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
686
687 static enum ssa_prop_result
688 ccp_visit_phi_node (tree phi)
689 {
690   int i;
691   prop_value_t *old_val, new_val;
692
693   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
694     {
695       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
696       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
697     }
698
699   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
700   switch (old_val->lattice_val)
701     {
702     case VARYING:
703       return SSA_PROP_VARYING;
704
705     case CONSTANT:
706       new_val = *old_val;
707       break;
708
709     case UNKNOWN_VAL:
710       /* To avoid the default value of UNKNOWN_VAL overriding
711          that of its possible constant arguments, temporarily
712          set the PHI node's default lattice value to be 
713          UNDEFINED.  If the PHI node's old value was UNKNOWN_VAL and
714          the new value is UNDEFINED, then we prevent the invalid
715          transition by not calling set_lattice_value.  */
716       gcc_assert (do_store_ccp);
717
718       /* FALLTHRU  */
719
720     case UNDEFINED:
721     case UNINITIALIZED:
722       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
723       new_val.value = NULL_TREE;
724       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
725       break;
726
727     default:
728       gcc_unreachable ();
729     }
730
731   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
732     {
733       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
734          through executable edges.  */
735       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
736
737       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
738         {
739           fprintf (dump_file,
740               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
741               i, e->src->index, e->dest->index,
742               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
743         }
744
745       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
746          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
747       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
748         {
749           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
750           prop_value_t arg_val;
751
752           if (is_gimple_min_invariant (arg))
753             {
754               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
755               arg_val.value = arg;
756               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
757             }
758           else
759             arg_val = *(get_value (arg, true));
760
761           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
762
763           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
764             {
765               fprintf (dump_file, "\t");
766               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
767               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
768               fprintf (dump_file, "\n");
769             }
770
771           if (new_val.lattice_val == VARYING)
772             break;
773         }
774     }
775
776   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
777     {
778       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
779       fprintf (dump_file, "\n\n");
780     }
781
782   /* Check for an invalid change from UNKNOWN_VAL to UNDEFINED.  */
783   if (do_store_ccp
784       && old_val->lattice_val == UNKNOWN_VAL
785       && new_val.lattice_val == UNDEFINED)
786     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
787
788   /* Otherwise, make the transition to the new value.  */
789   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
790     {
791       if (new_val.lattice_val == VARYING)
792         return SSA_PROP_VARYING;
793       else
794         return SSA_PROP_INTERESTING;
795     }
796   else
797     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
798 }
799
800
801 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
802    routines.
803
804    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
805    operands are constants.
806
807    If simplification is possible, return the simplified RHS,
808    otherwise return the original RHS.  */
809
810 static tree
811 ccp_fold (tree stmt)
812 {
813   tree rhs = get_rhs (stmt);
814   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
815   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
816   tree retval = NULL_TREE;
817
818   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
819     {
820       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
821          if any.  */
822       return get_value (rhs, true)->value;
823     }
824   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
825     {
826       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
827          it are a valid constant for that memory load.  */
828       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
829       if (val && simple_cst_equal (val->mem_ref, rhs) == 1)
830         return val->value;
831       else
832         return NULL_TREE;
833     }
834
835   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
836      be a constant.  So this should almost always return a
837      simplified RHS.  */
838   if (kind == tcc_unary)
839     {
840       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
841       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
842
843       /* Simplify the operand down to a constant.  */
844       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
845         {
846           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
847           if (val->lattice_val == CONSTANT)
848             op0 = get_value (op0, true)->value;
849         }
850
851       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
852     }
853
854   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
855      operands are constants.  */
856   else if (kind == tcc_binary
857            || kind == tcc_comparison
858            || code == TRUTH_AND_EXPR
859            || code == TRUTH_OR_EXPR
860            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
861     {
862       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
863          GIMPLE form.  */
864       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
865       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
866
867       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
868       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
869         {
870           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
871           if (val->lattice_val == CONSTANT)
872             op0 = val->value;
873         }
874
875       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
876         {
877           prop_value_t *val = get_value (op1, true);
878           if (val->lattice_val == CONSTANT)
879             op1 = val->value;
880         }
881
882       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
883     }
884
885   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
886      arguments are constants.  */
887   else if (code == CALL_EXPR
888            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
889            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
890                == FUNCTION_DECL)
891            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
892     {
893       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
894         {
895           tree *orig, var;
896           tree fndecl, arglist;
897           size_t i = 0;
898           ssa_op_iter iter;
899           use_operand_p var_p;
900
901           /* Preserve the original values of every operand.  */
902           orig = xmalloc (sizeof (tree) *  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
903           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
904             orig[i++] = var;
905
906           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
907           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
908           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
909           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
910           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
911
912           /* Restore operands to their original form.  */
913           i = 0;
914           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
915             SET_USE (var_p, orig[i++]);
916           free (orig);
917         }
918     }
919   else
920     return rhs;
921
922   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
923   if (retval)
924     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
925
926   /* No simplification was possible.  */
927   return rhs;
928 }
929
930
931 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
932    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
933    NULL_TREE otherwise.  */
934
935 static tree
936 fold_const_aggregate_ref (tree t)
937 {
938   prop_value_t *value;
939   tree base, ctor, idx, field;
940   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
941   tree cfield, cval;
942
943   switch (TREE_CODE (t))
944     {
945     case ARRAY_REF:
946       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
947          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
948          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
949          the inner reference.  */
950       base = TREE_OPERAND (t, 0);
951       switch (TREE_CODE (base))
952         {
953         case VAR_DECL:
954           if (!TREE_READONLY (base)
955               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
956               || !targetm.binds_local_p (base))
957             return NULL_TREE;
958
959           ctor = DECL_INITIAL (base);
960           break;
961
962         case ARRAY_REF:
963         case COMPONENT_REF:
964           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
965           break;
966
967         default:
968           return NULL_TREE;
969         }
970
971       if (ctor == NULL_TREE
972           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
973           || !TREE_STATIC (ctor))
974         return NULL_TREE;
975
976       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
977          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
978       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
979       switch (TREE_CODE (idx))
980         {
981         case SSA_NAME:
982           if ((value = get_value (idx, true))
983               && value->lattice_val == CONSTANT
984               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
985             idx = value->value;
986           else
987             return NULL_TREE;
988           break;
989
990         case INTEGER_CST:
991           break;
992
993         default:
994           return NULL_TREE;
995         }
996
997       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
998       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
999         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1000           return cval;
1001       break;
1002
1003     case COMPONENT_REF:
1004       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1005          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1006          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1007          the inner reference.  */
1008       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1009       switch (TREE_CODE (base))
1010         {
1011         case VAR_DECL:
1012           if (!TREE_READONLY (base)
1013               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1014               || !targetm.binds_local_p (base))
1015             return NULL_TREE;
1016
1017           ctor = DECL_INITIAL (base);
1018           break;
1019
1020         case ARRAY_REF:
1021         case COMPONENT_REF:
1022           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1023           break;
1024
1025         default:
1026           return NULL_TREE;
1027         }
1028
1029       if (ctor == NULL_TREE
1030           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1031           || !TREE_STATIC (ctor))
1032         return NULL_TREE;
1033
1034       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1035
1036       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1037         if (cfield == field
1038             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1039             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1040           return cval;
1041       break;
1042
1043     default:
1044       break;
1045     }
1046
1047   return NULL_TREE;
1048 }
1049   
1050 /* Evaluate statement STMT.  */
1051
1052 static prop_value_t
1053 evaluate_stmt (tree stmt)
1054 {
1055   prop_value_t val;
1056   tree simplified;
1057   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1058
1059   val.mem_ref = NULL_TREE;
1060
1061   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1062      to fold the statement to determine the constant value.  */
1063   if (likelyvalue == CONSTANT)
1064     simplified = ccp_fold (stmt);
1065   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1066      bother folding the statement.  */
1067   else if (likelyvalue == VARYING)
1068     simplified = get_rhs (stmt);
1069   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1070      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1071      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1072      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1073      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1074   else
1075     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1076
1077   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1078     {
1079       /* The statement produced a constant value.  */
1080       val.lattice_val = CONSTANT;
1081       val.value = simplified;
1082     }
1083   else
1084     {
1085       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1086          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1087          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1088       val.lattice_val = (likelyvalue == UNDEFINED) ? UNDEFINED : VARYING;
1089       val.value = NULL_TREE;
1090     }
1091
1092   return val;
1093 }
1094
1095
1096 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1097    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1098    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1099    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1100
1101 static enum ssa_prop_result
1102 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1103 {
1104   prop_value_t val;
1105   tree lhs, rhs;
1106   enum ssa_prop_result retval;
1107
1108   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1109   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1110
1111   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1112     {
1113       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1114       prop_value_t *nval = get_value (rhs, true);
1115       val = *nval;
1116     }
1117   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1118     {
1119       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1120          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1121          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1122          we can propagate the value on the RHS.  */
1123       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1124
1125       if (nval && simple_cst_equal (nval->mem_ref, rhs) == 1)
1126         val = *nval;
1127       else
1128         val = evaluate_stmt (stmt);
1129     }
1130   else
1131     /* Evaluate the statement.  */
1132       val = evaluate_stmt (stmt);
1133
1134   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1135      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1136
1137      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1138      the constant value into the type of the destination variable.  This
1139      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1140   {
1141     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1142
1143     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1144         && val.lattice_val == CONSTANT)
1145       {
1146         tree w = fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR,
1147                               TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1148                               val.value);
1149
1150         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1151         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1152           val.value = w;
1153         else
1154           {
1155             val.lattice_val = VARYING;
1156             val.value = NULL;
1157           }
1158       }
1159
1160     if (val.lattice_val == CONSTANT
1161         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1162         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1163       {
1164         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1165                                  orig_lhs);
1166
1167         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1168           val.value = w;
1169         else
1170           {
1171             val.lattice_val = VARYING;
1172             val.value = NULL_TREE;
1173             val.mem_ref = NULL_TREE;
1174           }
1175       }
1176   }
1177
1178   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1179
1180   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1181   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1182     {
1183       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1184          value to set.  */
1185       if (set_lattice_value (lhs, val))
1186         {
1187           *output_p = lhs;
1188           if (val.lattice_val == VARYING)
1189             retval = SSA_PROP_VARYING;
1190           else
1191             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1192         }
1193     }
1194   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1195     {
1196       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1197          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1198          reference associated with VAL.  */
1199       ssa_op_iter i;
1200       tree vdef;
1201       bool changed;
1202
1203       /* Stores cannot take on an UNDEFINED value.  */
1204       if (val.lattice_val == UNDEFINED)
1205         val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;      
1206
1207       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1208       val.mem_ref = lhs;
1209
1210       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1211       changed = false;
1212       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1213         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1214       
1215       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1216          visiting statements that load the exact same memory reference
1217          stored here.  Those statements will have the exact same list
1218          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1219          statement to be its first virtual definition.  */
1220       *output_p = first_vdef (stmt);
1221       if (changed)
1222         {
1223           if (val.lattice_val == VARYING)
1224             retval = SSA_PROP_VARYING;
1225           else 
1226             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1227         }
1228     }
1229
1230   return retval;
1231 }
1232
1233
1234 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1235    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1236    SSA_PROP_VARYING.  */
1237
1238 static enum ssa_prop_result
1239 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1240 {
1241   prop_value_t val;
1242   basic_block block;
1243
1244   block = bb_for_stmt (stmt);
1245   val = evaluate_stmt (stmt);
1246
1247   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1248      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1249      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1250      propagation engine.  */
1251   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1252   if (*taken_edge_p)
1253     return SSA_PROP_INTERESTING;
1254   else
1255     return SSA_PROP_VARYING;
1256 }
1257
1258
1259 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1260    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1261    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1262    output value.
1263    
1264    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1265    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1266    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1267
1268 static enum ssa_prop_result
1269 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1270 {
1271   tree def;
1272   ssa_op_iter iter;
1273
1274   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1275     {
1276       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1277       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1278       fprintf (dump_file, "\n");
1279     }
1280
1281   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1282     {
1283       /* If the statement is an assignment that produces a single
1284          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1285          its output has changed.  */
1286       return visit_assignment (stmt, output_p);
1287     }
1288   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1289     {
1290       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1291          which branch will be taken.  */
1292       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1293     }
1294
1295   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1296      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1297   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1298     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1299
1300   /* Definitions made by statements other than assignments to
1301      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1302      Mark them VARYING.  */
1303   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1304     {
1305       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1306       set_lattice_value (def, v);
1307     }
1308
1309   return SSA_PROP_VARYING;
1310 }
1311
1312
1313 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1314
1315 static void
1316 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1317 {
1318   do_store_ccp = store_ccp;
1319   ccp_initialize ();
1320   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1321   ccp_finalize ();
1322 }
1323
1324
1325 static void
1326 do_ssa_ccp (void)
1327 {
1328   execute_ssa_ccp (false);
1329 }
1330
1331
1332 static bool
1333 gate_ccp (void)
1334 {
1335   return flag_tree_ccp != 0;
1336 }
1337
1338
1339 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1340 {
1341   "ccp",                                /* name */
1342   gate_ccp,                             /* gate */
1343   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1344   NULL,                                 /* sub */
1345   NULL,                                 /* next */
1346   0,                                    /* static_pass_number */
1347   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1348   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1349   0,                                    /* properties_provided */
1350   0,                                    /* properties_destroyed */
1351   0,                                    /* todo_flags_start */
1352   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1353     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1354     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1355   0                                     /* letter */
1356 };
1357
1358
1359 static void
1360 do_ssa_store_ccp (void)
1361 {
1362   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1363   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1364 }
1365
1366 static bool
1367 gate_store_ccp (void)
1368 {
1369   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1370      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1371      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1372   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1373 }
1374
1375
1376 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1377 {
1378   "store_ccp",                          /* name */
1379   gate_store_ccp,                       /* gate */
1380   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1381   NULL,                                 /* sub */
1382   NULL,                                 /* next */
1383   0,                                    /* static_pass_number */
1384   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1385   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1386   0,                                    /* properties_provided */
1387   0,                                    /* properties_destroyed */
1388   0,                                    /* todo_flags_start */
1389   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1390     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1391     | TODO_cleanup_cfg
1392     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1393   0                                     /* letter */
1394 };
1395
1396 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1397    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1398    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1399
1400 tree
1401 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1402 {
1403   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1404   tree wide_val;
1405   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1406   unsigned int i;
1407
1408   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1409      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1410   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1411       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1412       || !host_integerp (val, 0))
1413     return NULL_TREE;
1414
1415   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1416   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1417
1418   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1419   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1420     return NULL_TREE;
1421
1422   gcc_assert (var_size >= field_size);
1423
1424   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1425      just mask off the high order bits of the value.  */
1426   if (DECL_UNSIGNED (field)
1427       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1428     {
1429       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1430          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1431          the value.  */
1432       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1433         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1434
1435       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1436                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1437     }
1438   else
1439     {
1440       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1441          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1442          value.  */
1443       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1444         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1445
1446       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1447                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1448     }
1449
1450   return wide_val;
1451 }
1452
1453
1454 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1455    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1456    is the desired result type.  */
1457
1458 static tree
1459 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1460 {
1461   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1462   tree array_type, elt_type, elt_size;
1463
1464   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1465      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1466      We can't do anything if either is variable.
1467
1468      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1469   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1470     {
1471       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1472
1473       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1474       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1475           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1476         return NULL_TREE;
1477
1478       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1479       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1480     }
1481
1482   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1483   array_type = TREE_TYPE (base);
1484   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1485     return NULL_TREE;
1486   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1487   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1488     return NULL_TREE;
1489         
1490   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1491      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1492      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1493      division isn't exact, then don't do anything.  */
1494   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1495   if (integer_zerop (offset))
1496     {
1497       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1498         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1499
1500       idx = integer_zero_node;
1501     }
1502   else
1503     {
1504       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1505       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1506
1507       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1508           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1509                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1510                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1511                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1512                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1513                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1514           || lrem || hrem)
1515         return NULL_TREE;
1516
1517       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1518     }
1519
1520   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1521      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1522      low bound.  */
1523   min_idx = integer_zero_node;
1524   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1525     {
1526       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1527         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1528       else
1529         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1530
1531       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1532         return NULL_TREE;
1533
1534       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1535       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1536     }
1537
1538   if (!integer_zerop (min_idx))
1539     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1540   if (!integer_zerop (elt_offset))
1541     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1542
1543   return build (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1544                 size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1545                           / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1546 }
1547
1548
1549 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1550    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1551    is the desired result type.  */
1552 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1553
1554 static tree
1555 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1556                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1557 {
1558   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1559
1560   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1561       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1562       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1563     return NULL_TREE;
1564
1565   /* Short-circuit silly cases.  */
1566   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1567     return NULL_TREE;
1568
1569   tail_array_field = NULL_TREE;
1570   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1571     {
1572       int cmp;
1573
1574       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1575         continue;
1576       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1577         continue;
1578
1579       field_offset = byte_position (f);
1580       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1581         continue;
1582
1583       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1584          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1585          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1586       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1587         continue;
1588
1589       /* The previous array field isn't at the end.  */
1590       tail_array_field = NULL_TREE;
1591
1592       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1593       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1594       if (cmp > 0)
1595         continue;
1596
1597       field_type = TREE_TYPE (f);
1598
1599       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1600          then we can return that field.  */
1601       if (cmp == 0
1602           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1603         {
1604           if (base_is_ptr)
1605             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1606           t = build (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1607           return t;
1608         }
1609       
1610       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1611       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1612         continue;
1613
1614       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1615          used as for flexible array members.  We should be able to
1616          turn this into an array access anyway.  */
1617       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1618         tail_array_field = f;
1619
1620       /* Check the end of the field against the offset.  */
1621       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1622           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1623         continue;
1624       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1625       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1626         continue;
1627
1628       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1629          this field.  */
1630       offset = t;
1631       goto found;
1632     }
1633
1634   if (!tail_array_field)
1635     return NULL_TREE;
1636
1637   f = tail_array_field;
1638   field_type = TREE_TYPE (f);
1639   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1640
1641  found:
1642   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1643      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1644   if (base_is_ptr)
1645     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1646   base = build (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1647
1648   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1649   if (t)
1650     return t;
1651   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1652                                              orig_type, false);
1653 }
1654
1655
1656 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1657    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1658
1659 static tree
1660 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1661 {
1662   tree t;
1663
1664   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1665      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1666      are sometimes added.  */
1667   base = fold (base);
1668   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1669   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1670
1671   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1672   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1673   if (t)
1674     return t;
1675
1676   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1677   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1678     {
1679       tree offset2;
1680
1681       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1682       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1683         return NULL_TREE;
1684       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1685
1686       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1687     }
1688
1689   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1690     {
1691       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1692       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1693
1694       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1695       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1696           && is_gimple_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1697         return DECL_INITIAL (base);
1698
1699       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1700       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1701       if (t)
1702         return t;
1703
1704       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1705       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1706                                               TREE_TYPE (expr), false);
1707       if (t)
1708         return t;
1709
1710       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1711          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1712          and BASE is the array.  */
1713       if (integer_zerop (offset)
1714           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1715                                             TREE_TYPE (expr)))
1716         return base;
1717     }
1718   else
1719     {
1720       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1721          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1722          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1723          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1724          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1725          something that get_expr_operands can't understand.  */
1726
1727       t = base;
1728       STRIP_NOPS (t);
1729       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1730           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1731         {
1732           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1733              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1734              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1735              just return zero.  */
1736           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1737              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1738              re-checking for it here.  */
1739           return integer_zero_node;
1740         }
1741
1742       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1743       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1744         {
1745           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1746                                                   base, offset,
1747                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1748           if (t)
1749             return t;
1750         }
1751     }
1752
1753   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1754   return NULL_TREE;
1755 }
1756
1757
1758 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1759
1760    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1761    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1762    not be the same as the type of the input pointer.
1763
1764    What we're after here is an expression of the form
1765         (T *)(&array + const)
1766    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1767    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1768         &array[x]
1769    which may be able to propagate further.  */
1770
1771 static tree
1772 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1773 {
1774   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1775   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1776   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1777   tree ptd_type;
1778   tree t;
1779   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1780
1781   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1782   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1783     return NULL_TREE;
1784   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1785   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1786     {
1787       if (subtract)
1788         return NULL_TREE;
1789       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1790     }
1791   /* It had better be a constant.  */
1792   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1793     return NULL_TREE;
1794   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1795   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1796     return NULL_TREE;
1797   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1798
1799   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1800      the offset into it.  */
1801   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1802     {
1803       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1804       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1805       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1806       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1807       tree min_idx;
1808
1809       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1810         break;
1811       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1812         break;
1813
1814       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1815       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1816       if (min_idx)
1817         {
1818           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1819           if (min_idx)
1820             {
1821               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1822                 break;
1823
1824               array_idx = convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1825               if (!integer_zerop (min_idx))
1826                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1827                                              min_idx, 0);
1828             }
1829         }
1830
1831       /* Convert the index to a byte offset.  */
1832       array_idx = convert (sizetype, array_idx);
1833       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1834
1835       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1836       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1837          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1838          is smaller than the width of the pointer.  */
1839       if (subtract
1840           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1841           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1842         return NULL;
1843       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1844                              array_idx, op1, 0);
1845       subtract = false;
1846       op0 = array_obj;
1847     }
1848
1849   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1850      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1851      simplification functions.  */
1852   if (subtract)
1853     {
1854       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1855         return NULL;
1856       op1 = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1857       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1858       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1859         return NULL;
1860     }
1861
1862   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1863
1864   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1865   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1866   if (!t)
1867     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1868                                             ptd_type, false);
1869   if (t)
1870     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1871
1872   return t;
1873 }
1874
1875 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1876    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1877
1878 static tree
1879 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1880 {
1881   bool *changed_p = data;
1882   tree expr = *expr_p, t;
1883
1884   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1885   switch (TREE_CODE (expr))
1886     {
1887     case INDIRECT_REF:
1888       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1889       if (t)
1890         return t;
1891       *walk_subtrees = 0;
1892
1893       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1894                                     integer_zero_node);
1895       break;
1896
1897       /* ??? Could handle ARRAY_REF here, as a variant of INDIRECT_REF.
1898          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1899          the base array is found to have another offset contained within.
1900          Otherwise we'd be wasting time.  */
1901
1902     case ADDR_EXPR:
1903       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1904       if (t)
1905         return t;
1906       *walk_subtrees = 0;
1907
1908       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
1909          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
1910       if (*changed_p)
1911         recompute_tree_invarant_for_addr_expr (expr);
1912       return NULL_TREE;
1913
1914     case PLUS_EXPR:
1915     case MINUS_EXPR:
1916       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1917       if (t)
1918         return t;
1919       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
1920       if (t)
1921         return t;
1922       *walk_subtrees = 0;
1923
1924       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
1925       break;
1926
1927     case COMPONENT_REF:
1928       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1929       if (t)
1930         return t;
1931       *walk_subtrees = 0;
1932
1933       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
1934          We've already checked that the records are compatible, so we should
1935          come up with a set of compatible fields.  */
1936       {
1937         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
1938         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
1939
1940         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
1941           {
1942             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
1943             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
1944           }
1945       }
1946       break;
1947
1948     case TARGET_MEM_REF:
1949       t = maybe_fold_tmr (expr);
1950       break;
1951
1952     default:
1953       return NULL_TREE;
1954     }
1955
1956   if (t)
1957     {
1958       *expr_p = t;
1959       *changed_p = true;
1960     }
1961
1962   return NULL_TREE;
1963 }
1964
1965
1966 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
1967    ARG in LENGTH.
1968    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
1969    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
1970    we determine or if we are unable to determine the length or value,
1971    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
1972    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
1973    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
1974
1975 static bool
1976 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
1977 {
1978   tree var, def_stmt, val;
1979   
1980   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
1981     {
1982       if (type == 2)
1983         {
1984           val = arg;
1985           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
1986               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
1987             return false;
1988         }
1989       else
1990         val = c_strlen (arg, 1);
1991       if (!val)
1992         return false;
1993
1994       if (*length)
1995         {
1996           if (type > 0)
1997             {
1998               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
1999                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2000                 return false;
2001
2002               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2003                 *length = val;
2004               return true;
2005             }
2006           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2007             return false;
2008         }
2009
2010       *length = val;
2011       return true;
2012     }
2013
2014   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2015   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2016     return true;
2017   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2018
2019   var = arg;
2020   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2021
2022   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2023     {
2024       case MODIFY_EXPR:
2025         {
2026           tree rhs;
2027
2028           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2029              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2030              length.  */
2031           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2032           STRIP_NOPS (rhs);
2033           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2034         }
2035
2036       case PHI_NODE:
2037         {
2038           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2039              length.  */
2040           int i;
2041
2042           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2043             {
2044               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2045
2046               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2047                  determine the string length of this argument.  However,
2048                  if we can find a constant string length for the other
2049                  PHI args then we can still be sure that this is a
2050                  constant string length.  So be optimistic and just
2051                  continue with the next argument.  */
2052               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2053                 continue;
2054
2055               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2056                 return false;
2057             }
2058
2059           return true;
2060         }
2061
2062       default:
2063         break;
2064     }
2065
2066
2067   return false;
2068 }
2069
2070
2071 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2072    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2073
2074 static tree
2075 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2076 {
2077   tree result, val[3];
2078   tree callee, arglist, a;
2079   int arg_mask, i, type;
2080   bitmap visited;
2081   bool ignore;
2082
2083   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2084
2085   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2086      result directly.  */
2087   callee = get_callee_fndecl (fn);
2088   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2089   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2090   if (result)
2091     {
2092       if (ignore)
2093         STRIP_NOPS (result);
2094       return result;
2095     }
2096
2097   /* Ignore MD builtins.  */
2098   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2099     return NULL_TREE;
2100
2101   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2102      we're done.  */
2103   if (!arglist)
2104     return NULL_TREE;
2105
2106   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2107   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2108     {
2109     case BUILT_IN_STRLEN:
2110     case BUILT_IN_FPUTS:
2111     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2112       arg_mask = 1;
2113       type = 0;
2114       break;
2115     case BUILT_IN_STRCPY:
2116     case BUILT_IN_STRNCPY:
2117       arg_mask = 2;
2118       type = 0;
2119       break;
2120     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2121     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2122     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2123     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2124     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2125       arg_mask = 4;
2126       type = 2;
2127       break;
2128     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2129     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2130       arg_mask = 2;
2131       type = 1;
2132       break;
2133     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2134     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2135       arg_mask = 2;
2136       type = 2;
2137       break;
2138     default:
2139       return NULL_TREE;
2140     }
2141
2142   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2143   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2144
2145   memset (val, 0, sizeof (val));
2146   for (i = 0, a = arglist;
2147        arg_mask;
2148        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2149     if (arg_mask & 1)
2150       {
2151         bitmap_clear (visited);
2152         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2153           val[i] = NULL_TREE;
2154       }
2155
2156   BITMAP_FREE (visited);
2157
2158   result = NULL_TREE;
2159   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2160     {
2161     case BUILT_IN_STRLEN:
2162       if (val[0])
2163         {
2164           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2165
2166           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2167              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2168           if (is_gimple_val (new)
2169               || (is_gimple_cast (new)
2170                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2171             return new;
2172         }
2173       break;
2174
2175     case BUILT_IN_STRCPY:
2176       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2177         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2178       break;
2179
2180     case BUILT_IN_STRNCPY:
2181       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2182         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2183       break;
2184
2185     case BUILT_IN_FPUTS:
2186       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2187                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2188                                    val[0]);
2189       break;
2190
2191     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2192       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2193                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2194                                    val[0]);
2195       break;
2196
2197     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2198     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2199     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2200     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2201       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2202         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2203                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2204       break;
2205
2206     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2207     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2208       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2209         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2210                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2211       break;
2212
2213     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2214       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2215         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2216       break;
2217
2218     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2219     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2220       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2221         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2222                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2223       break;
2224
2225     default:
2226       gcc_unreachable ();
2227     }
2228
2229   if (result && ignore)
2230     result = fold_ignored_result (result);
2231   return result;
2232 }
2233
2234
2235 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2236    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2237    makes any changes.  */
2238
2239 bool
2240 fold_stmt (tree *stmt_p)
2241 {
2242   tree rhs, result, stmt;
2243   bool changed = false;
2244
2245   stmt = *stmt_p;
2246
2247   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2248      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2249   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &changed, NULL))
2250     {
2251       *stmt_p
2252         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2253                                     NULL);
2254       return true;
2255     }
2256
2257   rhs = get_rhs (stmt);
2258   if (!rhs)
2259     return changed;
2260   result = NULL_TREE;
2261
2262   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2263     {
2264       tree callee;
2265
2266       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2267          available in the generic fold routines.  */
2268       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2269       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2270         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2271       else
2272         {
2273           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2274              here are when we've propagated the address of a decl into the
2275              object slot.  */
2276           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2277              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2278              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2279              here where we can just smash the call operand.  */
2280           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2281           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2282               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2283               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2284               && DECL_P (TREE_OPERAND
2285                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2286             {
2287               tree t;
2288
2289               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2290                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2291                  can yield an array type.  See silly exception in
2292                  check_pointer_types_r.  */
2293
2294               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2295               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2296               if (t)
2297                 {
2298                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2299                   changed = true;
2300                 }
2301             }
2302         }
2303     }
2304
2305   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2306   if (result == NULL_TREE)
2307     result = fold (rhs);
2308
2309   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2310      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2311      now be apparent due to propagation.  */
2312   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2313
2314   if (result != rhs)
2315     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2316
2317   return changed;
2318 }
2319
2320 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2321    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2322    be replaced with a new one.  */
2323
2324 bool
2325 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2326 {
2327   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2328   bool changed = false;
2329
2330   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &changed, NULL);
2331   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2332
2333   rhs = get_rhs (stmt);
2334   if (!rhs || rhs == stmt)
2335     return changed;
2336
2337   new_rhs = fold (rhs);
2338   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2339   if (new_rhs == rhs)
2340     return changed;
2341
2342   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2343   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2344
2345   return changed;
2346 }
2347 \f
2348 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2349    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2350    iterator *SI_P.  */
2351
2352 static tree
2353 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr)
2354 {
2355   tree_stmt_iterator ti;
2356   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2357   tree tmp, stmts = NULL;
2358
2359   push_gimplify_context ();
2360   tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2361   pop_gimplify_context (NULL);
2362
2363   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2364     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2365
2366   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2367   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2368     {
2369       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2370       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2371       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2372       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2373       bsi_next (si_p);
2374     }
2375
2376   return tmp;
2377 }
2378
2379
2380 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2381    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2382
2383 static void
2384 execute_fold_all_builtins (void)
2385 {
2386   bool cfg_changed = false;
2387   basic_block bb;
2388   FOR_EACH_BB (bb)
2389     {
2390       block_stmt_iterator i;
2391       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2392         {
2393           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2394           tree old_stmt = *stmtp;
2395           tree call = get_rhs (*stmtp);
2396           tree callee, result;
2397           enum built_in_function fcode;
2398
2399           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2400             {
2401               bsi_next (&i);
2402               continue;
2403             }
2404           callee = get_callee_fndecl (call);
2405           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2406             {
2407               bsi_next (&i);
2408               continue;
2409             }
2410           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2411
2412           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2413           if (!result)
2414             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2415               {
2416               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2417                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2418                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2419                    certain that the value simply isn't constant.  */
2420                 result = integer_zero_node;
2421                 break;
2422
2423               default:
2424                 bsi_next (&i);
2425                 continue;
2426               }
2427
2428           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2429             {
2430               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2431               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2432             }
2433
2434           if (!set_rhs (stmtp, result))
2435             {
2436               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result);
2437               if (result)
2438                 {
2439                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2440                   
2441                   gcc_assert (ok);
2442                 }
2443             }
2444           update_stmt (*stmtp);
2445           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2446               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2447             cfg_changed = true;
2448
2449           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2450             {
2451               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2452               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2453               fprintf (dump_file, "\n");
2454             }
2455
2456           /* Retry the same statement if it changed into another
2457              builtin, there might be new opportunities now.  */
2458           call = get_rhs (*stmtp);
2459           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2460             {
2461               bsi_next (&i);
2462               continue;
2463             }
2464           callee = get_callee_fndecl (call);
2465           if (!callee
2466               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2467               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2468             bsi_next (&i);
2469         }
2470     }
2471
2472   /* Delete unreachable blocks.  */
2473   if (cfg_changed)
2474     cleanup_tree_cfg ();
2475 }
2476
2477
2478 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2479 {
2480   "fab",                                /* name */
2481   NULL,                                 /* gate */
2482   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2483   NULL,                                 /* sub */
2484   NULL,                                 /* next */
2485   0,                                    /* static_pass_number */
2486   0,                                    /* tv_id */
2487   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2488   0,                                    /* properties_provided */
2489   0,                                    /* properties_destroyed */
2490   0,                                    /* todo_flags_start */
2491   TODO_dump_func
2492     | TODO_verify_ssa
2493     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2494   0                                     /* letter */
2495 };