OSDN Git Service

PR middle-end/20491
[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, 2006
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 /* The regular is_gimple_min_invariant does a shallow test of the object.
277    It assumes that full gimplification has happened, or will happen on the
278    object.  For a value coming from DECL_INITIAL, this is not true, so we
279    have to be more strict ourselves.  */
280
281 static bool
282 ccp_decl_initial_min_invariant (tree t)
283 {
284   if (!is_gimple_min_invariant (t))
285     return false;
286   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
287     {
288       /* Inline and unroll is_gimple_addressable.  */
289       while (1)
290         {
291           t = TREE_OPERAND (t, 0);
292           if (is_gimple_id (t))
293             return true;
294           if (!handled_component_p (t))
295             return false;
296         }
297     }
298   return true;
299 }
300
301
302 /* Compute a default value for variable VAR and store it in the
303    CONST_VAL array.  The following rules are used to get default
304    values:
305
306    1- Global and static variables that are declared constant are
307       considered CONSTANT.
308
309    2- Any other value is considered UNDEFINED.  This is useful when
310       considering PHI nodes.  PHI arguments that are undefined do not
311       change the constant value of the PHI node, which allows for more
312       constants to be propagated.
313
314    3- If SSA_NAME_VALUE is set and it is a constant, its value is
315       used.
316
317    4- Variables defined by statements other than assignments and PHI
318       nodes are considered VARYING.
319
320    5- Variables that are not GIMPLE registers are considered
321       UNKNOWN_VAL, which is really a stronger version of UNDEFINED.
322       It's used to avoid the short circuit evaluation implied by
323       UNDEFINED in ccp_lattice_meet.  */
324
325 static prop_value_t
326 get_default_value (tree var)
327 {
328   tree sym = SSA_NAME_VAR (var);
329   prop_value_t val = { UNINITIALIZED, NULL_TREE, NULL_TREE };
330
331   if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (var))
332     {
333       /* Short circuit for regular CCP.  We are not interested in any
334          non-register when DO_STORE_CCP is false.  */
335       val.lattice_val = VARYING;
336     }
337   else if (SSA_NAME_VALUE (var)
338            && is_gimple_min_invariant (SSA_NAME_VALUE (var)))
339     {
340       val.lattice_val = CONSTANT;
341       val.value = SSA_NAME_VALUE (var);
342     }
343   else if (TREE_STATIC (sym)
344            && TREE_READONLY (sym)
345            && !MTAG_P (sym)
346            && DECL_INITIAL (sym)
347            && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (sym)))
348     {
349       /* Globals and static variables declared 'const' take their
350          initial value.  */
351       val.lattice_val = CONSTANT;
352       val.value = DECL_INITIAL (sym);
353       val.mem_ref = sym;
354     }
355   else
356     {
357       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
358
359       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
360         {
361           /* Variables defined by an empty statement are those used
362              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
363              can assume initially that it is UNDEFINED.  If we are
364              doing STORE-CCP, function arguments and non-register
365              variables are initially UNKNOWN_VAL, because we cannot
366              discard the value incoming from outside of this function
367              (see ccp_lattice_meet for details).  */
368           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
369             val.lattice_val = UNDEFINED;
370           else if (do_store_ccp)
371             val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;
372           else
373             val.lattice_val = VARYING;
374         }
375       else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
376                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
377         {
378           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
379              is considered UNDEFINED (or UNKNOWN_VAL if VAR is not a
380              GIMPLE register).  */
381           val.lattice_val = is_gimple_reg (sym) ? UNDEFINED : UNKNOWN_VAL;
382         }
383       else
384         {
385           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
386           val.lattice_val = VARYING;
387         }
388     }
389
390   return val;
391 }
392
393
394 /* Get the constant value associated with variable VAR.  If
395    MAY_USE_DEFAULT_P is true, call get_default_value on variables that
396    have the lattice value UNINITIALIZED.  */
397
398 static prop_value_t *
399 get_value (tree var, bool may_use_default_p)
400 {
401   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
402   if (may_use_default_p && val->lattice_val == UNINITIALIZED)
403     *val = get_default_value (var);
404
405   return val;
406 }
407
408
409 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
410    value is different from VAR's previous value.  */
411
412 static bool
413 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
414 {
415   prop_value_t *old_val = get_value (var, false);
416
417   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
418      value.  We allow two exceptions:
419      
420      1- If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
421         inform the caller that this was a non-transition.
422
423      2- If we are doing store-ccp (i.e., DOING_STORE_CCP is true),
424         allow CONSTANT->UNKNOWN_VAL.  The UNKNOWN_VAL state is a
425         special type of UNDEFINED state which prevents the short
426         circuit evaluation of PHI arguments (see ccp_visit_phi_node
427         and ccp_lattice_meet).  */
428   gcc_assert (old_val->lattice_val <= new_val.lattice_val
429               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
430                   && old_val->value == new_val.value
431                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref)
432               || (do_store_ccp
433                   && old_val->lattice_val == CONSTANT
434                   && new_val.lattice_val == UNKNOWN_VAL));
435
436   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
437     {
438       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
439         {
440           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
441           fprintf (dump_file, ".  %sdding SSA edges to worklist.\n",
442                    new_val.lattice_val != UNDEFINED ? "A" : "Not a");
443         }
444
445       *old_val = new_val;
446
447       /* Transitions UNINITIALIZED -> UNDEFINED are never interesting
448          for propagation purposes.  In these cases return false to
449          avoid doing useless work.  */
450       return (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
451     }
452
453   return false;
454 }
455
456
457 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
458
459    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
460
461    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
462
463    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
464
465    Else return VARYING.  */
466
467 static ccp_lattice_t
468 likely_value (tree stmt)
469 {
470   bool found_constant;
471   stmt_ann_t ann;
472   tree use;
473   ssa_op_iter iter;
474
475   ann = stmt_ann (stmt);
476
477   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
478      constant value.  */
479   if (ann->has_volatile_ops)
480     return VARYING;
481
482   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
483      and/or stores will never fold into a constant.  */
484   if (!do_store_ccp
485       && !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
486     return VARYING;
487
488
489   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
490      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
491   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
492     return VARYING;
493
494   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
495      interesting for CCP.  */
496   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
497       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
498       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
499     return VARYING;
500
501   if (is_gimple_min_invariant (get_rhs (stmt)))
502     return CONSTANT;
503
504   found_constant = false;
505   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE|SSA_OP_VUSE)
506     {
507       prop_value_t *val = get_value (use, true);
508
509       if (val->lattice_val == VARYING)
510         return VARYING;
511
512       if (val->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
513         {
514           /* UNKNOWN_VAL is invalid when not doing STORE-CCP.  */
515           gcc_assert (do_store_ccp);
516           return UNKNOWN_VAL;
517         }
518
519       if (val->lattice_val == CONSTANT)
520         found_constant = true;
521     }
522
523   if (found_constant
524       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE)
525       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE))
526     return CONSTANT;
527
528   return UNDEFINED;
529 }
530
531
532 /* Initialize local data structures for CCP.  */
533
534 static void
535 ccp_initialize (void)
536 {
537   basic_block bb;
538
539   const_val = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
540   memset (const_val, 0, num_ssa_names * sizeof (*const_val));
541
542   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
543   FOR_EACH_BB (bb)
544     {
545       block_stmt_iterator i;
546
547       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
548         {
549           bool is_varying = false;
550           tree stmt = bsi_stmt (i);
551
552           if (likely_value (stmt) == VARYING)
553
554             {
555               tree def;
556               ssa_op_iter iter;
557
558               /* If the statement will not produce a constant, mark
559                  all its outputs VARYING.  */
560               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
561                 get_value (def, false)->lattice_val = VARYING;
562
563               /* Never mark conditional jumps with DONT_SIMULATE_AGAIN,
564                  otherwise the propagator will never add the outgoing
565                  control edges.  */
566               if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
567                   && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
568                 is_varying = true;
569             }
570
571           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
572         }
573     }
574
575   /* Now process PHI nodes.  */
576   FOR_EACH_BB (bb)
577     {
578       tree phi;
579
580       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
581         {
582           int i;
583           tree arg;
584           prop_value_t *val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
585
586           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
587             {
588               arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
589
590               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
591                   && get_value (arg, false)->lattice_val == VARYING)
592                 {
593                   val->lattice_val = VARYING;
594                   break;
595                 }
596             }
597
598           DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = (val->lattice_val == VARYING);
599         }
600     }
601 }
602
603
604 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
605    free allocated storage.  */
606
607 static void
608 ccp_finalize (void)
609 {
610   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
611   substitute_and_fold (const_val, false);
612
613   free (const_val);
614 }
615
616
617 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
618    in VAL1.
619
620                 any  M UNDEFINED   = any
621                 any  M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL
622                 any  M VARYING     = VARYING
623                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
624                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
625
626    Lattice values UNKNOWN_VAL and UNDEFINED are similar but have
627    different semantics at PHI nodes.  Both values imply that we don't
628    know whether the variable is constant or not.  However, UNKNOWN_VAL
629    values override all others.  For instance, suppose that A is a
630    global variable:
631
632                 +------+
633                 |      |
634                 |     / \
635                 |    /   \
636                 |   |  A_1 = 4
637                 |    \   /
638                 |     \ /    
639                 | A_3 = PHI (A_2, A_1)
640                 | ... = A_3
641                 |    |
642                 +----+
643
644    If the edge into A_2 is not executable, the first visit to A_3 will
645    yield the constant 4.  But the second visit to A_3 will be with A_2
646    in state UNKNOWN_VAL.  We can no longer conclude that A_3 is 4
647    because A_2 may have been set in another function.  If we had used
648    the lattice value UNDEFINED, we would have had wrongly concluded
649    that A_3 is 4.  */
650    
651
652 static void
653 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
654 {
655   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
656     {
657       /* UNDEFINED M any = any   */
658       *val1 = *val2;
659     }
660   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
661     {
662       /* any M UNDEFINED = any
663          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
664       ;
665     }
666   else if (val1->lattice_val == UNKNOWN_VAL
667            || val2->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
668     {
669       /* UNKNOWN_VAL values are invalid if we are not doing STORE-CCP.  */
670       gcc_assert (do_store_ccp);
671
672       /* any M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL.  */
673       val1->lattice_val = UNKNOWN_VAL;
674       val1->value = NULL_TREE;
675       val1->mem_ref = NULL_TREE;
676     }
677   else if (val1->lattice_val == VARYING
678            || val2->lattice_val == VARYING)
679     {
680       /* any M VARYING = VARYING.  */
681       val1->lattice_val = VARYING;
682       val1->value = NULL_TREE;
683       val1->mem_ref = NULL_TREE;
684     }
685   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
686            && val2->lattice_val == CONSTANT
687            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
688            && (!do_store_ccp
689                || (val1->mem_ref && val2->mem_ref
690                    && operand_equal_p (val1->mem_ref, val2->mem_ref, 0))))
691     {
692       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
693          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
694
695          If these two values come from memory stores, make sure that
696          they come from the same memory reference.  */
697       val1->lattice_val = CONSTANT;
698       val1->value = val1->value;
699       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
700     }
701   else
702     {
703       /* Any other combination is VARYING.  */
704       val1->lattice_val = VARYING;
705       val1->value = NULL_TREE;
706       val1->mem_ref = NULL_TREE;
707     }
708 }
709
710
711 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
712    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
713    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
714    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
715
716 static enum ssa_prop_result
717 ccp_visit_phi_node (tree phi)
718 {
719   int i;
720   prop_value_t *old_val, new_val;
721
722   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
723     {
724       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
725       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
726     }
727
728   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
729   switch (old_val->lattice_val)
730     {
731     case VARYING:
732       return SSA_PROP_VARYING;
733
734     case CONSTANT:
735       new_val = *old_val;
736       break;
737
738     case UNKNOWN_VAL:
739       /* To avoid the default value of UNKNOWN_VAL overriding
740          that of its possible constant arguments, temporarily
741          set the PHI node's default lattice value to be 
742          UNDEFINED.  If the PHI node's old value was UNKNOWN_VAL and
743          the new value is UNDEFINED, then we prevent the invalid
744          transition by not calling set_lattice_value.  */
745       gcc_assert (do_store_ccp);
746
747       /* FALLTHRU  */
748
749     case UNDEFINED:
750     case UNINITIALIZED:
751       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
752       new_val.value = NULL_TREE;
753       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
754       break;
755
756     default:
757       gcc_unreachable ();
758     }
759
760   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
761     {
762       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
763          through executable edges.  */
764       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
765
766       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
767         {
768           fprintf (dump_file,
769               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
770               i, e->src->index, e->dest->index,
771               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
772         }
773
774       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
775          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
776       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
777         {
778           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
779           prop_value_t arg_val;
780
781           if (is_gimple_min_invariant (arg))
782             {
783               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
784               arg_val.value = arg;
785               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
786             }
787           else
788             arg_val = *(get_value (arg, true));
789
790           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
791
792           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
793             {
794               fprintf (dump_file, "\t");
795               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
796               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
797               fprintf (dump_file, "\n");
798             }
799
800           if (new_val.lattice_val == VARYING)
801             break;
802         }
803     }
804
805   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
806     {
807       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
808       fprintf (dump_file, "\n\n");
809     }
810
811   /* Check for an invalid change from UNKNOWN_VAL to UNDEFINED.  */
812   if (do_store_ccp
813       && old_val->lattice_val == UNKNOWN_VAL
814       && new_val.lattice_val == UNDEFINED)
815     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
816
817   /* Otherwise, make the transition to the new value.  */
818   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
819     {
820       if (new_val.lattice_val == VARYING)
821         return SSA_PROP_VARYING;
822       else
823         return SSA_PROP_INTERESTING;
824     }
825   else
826     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
827 }
828
829
830 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
831    routines.
832
833    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
834    operands are constants.
835
836    If simplification is possible, return the simplified RHS,
837    otherwise return the original RHS.  */
838
839 static tree
840 ccp_fold (tree stmt)
841 {
842   tree rhs = get_rhs (stmt);
843   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
844   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
845   tree retval = NULL_TREE;
846
847   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
848     {
849       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
850          if any.  */
851       return get_value (rhs, true)->value;
852     }
853   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
854     {
855       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
856          it are a valid constant for that memory load.  */
857       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
858       if (val && val->mem_ref)
859         {
860           if (operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
861             return val->value;
862
863           /* If RHS is extracting REALPART_EXPR or IMAGPART_EXPR of a
864              complex type with a known constant value, return it.  */
865           if ((TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR
866                || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR)
867               && operand_equal_p (val->mem_ref, TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
868             return fold_build1 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (rhs), val->value);
869         }
870       return NULL_TREE;
871     }
872
873   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
874      be a constant.  So this should almost always return a
875      simplified RHS.  */
876   if (kind == tcc_unary)
877     {
878       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
879       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
880
881       /* Simplify the operand down to a constant.  */
882       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
883         {
884           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
885           if (val->lattice_val == CONSTANT)
886             op0 = get_value (op0, true)->value;
887         }
888
889       if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
890           && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (rhs),
891                                                  TREE_TYPE (op0)))
892         return op0;
893       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
894     }
895
896   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
897      operands are constants.  */
898   else if (kind == tcc_binary
899            || kind == tcc_comparison
900            || code == TRUTH_AND_EXPR
901            || code == TRUTH_OR_EXPR
902            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
903     {
904       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
905          GIMPLE form.  */
906       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
907       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
908
909       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
910       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
911         {
912           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
913           if (val->lattice_val == CONSTANT)
914             op0 = val->value;
915         }
916
917       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
918         {
919           prop_value_t *val = get_value (op1, true);
920           if (val->lattice_val == CONSTANT)
921             op1 = val->value;
922         }
923
924       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
925     }
926
927   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
928      arguments are constants.  */
929   else if (code == CALL_EXPR
930            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
931            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
932                == FUNCTION_DECL)
933            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
934     {
935       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
936         {
937           tree *orig, var;
938           tree fndecl, arglist;
939           size_t i = 0;
940           ssa_op_iter iter;
941           use_operand_p var_p;
942
943           /* Preserve the original values of every operand.  */
944           orig = XNEWVEC (tree,  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
945           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
946             orig[i++] = var;
947
948           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
949           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
950           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
951           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
952           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
953
954           /* Restore operands to their original form.  */
955           i = 0;
956           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
957             SET_USE (var_p, orig[i++]);
958           free (orig);
959         }
960     }
961   else
962     return rhs;
963
964   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
965   if (retval)
966     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
967
968   /* No simplification was possible.  */
969   return rhs;
970 }
971
972
973 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
974    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
975    NULL_TREE otherwise.  */
976
977 static tree
978 fold_const_aggregate_ref (tree t)
979 {
980   prop_value_t *value;
981   tree base, ctor, idx, field;
982   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
983   tree cfield, cval;
984
985   switch (TREE_CODE (t))
986     {
987     case ARRAY_REF:
988       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
989          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
990          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
991          the inner reference.  */
992       base = TREE_OPERAND (t, 0);
993       switch (TREE_CODE (base))
994         {
995         case VAR_DECL:
996           if (!TREE_READONLY (base)
997               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
998               || !targetm.binds_local_p (base))
999             return NULL_TREE;
1000
1001           ctor = DECL_INITIAL (base);
1002           break;
1003
1004         case ARRAY_REF:
1005         case COMPONENT_REF:
1006           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1007           break;
1008
1009         default:
1010           return NULL_TREE;
1011         }
1012
1013       if (ctor == NULL_TREE
1014           || (TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1015               && TREE_CODE (ctor) != STRING_CST)
1016           || !TREE_STATIC (ctor))
1017         return NULL_TREE;
1018
1019       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
1020          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
1021       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
1022       switch (TREE_CODE (idx))
1023         {
1024         case SSA_NAME:
1025           if ((value = get_value (idx, true))
1026               && value->lattice_val == CONSTANT
1027               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
1028             idx = value->value;
1029           else
1030             return NULL_TREE;
1031           break;
1032
1033         case INTEGER_CST:
1034           break;
1035
1036         default:
1037           return NULL_TREE;
1038         }
1039
1040       /* Fold read from constant string.  */
1041       if (TREE_CODE (ctor) == STRING_CST)
1042         {
1043           if ((TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))
1044                == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor))))
1045               && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor))))
1046                   == MODE_INT)
1047               && GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))) == 1
1048               && compare_tree_int (idx, TREE_STRING_LENGTH (ctor)) < 0)
1049             return build_int_cst (TREE_TYPE (t), (TREE_STRING_POINTER (ctor)
1050                                                   [TREE_INT_CST_LOW (idx)]));
1051           return NULL_TREE;
1052         }
1053
1054       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
1055       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1056         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1057           return cval;
1058       break;
1059
1060     case COMPONENT_REF:
1061       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1062          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1063          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1064          the inner reference.  */
1065       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1066       switch (TREE_CODE (base))
1067         {
1068         case VAR_DECL:
1069           if (!TREE_READONLY (base)
1070               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1071               || !targetm.binds_local_p (base))
1072             return NULL_TREE;
1073
1074           ctor = DECL_INITIAL (base);
1075           break;
1076
1077         case ARRAY_REF:
1078         case COMPONENT_REF:
1079           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1080           break;
1081
1082         default:
1083           return NULL_TREE;
1084         }
1085
1086       if (ctor == NULL_TREE
1087           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1088           || !TREE_STATIC (ctor))
1089         return NULL_TREE;
1090
1091       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1092
1093       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1094         if (cfield == field
1095             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1096             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1097           return cval;
1098       break;
1099
1100     case REALPART_EXPR:
1101     case IMAGPART_EXPR:
1102       {
1103         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1104         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1105           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1106         break;
1107       }
1108     
1109     default:
1110       break;
1111     }
1112
1113   return NULL_TREE;
1114 }
1115   
1116 /* Evaluate statement STMT.  */
1117
1118 static prop_value_t
1119 evaluate_stmt (tree stmt)
1120 {
1121   prop_value_t val;
1122   tree simplified = NULL_TREE;
1123   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1124
1125   val.mem_ref = NULL_TREE;
1126
1127   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1128      to fold the statement to determine the constant value.  */
1129   if (likelyvalue == CONSTANT)
1130     simplified = ccp_fold (stmt);
1131   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1132      bother folding the statement.  */
1133   if (likelyvalue == VARYING)
1134     simplified = get_rhs (stmt);
1135   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1136      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1137      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1138      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1139      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1140   else if (!simplified)
1141     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1142
1143   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1144     {
1145       /* The statement produced a constant value.  */
1146       val.lattice_val = CONSTANT;
1147       val.value = simplified;
1148     }
1149   else
1150     {
1151       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1152          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1153          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1154       if (likelyvalue == UNDEFINED || likelyvalue == UNKNOWN_VAL)
1155         val.lattice_val = likelyvalue;
1156       else
1157         val.lattice_val = VARYING;
1158
1159       val.value = NULL_TREE;
1160     }
1161
1162   return val;
1163 }
1164
1165
1166 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1167    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1168    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1169    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1170
1171 static enum ssa_prop_result
1172 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1173 {
1174   prop_value_t val;
1175   tree lhs, rhs;
1176   enum ssa_prop_result retval;
1177
1178   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1179   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1180
1181   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1182     {
1183       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1184       prop_value_t *nval = get_value (rhs, true);
1185       val = *nval;
1186     }
1187   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1188     {
1189       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1190          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1191          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1192          we can propagate the value on the RHS.  */
1193       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1194
1195       if (nval && nval->mem_ref
1196           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1197         val = *nval;
1198       else
1199         val = evaluate_stmt (stmt);
1200     }
1201   else
1202     /* Evaluate the statement.  */
1203       val = evaluate_stmt (stmt);
1204
1205   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1206      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1207
1208      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1209      the constant value into the type of the destination variable.  This
1210      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1211   {
1212     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1213
1214     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1215         && val.lattice_val == CONSTANT)
1216       {
1217         tree w = fold_unary (VIEW_CONVERT_EXPR,
1218                              TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1219                              val.value);
1220
1221         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1222         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1223           val.value = w;
1224         else
1225           {
1226             val.lattice_val = VARYING;
1227             val.value = NULL;
1228           }
1229       }
1230
1231     if (val.lattice_val == CONSTANT
1232         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1233         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1234       {
1235         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1236                                  orig_lhs);
1237
1238         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1239           val.value = w;
1240         else
1241           {
1242             val.lattice_val = VARYING;
1243             val.value = NULL_TREE;
1244             val.mem_ref = NULL_TREE;
1245           }
1246       }
1247   }
1248
1249   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1250
1251   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1252   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1253     {
1254       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1255          value to set.  */
1256       if (set_lattice_value (lhs, val))
1257         {
1258           *output_p = lhs;
1259           if (val.lattice_val == VARYING)
1260             retval = SSA_PROP_VARYING;
1261           else
1262             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1263         }
1264     }
1265   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1266     {
1267       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1268          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1269          reference associated with VAL.  */
1270       ssa_op_iter i;
1271       tree vdef;
1272       bool changed;
1273
1274       /* Stores cannot take on an UNDEFINED value.  */
1275       if (val.lattice_val == UNDEFINED)
1276         val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;      
1277
1278       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1279       val.mem_ref = lhs;
1280
1281       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1282       changed = false;
1283       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1284         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1285       
1286       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1287          visiting statements that load the exact same memory reference
1288          stored here.  Those statements will have the exact same list
1289          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1290          statement to be its first virtual definition.  */
1291       *output_p = first_vdef (stmt);
1292       if (changed)
1293         {
1294           if (val.lattice_val == VARYING)
1295             retval = SSA_PROP_VARYING;
1296           else 
1297             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1298         }
1299     }
1300
1301   return retval;
1302 }
1303
1304
1305 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1306    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1307    SSA_PROP_VARYING.  */
1308
1309 static enum ssa_prop_result
1310 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1311 {
1312   prop_value_t val;
1313   basic_block block;
1314
1315   block = bb_for_stmt (stmt);
1316   val = evaluate_stmt (stmt);
1317
1318   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1319      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1320      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1321      propagation engine.  */
1322   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1323   if (*taken_edge_p)
1324     return SSA_PROP_INTERESTING;
1325   else
1326     return SSA_PROP_VARYING;
1327 }
1328
1329
1330 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1331    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1332    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1333    output value.
1334    
1335    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1336    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1337    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1338
1339 static enum ssa_prop_result
1340 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1341 {
1342   tree def;
1343   ssa_op_iter iter;
1344
1345   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1346     {
1347       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1348       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1349       fprintf (dump_file, "\n");
1350     }
1351
1352   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1353     {
1354       /* If the statement is an assignment that produces a single
1355          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1356          its output has changed.  */
1357       return visit_assignment (stmt, output_p);
1358     }
1359   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1360     {
1361       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1362          which branch will be taken.  */
1363       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1364     }
1365
1366   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1367      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1368   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1369     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1370
1371   /* Definitions made by statements other than assignments to
1372      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1373      Mark them VARYING.  */
1374   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1375     {
1376       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1377       set_lattice_value (def, v);
1378     }
1379
1380   return SSA_PROP_VARYING;
1381 }
1382
1383
1384 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1385
1386 static void
1387 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1388 {
1389   do_store_ccp = store_ccp;
1390   ccp_initialize ();
1391   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1392   ccp_finalize ();
1393 }
1394
1395
1396 static unsigned int
1397 do_ssa_ccp (void)
1398 {
1399   execute_ssa_ccp (false);
1400   return 0;
1401 }
1402
1403
1404 static bool
1405 gate_ccp (void)
1406 {
1407   return flag_tree_ccp != 0;
1408 }
1409
1410
1411 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1412 {
1413   "ccp",                                /* name */
1414   gate_ccp,                             /* gate */
1415   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1416   NULL,                                 /* sub */
1417   NULL,                                 /* next */
1418   0,                                    /* static_pass_number */
1419   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1420   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1421   0,                                    /* properties_provided */
1422   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
1423   0,                                    /* todo_flags_start */
1424   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1425     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1426     | TODO_verify_stmts | TODO_update_smt_usage, /* todo_flags_finish */
1427   0                                     /* letter */
1428 };
1429
1430
1431 static unsigned int
1432 do_ssa_store_ccp (void)
1433 {
1434   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1435   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1436   return 0;
1437 }
1438
1439 static bool
1440 gate_store_ccp (void)
1441 {
1442   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1443      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1444      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1445   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1446 }
1447
1448
1449 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1450 {
1451   "store_ccp",                          /* name */
1452   gate_store_ccp,                       /* gate */
1453   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1454   NULL,                                 /* sub */
1455   NULL,                                 /* next */
1456   0,                                    /* static_pass_number */
1457   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1458   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1459   0,                                    /* properties_provided */
1460   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
1461   0,                                    /* todo_flags_start */
1462   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1463     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1464     | TODO_cleanup_cfg
1465     | TODO_verify_stmts | TODO_update_smt_usage, /* todo_flags_finish */
1466   0                                     /* letter */
1467 };
1468
1469 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1470    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1471    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1472
1473 tree
1474 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1475 {
1476   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1477   tree wide_val;
1478   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1479   unsigned int i;
1480
1481   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1482      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1483   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1484       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1485       || !host_integerp (val, 0))
1486     return NULL_TREE;
1487
1488   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1489   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1490
1491   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1492   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1493     return NULL_TREE;
1494
1495   gcc_assert (var_size >= field_size);
1496
1497   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1498      just mask off the high order bits of the value.  */
1499   if (DECL_UNSIGNED (field)
1500       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1501     {
1502       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1503          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1504          the value.  */
1505       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1506         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1507
1508       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1509                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1510     }
1511   else
1512     {
1513       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1514          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1515          value.  */
1516       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1517         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1518
1519       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1520                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1521     }
1522
1523   return wide_val;
1524 }
1525
1526
1527 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1528    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1529    is the desired result type.  */
1530
1531 static tree
1532 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1533 {
1534   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1535   tree array_type, elt_type, elt_size;
1536
1537   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1538      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1539      We can't do anything if either is variable.
1540
1541      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1542   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1543     {
1544       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1545
1546       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1547       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1548           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1549         return NULL_TREE;
1550
1551       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1552       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1553     }
1554
1555   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1556   array_type = TREE_TYPE (base);
1557   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1558     return NULL_TREE;
1559   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1560   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1561     return NULL_TREE;
1562         
1563   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1564      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1565      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1566      division isn't exact, then don't do anything.  */
1567   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1568   if (integer_zerop (offset))
1569     {
1570       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1571         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1572
1573       idx = integer_zero_node;
1574     }
1575   else
1576     {
1577       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1578       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1579
1580       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1581           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1582                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1583                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1584                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1585                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1586                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1587           || lrem || hrem)
1588         return NULL_TREE;
1589
1590       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1591     }
1592
1593   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1594      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1595      low bound.  */
1596   min_idx = integer_zero_node;
1597   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1598     {
1599       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1600         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1601       else
1602         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1603
1604       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1605         return NULL_TREE;
1606
1607       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1608       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1609     }
1610
1611   if (!integer_zerop (min_idx))
1612     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1613   if (!integer_zerop (elt_offset))
1614     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1615
1616   return build4 (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1617                  size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1618                            / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1619 }
1620
1621
1622 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1623    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1624    is the desired result type.  */
1625 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1626
1627 static tree
1628 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1629                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1630 {
1631   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1632
1633   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1634       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1635       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1636     return NULL_TREE;
1637
1638   /* Short-circuit silly cases.  */
1639   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1640     return NULL_TREE;
1641
1642   tail_array_field = NULL_TREE;
1643   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1644     {
1645       int cmp;
1646
1647       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1648         continue;
1649       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1650         continue;
1651
1652       field_offset = byte_position (f);
1653       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1654         continue;
1655
1656       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1657          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1658          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1659       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1660         continue;
1661
1662       /* The previous array field isn't at the end.  */
1663       tail_array_field = NULL_TREE;
1664
1665       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1666       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1667       if (cmp > 0)
1668         continue;
1669
1670       field_type = TREE_TYPE (f);
1671
1672       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1673          then we can return that field.  */
1674       if (cmp == 0
1675           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1676         {
1677           if (base_is_ptr)
1678             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1679           t = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1680           return t;
1681         }
1682       
1683       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1684       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1685         continue;
1686
1687       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1688          used as for flexible array members.  We should be able to
1689          turn this into an array access anyway.  */
1690       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1691         tail_array_field = f;
1692
1693       /* Check the end of the field against the offset.  */
1694       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1695           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1696         continue;
1697       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1698       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1699         continue;
1700
1701       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1702          this field.  */
1703       offset = t;
1704       goto found;
1705     }
1706
1707   if (!tail_array_field)
1708     return NULL_TREE;
1709
1710   f = tail_array_field;
1711   field_type = TREE_TYPE (f);
1712   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1713
1714  found:
1715   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1716      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1717   if (base_is_ptr)
1718     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1719   base = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1720
1721   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1722   if (t)
1723     return t;
1724   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1725                                              orig_type, false);
1726 }
1727
1728
1729 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1730    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1731
1732 static tree
1733 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1734 {
1735   tree t;
1736
1737   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1738      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1739      are sometimes added.  */
1740   base = fold (base);
1741   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1742   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1743
1744   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1745   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1746   if (t)
1747     return t;
1748
1749   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1750   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1751     {
1752       tree offset2;
1753
1754       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1755       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1756         return NULL_TREE;
1757       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1758
1759       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1760     }
1761
1762   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1763     {
1764       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1765       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1766
1767       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1768       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1769           && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1770         return DECL_INITIAL (base);
1771
1772       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1773       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1774       if (t)
1775         return t;
1776
1777       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1778       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1779                                               TREE_TYPE (expr), false);
1780       if (t)
1781         return t;
1782
1783       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1784          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1785          and BASE is the array.  */
1786       if (integer_zerop (offset)
1787           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1788                                             TREE_TYPE (expr)))
1789         return base;
1790     }
1791   else
1792     {
1793       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1794          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1795          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1796          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1797          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1798          something that get_expr_operands can't understand.  */
1799
1800       t = base;
1801       STRIP_NOPS (t);
1802       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1803           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1804         {
1805           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1806              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1807              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1808              just return zero.  */
1809           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1810              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1811              re-checking for it here.  */
1812           return integer_zero_node;
1813         }
1814
1815       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1816       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1817         {
1818           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1819                                                   base, offset,
1820                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1821           if (t)
1822             return t;
1823         }
1824     }
1825
1826   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1827   return NULL_TREE;
1828 }
1829
1830
1831 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1832
1833    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1834    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1835    not be the same as the type of the input pointer.
1836
1837    What we're after here is an expression of the form
1838         (T *)(&array + const)
1839    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1840    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1841         &array[x]
1842    which may be able to propagate further.  */
1843
1844 static tree
1845 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1846 {
1847   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1848   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1849   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1850   tree ptd_type;
1851   tree t;
1852   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1853
1854   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1855   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1856     return NULL_TREE;
1857   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1858   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1859     {
1860       if (subtract)
1861         return NULL_TREE;
1862       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1863     }
1864   /* It had better be a constant.  */
1865   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1866     return NULL_TREE;
1867   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1868   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1869     return NULL_TREE;
1870   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1871
1872   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1873      the offset into it.  */
1874   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1875     {
1876       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1877       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1878       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1879       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1880       tree min_idx;
1881
1882       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1883         break;
1884       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1885         break;
1886
1887       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1888       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1889       if (min_idx)
1890         {
1891           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1892           if (min_idx)
1893             {
1894               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1895                 break;
1896
1897               array_idx = fold_convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1898               if (!integer_zerop (min_idx))
1899                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1900                                              min_idx, 0);
1901             }
1902         }
1903
1904       /* Convert the index to a byte offset.  */
1905       array_idx = fold_convert (sizetype, array_idx);
1906       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1907
1908       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1909       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1910          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1911          is smaller than the width of the pointer.  */
1912       if (subtract
1913           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1914           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1915         return NULL;
1916       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1917                              array_idx, op1, 0);
1918       subtract = false;
1919       op0 = array_obj;
1920     }
1921
1922   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1923      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1924      simplification functions.  */
1925   if (subtract)
1926     {
1927       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1928         return NULL;
1929       op1 = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1930       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1931       if (op1 == NULL || TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1932         return NULL;
1933     }
1934
1935   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1936
1937   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1938   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1939   if (!t)
1940     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1941                                             ptd_type, false);
1942   if (t)
1943     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1944
1945   return t;
1946 }
1947
1948 /* For passing state through walk_tree into fold_stmt_r and its
1949    children.  */
1950
1951 struct fold_stmt_r_data
1952 {
1953     bool *changed_p;
1954     bool *inside_addr_expr_p;
1955 };
1956
1957 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1958    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1959
1960 static tree
1961 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1962 {
1963   struct fold_stmt_r_data *fold_stmt_r_data = (struct fold_stmt_r_data *) data;
1964   bool *inside_addr_expr_p = fold_stmt_r_data->inside_addr_expr_p;
1965   bool *changed_p = fold_stmt_r_data->changed_p;
1966   tree expr = *expr_p, t;
1967
1968   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1969   switch (TREE_CODE (expr))
1970     {
1971     case INDIRECT_REF:
1972       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1973       if (t)
1974         return t;
1975       *walk_subtrees = 0;
1976
1977       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1978                                     integer_zero_node);
1979       break;
1980
1981       /* ??? Could handle more ARRAY_REFs here, as a variant of INDIRECT_REF.
1982          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1983          the base array is found to have another offset contained within.
1984          Otherwise we'd be wasting time.  */
1985     case ARRAY_REF:
1986       /* If we are not processing expressions found within an
1987          ADDR_EXPR, then we can fold constant array references.  */
1988       if (!*inside_addr_expr_p)
1989         t = fold_read_from_constant_string (expr);
1990       else
1991         t = NULL;
1992       break;
1993
1994     case ADDR_EXPR:
1995       *inside_addr_expr_p = true;
1996       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1997       *inside_addr_expr_p = false;
1998       if (t)
1999         return t;
2000       *walk_subtrees = 0;
2001
2002       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
2003          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
2004       if (*changed_p)
2005         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (expr);
2006       return NULL_TREE;
2007
2008     case PLUS_EXPR:
2009     case MINUS_EXPR:
2010       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2011       if (t)
2012         return t;
2013       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
2014       if (t)
2015         return t;
2016       *walk_subtrees = 0;
2017
2018       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
2019       break;
2020
2021     case COMPONENT_REF:
2022       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2023       if (t)
2024         return t;
2025       *walk_subtrees = 0;
2026
2027       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
2028          We've already checked that the records are compatible, so we should
2029          come up with a set of compatible fields.  */
2030       {
2031         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
2032         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
2033
2034         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
2035           {
2036             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
2037             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
2038           }
2039       }
2040       break;
2041
2042     case TARGET_MEM_REF:
2043       t = maybe_fold_tmr (expr);
2044       break;
2045
2046     case COND_EXPR:
2047       if (COMPARISON_CLASS_P (TREE_OPERAND (expr, 0)))
2048         {
2049           tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2050           tree tem = fold_binary (TREE_CODE (op0), TREE_TYPE (op0),
2051                                   TREE_OPERAND (op0, 0), TREE_OPERAND (op0, 1));
2052           if (tem && is_gimple_condexpr (tem))
2053             TREE_OPERAND (expr, 0) = tem;
2054           t = expr;
2055           break;
2056         }
2057
2058     default:
2059       return NULL_TREE;
2060     }
2061
2062   if (t)
2063     {
2064       *expr_p = t;
2065       *changed_p = true;
2066     }
2067
2068   return NULL_TREE;
2069 }
2070
2071
2072 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
2073    ARG in LENGTH.
2074    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
2075    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
2076    we determine or if we are unable to determine the length or value,
2077    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
2078    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
2079    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
2080
2081 static bool
2082 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
2083 {
2084   tree var, def_stmt, val;
2085   
2086   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2087     {
2088       if (type == 2)
2089         {
2090           val = arg;
2091           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2092               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2093             return false;
2094         }
2095       else
2096         val = c_strlen (arg, 1);
2097       if (!val)
2098         return false;
2099
2100       if (*length)
2101         {
2102           if (type > 0)
2103             {
2104               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2105                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2106                 return false;
2107
2108               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2109                 *length = val;
2110               return true;
2111             }
2112           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2113             return false;
2114         }
2115
2116       *length = val;
2117       return true;
2118     }
2119
2120   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2121   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2122     return true;
2123   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2124
2125   var = arg;
2126   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2127
2128   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2129     {
2130       case MODIFY_EXPR:
2131         {
2132           tree rhs;
2133
2134           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2135              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2136              length.  */
2137           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2138           STRIP_NOPS (rhs);
2139           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2140         }
2141
2142       case PHI_NODE:
2143         {
2144           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2145              length.  */
2146           int i;
2147
2148           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2149             {
2150               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2151
2152               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2153                  determine the string length of this argument.  However,
2154                  if we can find a constant string length for the other
2155                  PHI args then we can still be sure that this is a
2156                  constant string length.  So be optimistic and just
2157                  continue with the next argument.  */
2158               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2159                 continue;
2160
2161               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2162                 return false;
2163             }
2164
2165           return true;
2166         }
2167
2168       default:
2169         break;
2170     }
2171
2172
2173   return false;
2174 }
2175
2176
2177 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2178    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2179
2180 static tree
2181 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2182 {
2183   tree result, val[3];
2184   tree callee, arglist, a;
2185   int arg_mask, i, type;
2186   bitmap visited;
2187   bool ignore;
2188
2189   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2190
2191   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2192      result directly.  */
2193   callee = get_callee_fndecl (fn);
2194   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2195   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2196   if (result)
2197     {
2198       if (ignore)
2199         STRIP_NOPS (result);
2200       return result;
2201     }
2202
2203   /* Ignore MD builtins.  */
2204   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2205     return NULL_TREE;
2206
2207   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2208      we're done.  */
2209   if (!arglist)
2210     return NULL_TREE;
2211
2212   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2213   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2214     {
2215     case BUILT_IN_STRLEN:
2216     case BUILT_IN_FPUTS:
2217     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2218       arg_mask = 1;
2219       type = 0;
2220       break;
2221     case BUILT_IN_STRCPY:
2222     case BUILT_IN_STRNCPY:
2223       arg_mask = 2;
2224       type = 0;
2225       break;
2226     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2227     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2228     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2229     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2230     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2231       arg_mask = 4;
2232       type = 2;
2233       break;
2234     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2235     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2236       arg_mask = 2;
2237       type = 1;
2238       break;
2239     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2240     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2241       arg_mask = 2;
2242       type = 2;
2243       break;
2244     default:
2245       return NULL_TREE;
2246     }
2247
2248   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2249   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2250
2251   memset (val, 0, sizeof (val));
2252   for (i = 0, a = arglist;
2253        arg_mask;
2254        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2255     if (arg_mask & 1)
2256       {
2257         bitmap_clear (visited);
2258         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2259           val[i] = NULL_TREE;
2260       }
2261
2262   BITMAP_FREE (visited);
2263
2264   result = NULL_TREE;
2265   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2266     {
2267     case BUILT_IN_STRLEN:
2268       if (val[0])
2269         {
2270           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2271
2272           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2273              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2274           if (is_gimple_val (new)
2275               || (is_gimple_cast (new)
2276                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2277             return new;
2278         }
2279       break;
2280
2281     case BUILT_IN_STRCPY:
2282       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2283         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2284       break;
2285
2286     case BUILT_IN_STRNCPY:
2287       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2288         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2289       break;
2290
2291     case BUILT_IN_FPUTS:
2292       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2293                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2294                                    val[0]);
2295       break;
2296
2297     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2298       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2299                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2300                                    val[0]);
2301       break;
2302
2303     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2304     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2305     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2306     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2307       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2308         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2309                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2310       break;
2311
2312     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2313     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2314       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2315         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2316                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2317       break;
2318
2319     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2320       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2321         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2322       break;
2323
2324     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2325     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2326       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2327         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2328                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2329       break;
2330
2331     default:
2332       gcc_unreachable ();
2333     }
2334
2335   if (result && ignore)
2336     result = fold_ignored_result (result);
2337   return result;
2338 }
2339
2340
2341 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2342    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2343    makes any changes.  */
2344
2345 bool
2346 fold_stmt (tree *stmt_p)
2347 {
2348   tree rhs, result, stmt;
2349   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2350   bool changed = false;
2351   bool inside_addr_expr = false;
2352
2353   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2354   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2355
2356   stmt = *stmt_p;
2357
2358   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2359      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2360   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL))
2361     {
2362       *stmt_p
2363         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2364                                     NULL);
2365       return true;
2366     }
2367
2368   rhs = get_rhs (stmt);
2369   if (!rhs)
2370     return changed;
2371   result = NULL_TREE;
2372
2373   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2374     {
2375       tree callee;
2376
2377       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2378          available in the generic fold routines.  */
2379       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2380       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2381         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2382       else
2383         {
2384           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2385              here are when we've propagated the address of a decl into the
2386              object slot.  */
2387           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2388              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2389              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2390              here where we can just smash the call operand. Also
2391              CALL_EXPR_RETURN_SLOT_OPT needs to be handled correctly and
2392              copied, fold_ternary does not have not information. */
2393           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2394           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2395               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2396               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2397               && DECL_P (TREE_OPERAND
2398                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2399             {
2400               tree t;
2401
2402               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2403                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2404                  can yield an array type.  See silly exception in
2405                  check_pointer_types_r.  */
2406
2407               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2408               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2409               if (t)
2410                 {
2411                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2412                   changed = true;
2413                 }
2414             }
2415         }
2416     }
2417
2418   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2419   if (result == NULL_TREE)
2420     result = fold (rhs);
2421
2422   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2423      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2424      now be apparent due to propagation.  */
2425   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2426
2427   if (result != rhs)
2428     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2429
2430   return changed;
2431 }
2432
2433 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2434    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2435    be replaced with a new one.  */
2436
2437 bool
2438 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2439 {
2440   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2441   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2442   bool changed = false;
2443   bool inside_addr_expr = false;
2444
2445   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2446   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2447
2448   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL);
2449   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2450
2451   rhs = get_rhs (stmt);
2452   if (!rhs || rhs == stmt)
2453     return changed;
2454
2455   new_rhs = fold (rhs);
2456   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2457   if (new_rhs == rhs)
2458     return changed;
2459
2460   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2461   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2462
2463   return changed;
2464 }
2465 \f
2466 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2467    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2468    iterator *SI_P.  */
2469
2470 static tree
2471 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr)
2472 {
2473   tree_stmt_iterator ti;
2474   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2475   tree tmp, stmts = NULL;
2476
2477   push_gimplify_context ();
2478   tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2479   pop_gimplify_context (NULL);
2480
2481   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2482     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2483
2484   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2485   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2486     {
2487       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2488       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2489       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2490       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2491       bsi_next (si_p);
2492     }
2493
2494   return tmp;
2495 }
2496
2497
2498 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2499    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2500
2501 static unsigned int
2502 execute_fold_all_builtins (void)
2503 {
2504   bool cfg_changed = false;
2505   basic_block bb;
2506   FOR_EACH_BB (bb)
2507     {
2508       block_stmt_iterator i;
2509       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2510         {
2511           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2512           tree old_stmt = *stmtp;
2513           tree call = get_rhs (*stmtp);
2514           tree callee, result;
2515           enum built_in_function fcode;
2516
2517           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2518             {
2519               bsi_next (&i);
2520               continue;
2521             }
2522           callee = get_callee_fndecl (call);
2523           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2524             {
2525               bsi_next (&i);
2526               continue;
2527             }
2528           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2529
2530           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2531           if (!result)
2532             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2533               {
2534               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2535                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2536                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2537                    certain that the value simply isn't constant.  */
2538                 result = integer_zero_node;
2539                 break;
2540
2541               default:
2542                 bsi_next (&i);
2543                 continue;
2544               }
2545
2546           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2547             {
2548               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2549               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2550             }
2551
2552           if (!set_rhs (stmtp, result))
2553             {
2554               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result);
2555               if (result)
2556                 {
2557                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2558                   
2559                   gcc_assert (ok);
2560                 }
2561             }
2562           mark_new_vars_to_rename (*stmtp);
2563           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2564               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2565             cfg_changed = true;
2566
2567           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2568             {
2569               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2570               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2571               fprintf (dump_file, "\n");
2572             }
2573
2574           /* Retry the same statement if it changed into another
2575              builtin, there might be new opportunities now.  */
2576           call = get_rhs (*stmtp);
2577           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2578             {
2579               bsi_next (&i);
2580               continue;
2581             }
2582           callee = get_callee_fndecl (call);
2583           if (!callee
2584               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2585               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2586             bsi_next (&i);
2587         }
2588     }
2589
2590   /* Delete unreachable blocks.  */
2591   if (cfg_changed)
2592     cleanup_tree_cfg ();
2593   return 0;
2594 }
2595
2596
2597 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2598 {
2599   "fab",                                /* name */
2600   NULL,                                 /* gate */
2601   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2602   NULL,                                 /* sub */
2603   NULL,                                 /* next */
2604   0,                                    /* static_pass_number */
2605   0,                                    /* tv_id */
2606   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2607   0,                                    /* properties_provided */
2608   0,                                    /* properties_destroyed */
2609   0,                                    /* todo_flags_start */
2610   TODO_dump_func
2611     | TODO_verify_ssa
2612     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2613   0                                     /* letter */
2614 };