OSDN Git Service

2005-12-02 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-ccp.c
1 /* Conditional constant propagation pass for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Adapted from original RTL SSA-CCP by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5    Adapted to GIMPLE trees by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
6
7 This file is part of GCC.
8    
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13    
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18    
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Conditional constant propagation (CCP) is based on the SSA
25    propagation engine (tree-ssa-propagate.c).  Constant assignments of
26    the form VAR = CST are propagated from the assignments into uses of
27    VAR, which in turn may generate new constants.  The simulation uses
28    a four level lattice to keep track of constant values associated
29    with SSA names.  Given an SSA name V_i, it may take one of the
30    following values:
31
32         UNINITIALIZED   ->  This is the default starting value.  V_i
33                             has not been processed yet.
34
35         UNDEFINED       ->  V_i is a local variable whose definition
36                             has not been processed yet.  Therefore we
37                             don't yet know if its value is a constant
38                             or not.
39
40         CONSTANT        ->  V_i has been found to hold a constant
41                             value C.
42
43         VARYING         ->  V_i cannot take a constant value, or if it
44                             does, it is not possible to determine it
45                             at compile time.
46
47    The core of SSA-CCP is in ccp_visit_stmt and ccp_visit_phi_node:
48
49    1- In ccp_visit_stmt, we are interested in assignments whose RHS
50       evaluates into a constant and conditional jumps whose predicate
51       evaluates into a boolean true or false.  When an assignment of
52       the form V_i = CONST is found, V_i's lattice value is set to
53       CONSTANT and CONST is associated with it.  This causes the
54       propagation engine to add all the SSA edges coming out the
55       assignment into the worklists, so that statements that use V_i
56       can be visited.
57
58       If the statement is a conditional with a constant predicate, we
59       mark the outgoing edges as executable or not executable
60       depending on the predicate's value.  This is then used when
61       visiting PHI nodes to know when a PHI argument can be ignored.
62       
63
64    2- In ccp_visit_phi_node, if all the PHI arguments evaluate to the
65       same constant C, then the LHS of the PHI is set to C.  This
66       evaluation is known as the "meet operation".  Since one of the
67       goals of this evaluation is to optimistically return constant
68       values as often as possible, it uses two main short cuts:
69
70       - If an argument is flowing in through a non-executable edge, it
71         is ignored.  This is useful in cases like this:
72
73                         if (PRED)
74                           a_9 = 3;
75                         else
76                           a_10 = 100;
77                         a_11 = PHI (a_9, a_10)
78
79         If PRED is known to always evaluate to false, then we can
80         assume that a_11 will always take its value from a_10, meaning
81         that instead of consider it VARYING (a_9 and a_10 have
82         different values), we can consider it CONSTANT 100.
83
84       - If an argument has an UNDEFINED value, then it does not affect
85         the outcome of the meet operation.  If a variable V_i has an
86         UNDEFINED value, it means that either its defining statement
87         hasn't been visited yet or V_i has no defining statement, in
88         which case the original symbol 'V' is being used
89         uninitialized.  Since 'V' is a local variable, the compiler
90         may assume any initial value for it.
91
92
93    After propagation, every variable V_i that ends up with a lattice
94    value of CONSTANT will have the associated constant value in the
95    array CONST_VAL[i].VALUE.  That is fed into substitute_and_fold for
96    final substitution and folding.
97
98
99    Constant propagation in stores and loads (STORE-CCP)
100    ----------------------------------------------------
101
102    While CCP has all the logic to propagate constants in GIMPLE
103    registers, it is missing the ability to associate constants with
104    stores and loads (i.e., pointer dereferences, structures and
105    global/aliased variables).  We don't keep loads and stores in
106    SSA, but we do build a factored use-def web for them (in the
107    virtual operands).
108
109    For instance, consider the following code fragment:
110
111           struct A a;
112           const int B = 42;
113
114           void foo (int i)
115           {
116             if (i > 10)
117               a.a = 42;
118             else
119               {
120                 a.b = 21;
121                 a.a = a.b + 21;
122               }
123
124             if (a.a != B)
125               never_executed ();
126           }
127
128    We should be able to deduce that the predicate 'a.a != B' is always
129    false.  To achieve this, we associate constant values to the SSA
130    names in the V_MAY_DEF and V_MUST_DEF operands for each store.
131    Additionally, since we also glob partial loads/stores with the base
132    symbol, we also keep track of the memory reference where the
133    constant value was stored (in the MEM_REF field of PROP_VALUE_T).
134    For instance,
135
136         # a_5 = V_MAY_DEF <a_4>
137         a.a = 2;
138
139         # VUSE <a_5>
140         x_3 = a.b;
141
142    In the example above, CCP will associate value '2' with 'a_5', but
143    it would be wrong to replace the load from 'a.b' with '2', because
144    '2' had been stored into a.a.
145
146    To support STORE-CCP, it is necessary to add a new value to the
147    constant propagation lattice.  When evaluating a load for a memory
148    reference we can no longer assume a value of UNDEFINED if we
149    haven't seen a preceding store to the same memory location.
150    Consider, for instance global variables:
151
152         int A;
153
154         foo (int i)
155         {
156           if (i_3 > 10)
157             A_4 = 3;
158           # A_5 = PHI (A_4, A_2);
159
160           # VUSE <A_5>
161           A.0_6 = A;
162
163           return A.0_6;
164         }
165
166    The value of A_2 cannot be assumed to be UNDEFINED, as it may have
167    been defined outside of foo.  If we were to assume it UNDEFINED, we
168    would erroneously optimize the above into 'return 3;'.  Therefore,
169    when doing STORE-CCP, we introduce a fifth lattice value
170    (UNKNOWN_VAL), which overrides any other value when computing the
171    meet operation in PHI nodes.
172
173    Though STORE-CCP is not too expensive, it does have to do more work
174    than regular CCP, so it is only enabled at -O2.  Both regular CCP
175    and STORE-CCP use the exact same algorithm.  The only distinction
176    is that when doing STORE-CCP, the boolean variable DO_STORE_CCP is
177    set to true.  This affects the evaluation of statements and PHI
178    nodes.
179
180    References:
181
182      Constant propagation with conditional branches,
183      Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
184
185      Building an Optimizing Compiler,
186      Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
187
188      Advanced Compiler Design and Implementation,
189      Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
190
191 #include "config.h"
192 #include "system.h"
193 #include "coretypes.h"
194 #include "tm.h"
195 #include "tree.h"
196 #include "flags.h"
197 #include "rtl.h"
198 #include "tm_p.h"
199 #include "ggc.h"
200 #include "basic-block.h"
201 #include "output.h"
202 #include "expr.h"
203 #include "function.h"
204 #include "diagnostic.h"
205 #include "timevar.h"
206 #include "tree-dump.h"
207 #include "tree-flow.h"
208 #include "tree-pass.h"
209 #include "tree-ssa-propagate.h"
210 #include "langhooks.h"
211 #include "target.h"
212
213
214 /* Possible lattice values.  */
215 typedef enum
216 {
217   UNINITIALIZED = 0,
218   UNDEFINED,
219   UNKNOWN_VAL,
220   CONSTANT,
221   VARYING
222 } ccp_lattice_t;
223
224 /* Array of propagated constant values.  After propagation,
225    CONST_VAL[I].VALUE holds the constant value for SSA_NAME(I).  If
226    the constant is held in an SSA name representing a memory store
227    (i.e., a V_MAY_DEF or V_MUST_DEF), CONST_VAL[I].MEM_REF will
228    contain the actual memory reference used to store (i.e., the LHS of
229    the assignment doing the store).  */
230 static prop_value_t *const_val;
231
232 /* True if we are also propagating constants in stores and loads.  */
233 static bool do_store_ccp;
234
235 /* Dump constant propagation value VAL to file OUTF prefixed by PREFIX.  */
236
237 static void
238 dump_lattice_value (FILE *outf, const char *prefix, prop_value_t val)
239 {
240   switch (val.lattice_val)
241     {
242     case UNINITIALIZED:
243       fprintf (outf, "%sUNINITIALIZED", prefix);
244       break;
245     case UNDEFINED:
246       fprintf (outf, "%sUNDEFINED", prefix);
247       break;
248     case VARYING:
249       fprintf (outf, "%sVARYING", prefix);
250       break;
251     case UNKNOWN_VAL:
252       fprintf (outf, "%sUNKNOWN_VAL", prefix);
253       break;
254     case CONSTANT:
255       fprintf (outf, "%sCONSTANT ", prefix);
256       print_generic_expr (outf, val.value, dump_flags);
257       break;
258     default:
259       gcc_unreachable ();
260     }
261 }
262
263
264 /* Print lattice value VAL to stderr.  */
265
266 void debug_lattice_value (prop_value_t val);
267
268 void
269 debug_lattice_value (prop_value_t val)
270 {
271   dump_lattice_value (stderr, "", val);
272   fprintf (stderr, "\n");
273 }
274
275
276 /* 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 outselves.  */
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            && DECL_INITIAL (sym)
346            && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (sym)))
347     {
348       /* Globals and static variables declared 'const' take their
349          initial value.  */
350       val.lattice_val = CONSTANT;
351       val.value = DECL_INITIAL (sym);
352       val.mem_ref = sym;
353     }
354   else
355     {
356       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
357
358       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
359         {
360           /* Variables defined by an empty statement are those used
361              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
362              can assume initially that it is UNDEFINED.  If we are
363              doing STORE-CCP, function arguments and non-register
364              variables are initially UNKNOWN_VAL, because we cannot
365              discard the value incoming from outside of this function
366              (see ccp_lattice_meet for details).  */
367           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
368             val.lattice_val = UNDEFINED;
369           else if (do_store_ccp)
370             val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;
371           else
372             val.lattice_val = VARYING;
373         }
374       else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
375                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
376         {
377           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
378              is considered UNDEFINED (or UNKNOWN_VAL if VAR is not a
379              GIMPLE register).  */
380           val.lattice_val = is_gimple_reg (sym) ? UNDEFINED : UNKNOWN_VAL;
381         }
382       else
383         {
384           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
385           val.lattice_val = VARYING;
386         }
387     }
388
389   return val;
390 }
391
392
393 /* Get the constant value associated with variable VAR.  If
394    MAY_USE_DEFAULT_P is true, call get_default_value on variables that
395    have the lattice value UNINITIALIZED.  */
396
397 static prop_value_t *
398 get_value (tree var, bool may_use_default_p)
399 {
400   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
401   if (may_use_default_p && val->lattice_val == UNINITIALIZED)
402     *val = get_default_value (var);
403
404   return val;
405 }
406
407
408 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
409    value is different from VAR's previous value.  */
410
411 static bool
412 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
413 {
414   prop_value_t *old_val = get_value (var, false);
415
416   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
417      value.  We allow two exceptions:
418      
419      1- If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
420         inform the caller that this was a non-transition.
421
422      2- If we are doing store-ccp (i.e., DOING_STORE_CCP is true),
423         allow CONSTANT->UNKNOWN_VAL.  The UNKNOWN_VAL state is a
424         special type of UNDEFINED state which prevents the short
425         circuit evaluation of PHI arguments (see ccp_visit_phi_node
426         and ccp_lattice_meet).  */
427   gcc_assert (old_val->lattice_val <= new_val.lattice_val
428               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
429                   && old_val->value == new_val.value
430                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref)
431               || (do_store_ccp
432                   && old_val->lattice_val == CONSTANT
433                   && new_val.lattice_val == UNKNOWN_VAL));
434
435   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
436     {
437       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
438         {
439           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
440           fprintf (dump_file, ".  %sdding SSA edges to worklist.\n",
441                    new_val.lattice_val != UNDEFINED ? "A" : "Not a");
442         }
443
444       *old_val = new_val;
445
446       /* Transitions UNINITIALIZED -> UNDEFINED are never interesting
447          for propagation purposes.  In these cases return false to
448          avoid doing useless work.  */
449       return (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
450     }
451
452   return false;
453 }
454
455
456 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
457
458    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
459
460    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
461
462    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
463
464    Else return VARYING.  */
465
466 static ccp_lattice_t
467 likely_value (tree stmt)
468 {
469   bool found_constant;
470   stmt_ann_t ann;
471   tree use;
472   ssa_op_iter iter;
473
474   ann = stmt_ann (stmt);
475
476   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
477      constant value.  */
478   if (ann->has_volatile_ops)
479     return VARYING;
480
481   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
482      and/or stores will never fold into a constant.  */
483   if (!do_store_ccp
484       && (ann->makes_aliased_stores
485           || ann->makes_aliased_loads
486           || !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
487     return VARYING;
488
489
490   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
491      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
492   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
493     return VARYING;
494
495   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
496      interesting for CCP.  */
497   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
498       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
499       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
500     return VARYING;
501
502   if (is_gimple_min_invariant (get_rhs (stmt)))
503     return CONSTANT;
504
505   found_constant = false;
506   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE|SSA_OP_VUSE)
507     {
508       prop_value_t *val = get_value (use, true);
509
510       if (val->lattice_val == VARYING)
511         return VARYING;
512
513       if (val->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
514         {
515           /* UNKNOWN_VAL is invalid when not doing STORE-CCP.  */
516           gcc_assert (do_store_ccp);
517           return UNKNOWN_VAL;
518         }
519
520       if (val->lattice_val == CONSTANT)
521         found_constant = true;
522     }
523
524   if (found_constant
525       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE)
526       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE))
527     return CONSTANT;
528
529   return UNDEFINED;
530 }
531
532
533 /* Initialize local data structures for CCP.  */
534
535 static void
536 ccp_initialize (void)
537 {
538   basic_block bb;
539
540   const_val = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*const_val));
541   memset (const_val, 0, num_ssa_names * sizeof (*const_val));
542
543   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
544   FOR_EACH_BB (bb)
545     {
546       block_stmt_iterator i;
547
548       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
549         {
550           bool is_varying = false;
551           tree stmt = bsi_stmt (i);
552
553           if (likely_value (stmt) == VARYING)
554
555             {
556               tree def;
557               ssa_op_iter iter;
558
559               /* If the statement will not produce a constant, mark
560                  all its outputs VARYING.  */
561               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
562                 get_value (def, false)->lattice_val = VARYING;
563
564               /* Never mark conditional jumps with DONT_SIMULATE_AGAIN,
565                  otherwise the propagator will never add the outgoing
566                  control edges.  */
567               if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
568                   && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
569                 is_varying = true;
570             }
571
572           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
573         }
574     }
575
576   /* Now process PHI nodes.  */
577   FOR_EACH_BB (bb)
578     {
579       tree phi;
580
581       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
582         {
583           int i;
584           tree arg;
585           prop_value_t *val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
586
587           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
588             {
589               arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
590
591               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
592                   && get_value (arg, false)->lattice_val == VARYING)
593                 {
594                   val->lattice_val = VARYING;
595                   break;
596                 }
597             }
598
599           DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = (val->lattice_val == VARYING);
600         }
601     }
602 }
603
604
605 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
606    free allocated storage.  */
607
608 static void
609 ccp_finalize (void)
610 {
611   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
612   substitute_and_fold (const_val, false);
613
614   free (const_val);
615 }
616
617
618 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
619    in VAL1.
620
621                 any  M UNDEFINED   = any
622                 any  M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL
623                 any  M VARYING     = VARYING
624                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
625                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
626
627    Lattice values UNKNOWN_VAL and UNDEFINED are similar but have
628    different semantics at PHI nodes.  Both values imply that we don't
629    know whether the variable is constant or not.  However, UNKNOWN_VAL
630    values override all others.  For instance, suppose that A is a
631    global variable:
632
633                 +------+
634                 |      |
635                 |     / \
636                 |    /   \
637                 |   |  A_1 = 4
638                 |    \   /
639                 |     \ /    
640                 | A_3 = PHI (A_2, A_1)
641                 | ... = A_3
642                 |    |
643                 +----+
644
645    If the edge into A_2 is not executable, the first visit to A_3 will
646    yield the constant 4.  But the second visit to A_3 will be with A_2
647    in state UNKNOWN_VAL.  We can no longer conclude that A_3 is 4
648    because A_2 may have been set in another function.  If we had used
649    the lattice value UNDEFINED, we would have had wrongly concluded
650    that A_3 is 4.  */
651    
652
653 static void
654 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
655 {
656   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
657     {
658       /* UNDEFINED M any = any   */
659       *val1 = *val2;
660     }
661   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
662     {
663       /* any M UNDEFINED = any
664          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
665       ;
666     }
667   else if (val1->lattice_val == UNKNOWN_VAL
668            || val2->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
669     {
670       /* UNKNOWN_VAL values are invalid if we are not doing STORE-CCP.  */
671       gcc_assert (do_store_ccp);
672
673       /* any M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL.  */
674       val1->lattice_val = UNKNOWN_VAL;
675       val1->value = NULL_TREE;
676       val1->mem_ref = NULL_TREE;
677     }
678   else if (val1->lattice_val == VARYING
679            || val2->lattice_val == VARYING)
680     {
681       /* any M VARYING = VARYING.  */
682       val1->lattice_val = VARYING;
683       val1->value = NULL_TREE;
684       val1->mem_ref = NULL_TREE;
685     }
686   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
687            && val2->lattice_val == CONSTANT
688            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
689            && (!do_store_ccp
690                || (val1->mem_ref && val2->mem_ref
691                    && operand_equal_p (val1->mem_ref, val2->mem_ref, 0))))
692     {
693       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
694          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
695
696          If these two values come from memory stores, make sure that
697          they come from the same memory reference.  */
698       val1->lattice_val = CONSTANT;
699       val1->value = val1->value;
700       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
701     }
702   else
703     {
704       /* Any other combination is VARYING.  */
705       val1->lattice_val = VARYING;
706       val1->value = NULL_TREE;
707       val1->mem_ref = NULL_TREE;
708     }
709 }
710
711
712 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
713    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
714    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
715    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
716
717 static enum ssa_prop_result
718 ccp_visit_phi_node (tree phi)
719 {
720   int i;
721   prop_value_t *old_val, new_val;
722
723   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
724     {
725       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
726       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
727     }
728
729   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
730   switch (old_val->lattice_val)
731     {
732     case VARYING:
733       return SSA_PROP_VARYING;
734
735     case CONSTANT:
736       new_val = *old_val;
737       break;
738
739     case UNKNOWN_VAL:
740       /* To avoid the default value of UNKNOWN_VAL overriding
741          that of its possible constant arguments, temporarily
742          set the PHI node's default lattice value to be 
743          UNDEFINED.  If the PHI node's old value was UNKNOWN_VAL and
744          the new value is UNDEFINED, then we prevent the invalid
745          transition by not calling set_lattice_value.  */
746       gcc_assert (do_store_ccp);
747
748       /* FALLTHRU  */
749
750     case UNDEFINED:
751     case UNINITIALIZED:
752       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
753       new_val.value = NULL_TREE;
754       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
755       break;
756
757     default:
758       gcc_unreachable ();
759     }
760
761   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
762     {
763       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
764          through executable edges.  */
765       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
766
767       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
768         {
769           fprintf (dump_file,
770               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
771               i, e->src->index, e->dest->index,
772               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
773         }
774
775       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
776          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
777       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
778         {
779           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
780           prop_value_t arg_val;
781
782           if (is_gimple_min_invariant (arg))
783             {
784               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
785               arg_val.value = arg;
786               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
787             }
788           else
789             arg_val = *(get_value (arg, true));
790
791           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
792
793           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
794             {
795               fprintf (dump_file, "\t");
796               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
797               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
798               fprintf (dump_file, "\n");
799             }
800
801           if (new_val.lattice_val == VARYING)
802             break;
803         }
804     }
805
806   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
807     {
808       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
809       fprintf (dump_file, "\n\n");
810     }
811
812   /* Check for an invalid change from UNKNOWN_VAL to UNDEFINED.  */
813   if (do_store_ccp
814       && old_val->lattice_val == UNKNOWN_VAL
815       && new_val.lattice_val == UNDEFINED)
816     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
817
818   /* Otherwise, make the transition to the new value.  */
819   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
820     {
821       if (new_val.lattice_val == VARYING)
822         return SSA_PROP_VARYING;
823       else
824         return SSA_PROP_INTERESTING;
825     }
826   else
827     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
828 }
829
830
831 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
832    routines.
833
834    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
835    operands are constants.
836
837    If simplification is possible, return the simplified RHS,
838    otherwise return the original RHS.  */
839
840 static tree
841 ccp_fold (tree stmt)
842 {
843   tree rhs = get_rhs (stmt);
844   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
845   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
846   tree retval = NULL_TREE;
847
848   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
849     {
850       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
851          if any.  */
852       return get_value (rhs, true)->value;
853     }
854   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
855     {
856       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
857          it are a valid constant for that memory load.  */
858       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
859       if (val && val->mem_ref
860           && operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
861         return val->value;
862       else
863         return NULL_TREE;
864     }
865
866   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
867      be a constant.  So this should almost always return a
868      simplified RHS.  */
869   if (kind == tcc_unary)
870     {
871       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
872       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
873
874       /* Simplify the operand down to a constant.  */
875       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
876         {
877           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
878           if (val->lattice_val == CONSTANT)
879             op0 = get_value (op0, true)->value;
880         }
881
882       if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
883           && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (rhs),
884                                                  TREE_TYPE (op0)))
885         return op0;
886       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
887     }
888
889   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
890      operands are constants.  */
891   else if (kind == tcc_binary
892            || kind == tcc_comparison
893            || code == TRUTH_AND_EXPR
894            || code == TRUTH_OR_EXPR
895            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
896     {
897       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
898          GIMPLE form.  */
899       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
900       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
901
902       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
903       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
904         {
905           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
906           if (val->lattice_val == CONSTANT)
907             op0 = val->value;
908         }
909
910       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
911         {
912           prop_value_t *val = get_value (op1, true);
913           if (val->lattice_val == CONSTANT)
914             op1 = val->value;
915         }
916
917       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
918     }
919
920   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
921      arguments are constants.  */
922   else if (code == CALL_EXPR
923            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
924            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
925                == FUNCTION_DECL)
926            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
927     {
928       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
929         {
930           tree *orig, var;
931           tree fndecl, arglist;
932           size_t i = 0;
933           ssa_op_iter iter;
934           use_operand_p var_p;
935
936           /* Preserve the original values of every operand.  */
937           orig = xmalloc (sizeof (tree) *  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
938           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
939             orig[i++] = var;
940
941           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
942           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
943           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
944           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
945           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
946
947           /* Restore operands to their original form.  */
948           i = 0;
949           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
950             SET_USE (var_p, orig[i++]);
951           free (orig);
952         }
953     }
954   else
955     return rhs;
956
957   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
958   if (retval)
959     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
960
961   /* No simplification was possible.  */
962   return rhs;
963 }
964
965
966 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
967    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
968    NULL_TREE otherwise.  */
969
970 static tree
971 fold_const_aggregate_ref (tree t)
972 {
973   prop_value_t *value;
974   tree base, ctor, idx, field;
975   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
976   tree cfield, cval;
977
978   switch (TREE_CODE (t))
979     {
980     case ARRAY_REF:
981       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
982          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
983          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
984          the inner reference.  */
985       base = TREE_OPERAND (t, 0);
986       switch (TREE_CODE (base))
987         {
988         case VAR_DECL:
989           if (!TREE_READONLY (base)
990               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
991               || !targetm.binds_local_p (base))
992             return NULL_TREE;
993
994           ctor = DECL_INITIAL (base);
995           break;
996
997         case ARRAY_REF:
998         case COMPONENT_REF:
999           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1000           break;
1001
1002         default:
1003           return NULL_TREE;
1004         }
1005
1006       if (ctor == NULL_TREE
1007           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1008           || !TREE_STATIC (ctor))
1009         return NULL_TREE;
1010
1011       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
1012          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
1013       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
1014       switch (TREE_CODE (idx))
1015         {
1016         case SSA_NAME:
1017           if ((value = get_value (idx, true))
1018               && value->lattice_val == CONSTANT
1019               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
1020             idx = value->value;
1021           else
1022             return NULL_TREE;
1023           break;
1024
1025         case INTEGER_CST:
1026           break;
1027
1028         default:
1029           return NULL_TREE;
1030         }
1031
1032       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
1033       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1034         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1035           return cval;
1036       break;
1037
1038     case COMPONENT_REF:
1039       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1040          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1041          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1042          the inner reference.  */
1043       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1044       switch (TREE_CODE (base))
1045         {
1046         case VAR_DECL:
1047           if (!TREE_READONLY (base)
1048               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1049               || !targetm.binds_local_p (base))
1050             return NULL_TREE;
1051
1052           ctor = DECL_INITIAL (base);
1053           break;
1054
1055         case ARRAY_REF:
1056         case COMPONENT_REF:
1057           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1058           break;
1059
1060         default:
1061           return NULL_TREE;
1062         }
1063
1064       if (ctor == NULL_TREE
1065           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1066           || !TREE_STATIC (ctor))
1067         return NULL_TREE;
1068
1069       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1070
1071       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1072         if (cfield == field
1073             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1074             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1075           return cval;
1076       break;
1077
1078     case REALPART_EXPR:
1079     case IMAGPART_EXPR:
1080       {
1081         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1082         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1083           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1084         break;
1085       }
1086     
1087     default:
1088       break;
1089     }
1090
1091   return NULL_TREE;
1092 }
1093   
1094 /* Evaluate statement STMT.  */
1095
1096 static prop_value_t
1097 evaluate_stmt (tree stmt)
1098 {
1099   prop_value_t val;
1100   tree simplified;
1101   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1102
1103   val.mem_ref = NULL_TREE;
1104
1105   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1106      to fold the statement to determine the constant value.  */
1107   if (likelyvalue == CONSTANT)
1108     simplified = ccp_fold (stmt);
1109   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1110      bother folding the statement.  */
1111   else if (likelyvalue == VARYING)
1112     simplified = get_rhs (stmt);
1113   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1114      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1115      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1116      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1117      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1118   else
1119     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1120
1121   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1122     {
1123       /* The statement produced a constant value.  */
1124       val.lattice_val = CONSTANT;
1125       val.value = simplified;
1126     }
1127   else
1128     {
1129       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1130          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1131          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1132       if (likelyvalue == UNDEFINED || likelyvalue == UNKNOWN_VAL)
1133         val.lattice_val = likelyvalue;
1134       else
1135         val.lattice_val = VARYING;
1136
1137       val.value = NULL_TREE;
1138     }
1139
1140   return val;
1141 }
1142
1143
1144 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1145    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1146    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1147    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1148
1149 static enum ssa_prop_result
1150 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1151 {
1152   prop_value_t val;
1153   tree lhs, rhs;
1154   enum ssa_prop_result retval;
1155
1156   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1157   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1158
1159   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1160     {
1161       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1162       prop_value_t *nval = get_value (rhs, true);
1163       val = *nval;
1164     }
1165   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1166     {
1167       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1168          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1169          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1170          we can propagate the value on the RHS.  */
1171       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1172
1173       if (nval && nval->mem_ref
1174           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1175         val = *nval;
1176       else
1177         val = evaluate_stmt (stmt);
1178     }
1179   else
1180     /* Evaluate the statement.  */
1181       val = evaluate_stmt (stmt);
1182
1183   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1184      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1185
1186      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1187      the constant value into the type of the destination variable.  This
1188      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1189   {
1190     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1191
1192     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1193         && val.lattice_val == CONSTANT)
1194       {
1195         tree w = fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR,
1196                               TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1197                               val.value);
1198
1199         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1200         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1201           val.value = w;
1202         else
1203           {
1204             val.lattice_val = VARYING;
1205             val.value = NULL;
1206           }
1207       }
1208
1209     if (val.lattice_val == CONSTANT
1210         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1211         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1212       {
1213         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1214                                  orig_lhs);
1215
1216         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1217           val.value = w;
1218         else
1219           {
1220             val.lattice_val = VARYING;
1221             val.value = NULL_TREE;
1222             val.mem_ref = NULL_TREE;
1223           }
1224       }
1225   }
1226
1227   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1228
1229   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1230   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1231     {
1232       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1233          value to set.  */
1234       if (set_lattice_value (lhs, val))
1235         {
1236           *output_p = lhs;
1237           if (val.lattice_val == VARYING)
1238             retval = SSA_PROP_VARYING;
1239           else
1240             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1241         }
1242     }
1243   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1244     {
1245       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1246          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1247          reference associated with VAL.  */
1248       ssa_op_iter i;
1249       tree vdef;
1250       bool changed;
1251
1252       /* Stores cannot take on an UNDEFINED value.  */
1253       if (val.lattice_val == UNDEFINED)
1254         val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;      
1255
1256       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1257       val.mem_ref = lhs;
1258
1259       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1260       changed = false;
1261       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1262         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1263       
1264       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1265          visiting statements that load the exact same memory reference
1266          stored here.  Those statements will have the exact same list
1267          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1268          statement to be its first virtual definition.  */
1269       *output_p = first_vdef (stmt);
1270       if (changed)
1271         {
1272           if (val.lattice_val == VARYING)
1273             retval = SSA_PROP_VARYING;
1274           else 
1275             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1276         }
1277     }
1278
1279   return retval;
1280 }
1281
1282
1283 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1284    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1285    SSA_PROP_VARYING.  */
1286
1287 static enum ssa_prop_result
1288 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1289 {
1290   prop_value_t val;
1291   basic_block block;
1292
1293   block = bb_for_stmt (stmt);
1294   val = evaluate_stmt (stmt);
1295
1296   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1297      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1298      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1299      propagation engine.  */
1300   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1301   if (*taken_edge_p)
1302     return SSA_PROP_INTERESTING;
1303   else
1304     return SSA_PROP_VARYING;
1305 }
1306
1307
1308 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1309    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1310    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1311    output value.
1312    
1313    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1314    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1315    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1316
1317 static enum ssa_prop_result
1318 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1319 {
1320   tree def;
1321   ssa_op_iter iter;
1322
1323   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1324     {
1325       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1326       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1327       fprintf (dump_file, "\n");
1328     }
1329
1330   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1331     {
1332       /* If the statement is an assignment that produces a single
1333          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1334          its output has changed.  */
1335       return visit_assignment (stmt, output_p);
1336     }
1337   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1338     {
1339       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1340          which branch will be taken.  */
1341       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1342     }
1343
1344   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1345      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1346   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1347     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1348
1349   /* Definitions made by statements other than assignments to
1350      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1351      Mark them VARYING.  */
1352   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1353     {
1354       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1355       set_lattice_value (def, v);
1356     }
1357
1358   return SSA_PROP_VARYING;
1359 }
1360
1361
1362 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1363
1364 static void
1365 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1366 {
1367   do_store_ccp = store_ccp;
1368   ccp_initialize ();
1369   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1370   ccp_finalize ();
1371 }
1372
1373
1374 static void
1375 do_ssa_ccp (void)
1376 {
1377   execute_ssa_ccp (false);
1378 }
1379
1380
1381 static bool
1382 gate_ccp (void)
1383 {
1384   return flag_tree_ccp != 0;
1385 }
1386
1387
1388 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1389 {
1390   "ccp",                                /* name */
1391   gate_ccp,                             /* gate */
1392   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1393   NULL,                                 /* sub */
1394   NULL,                                 /* next */
1395   0,                                    /* static_pass_number */
1396   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1397   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1398   0,                                    /* properties_provided */
1399   0,                                    /* properties_destroyed */
1400   0,                                    /* todo_flags_start */
1401   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1402     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1403     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1404   0                                     /* letter */
1405 };
1406
1407
1408 static void
1409 do_ssa_store_ccp (void)
1410 {
1411   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1412   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1413 }
1414
1415 static bool
1416 gate_store_ccp (void)
1417 {
1418   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1419      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1420      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1421   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1422 }
1423
1424
1425 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1426 {
1427   "store_ccp",                          /* name */
1428   gate_store_ccp,                       /* gate */
1429   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1430   NULL,                                 /* sub */
1431   NULL,                                 /* next */
1432   0,                                    /* static_pass_number */
1433   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1434   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1435   0,                                    /* properties_provided */
1436   0,                                    /* properties_destroyed */
1437   0,                                    /* todo_flags_start */
1438   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1439     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1440     | TODO_cleanup_cfg
1441     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1442   0                                     /* letter */
1443 };
1444
1445 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1446    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1447    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1448
1449 tree
1450 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1451 {
1452   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1453   tree wide_val;
1454   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1455   unsigned int i;
1456
1457   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1458      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1459   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1460       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1461       || !host_integerp (val, 0))
1462     return NULL_TREE;
1463
1464   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1465   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1466
1467   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1468   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1469     return NULL_TREE;
1470
1471   gcc_assert (var_size >= field_size);
1472
1473   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1474      just mask off the high order bits of the value.  */
1475   if (DECL_UNSIGNED (field)
1476       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1477     {
1478       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1479          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1480          the value.  */
1481       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1482         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1483
1484       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1485                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1486     }
1487   else
1488     {
1489       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1490          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1491          value.  */
1492       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1493         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1494
1495       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1496                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1497     }
1498
1499   return wide_val;
1500 }
1501
1502
1503 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1504    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1505    is the desired result type.  */
1506
1507 static tree
1508 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1509 {
1510   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1511   tree array_type, elt_type, elt_size;
1512
1513   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1514      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1515      We can't do anything if either is variable.
1516
1517      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1518   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1519     {
1520       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1521
1522       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1523       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1524           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1525         return NULL_TREE;
1526
1527       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1528       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1529     }
1530
1531   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1532   array_type = TREE_TYPE (base);
1533   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1534     return NULL_TREE;
1535   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1536   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1537     return NULL_TREE;
1538         
1539   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1540      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1541      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1542      division isn't exact, then don't do anything.  */
1543   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1544   if (integer_zerop (offset))
1545     {
1546       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1547         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1548
1549       idx = integer_zero_node;
1550     }
1551   else
1552     {
1553       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1554       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1555
1556       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1557           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1558                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1559                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1560                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1561                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1562                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1563           || lrem || hrem)
1564         return NULL_TREE;
1565
1566       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1567     }
1568
1569   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1570      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1571      low bound.  */
1572   min_idx = integer_zero_node;
1573   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1574     {
1575       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1576         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1577       else
1578         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1579
1580       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1581         return NULL_TREE;
1582
1583       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1584       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1585     }
1586
1587   if (!integer_zerop (min_idx))
1588     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1589   if (!integer_zerop (elt_offset))
1590     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1591
1592   return build (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1593                 size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1594                           / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1595 }
1596
1597
1598 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1599    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1600    is the desired result type.  */
1601 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1602
1603 static tree
1604 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1605                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1606 {
1607   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1608
1609   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1610       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1611       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1612     return NULL_TREE;
1613
1614   /* Short-circuit silly cases.  */
1615   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1616     return NULL_TREE;
1617
1618   tail_array_field = NULL_TREE;
1619   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1620     {
1621       int cmp;
1622
1623       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1624         continue;
1625       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1626         continue;
1627
1628       field_offset = byte_position (f);
1629       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1630         continue;
1631
1632       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1633          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1634          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1635       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1636         continue;
1637
1638       /* The previous array field isn't at the end.  */
1639       tail_array_field = NULL_TREE;
1640
1641       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1642       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1643       if (cmp > 0)
1644         continue;
1645
1646       field_type = TREE_TYPE (f);
1647
1648       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1649          then we can return that field.  */
1650       if (cmp == 0
1651           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1652         {
1653           if (base_is_ptr)
1654             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1655           t = build (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1656           return t;
1657         }
1658       
1659       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1660       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1661         continue;
1662
1663       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1664          used as for flexible array members.  We should be able to
1665          turn this into an array access anyway.  */
1666       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1667         tail_array_field = f;
1668
1669       /* Check the end of the field against the offset.  */
1670       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1671           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1672         continue;
1673       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1674       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1675         continue;
1676
1677       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1678          this field.  */
1679       offset = t;
1680       goto found;
1681     }
1682
1683   if (!tail_array_field)
1684     return NULL_TREE;
1685
1686   f = tail_array_field;
1687   field_type = TREE_TYPE (f);
1688   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1689
1690  found:
1691   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1692      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1693   if (base_is_ptr)
1694     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1695   base = build (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1696
1697   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1698   if (t)
1699     return t;
1700   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1701                                              orig_type, false);
1702 }
1703
1704
1705 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1706    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1707
1708 static tree
1709 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1710 {
1711   tree t;
1712
1713   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1714      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1715      are sometimes added.  */
1716   base = fold (base);
1717   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1718   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1719
1720   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1721   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1722   if (t)
1723     return t;
1724
1725   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1726   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1727     {
1728       tree offset2;
1729
1730       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1731       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1732         return NULL_TREE;
1733       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1734
1735       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1736     }
1737
1738   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1739     {
1740       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1741       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1742
1743       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1744       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1745           && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1746         return DECL_INITIAL (base);
1747
1748       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1749       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1750       if (t)
1751         return t;
1752
1753       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1754       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1755                                               TREE_TYPE (expr), false);
1756       if (t)
1757         return t;
1758
1759       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1760          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1761          and BASE is the array.  */
1762       if (integer_zerop (offset)
1763           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1764                                             TREE_TYPE (expr)))
1765         return base;
1766     }
1767   else
1768     {
1769       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1770          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1771          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1772          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1773          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1774          something that get_expr_operands can't understand.  */
1775
1776       t = base;
1777       STRIP_NOPS (t);
1778       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1779           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1780         {
1781           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1782              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1783              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1784              just return zero.  */
1785           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1786              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1787              re-checking for it here.  */
1788           return integer_zero_node;
1789         }
1790
1791       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1792       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1793         {
1794           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1795                                                   base, offset,
1796                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1797           if (t)
1798             return t;
1799         }
1800     }
1801
1802   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1803   return NULL_TREE;
1804 }
1805
1806
1807 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1808
1809    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1810    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1811    not be the same as the type of the input pointer.
1812
1813    What we're after here is an expression of the form
1814         (T *)(&array + const)
1815    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1816    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1817         &array[x]
1818    which may be able to propagate further.  */
1819
1820 static tree
1821 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1822 {
1823   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1824   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1825   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1826   tree ptd_type;
1827   tree t;
1828   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1829
1830   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1831   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1832     return NULL_TREE;
1833   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1834   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1835     {
1836       if (subtract)
1837         return NULL_TREE;
1838       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1839     }
1840   /* It had better be a constant.  */
1841   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1842     return NULL_TREE;
1843   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1844   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1845     return NULL_TREE;
1846   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1847
1848   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1849      the offset into it.  */
1850   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1851     {
1852       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1853       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1854       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1855       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1856       tree min_idx;
1857
1858       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1859         break;
1860       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1861         break;
1862
1863       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1864       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1865       if (min_idx)
1866         {
1867           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1868           if (min_idx)
1869             {
1870               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1871                 break;
1872
1873               array_idx = convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1874               if (!integer_zerop (min_idx))
1875                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1876                                              min_idx, 0);
1877             }
1878         }
1879
1880       /* Convert the index to a byte offset.  */
1881       array_idx = convert (sizetype, array_idx);
1882       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1883
1884       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1885       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1886          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1887          is smaller than the width of the pointer.  */
1888       if (subtract
1889           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1890           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1891         return NULL;
1892       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1893                              array_idx, op1, 0);
1894       subtract = false;
1895       op0 = array_obj;
1896     }
1897
1898   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1899      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1900      simplification functions.  */
1901   if (subtract)
1902     {
1903       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1904         return NULL;
1905       op1 = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1906       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1907       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1908         return NULL;
1909     }
1910
1911   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1912
1913   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1914   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1915   if (!t)
1916     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1917                                             ptd_type, false);
1918   if (t)
1919     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1920
1921   return t;
1922 }
1923
1924 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1925    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1926
1927 static tree
1928 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1929 {
1930   bool *changed_p = data;
1931   tree expr = *expr_p, t;
1932
1933   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1934   switch (TREE_CODE (expr))
1935     {
1936     case INDIRECT_REF:
1937       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1938       if (t)
1939         return t;
1940       *walk_subtrees = 0;
1941
1942       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1943                                     integer_zero_node);
1944       break;
1945
1946       /* ??? Could handle ARRAY_REF here, as a variant of INDIRECT_REF.
1947          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1948          the base array is found to have another offset contained within.
1949          Otherwise we'd be wasting time.  */
1950
1951     case ADDR_EXPR:
1952       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1953       if (t)
1954         return t;
1955       *walk_subtrees = 0;
1956
1957       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
1958          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
1959       if (*changed_p)
1960         recompute_tree_invarant_for_addr_expr (expr);
1961       return NULL_TREE;
1962
1963     case PLUS_EXPR:
1964     case MINUS_EXPR:
1965       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1966       if (t)
1967         return t;
1968       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
1969       if (t)
1970         return t;
1971       *walk_subtrees = 0;
1972
1973       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
1974       break;
1975
1976     case COMPONENT_REF:
1977       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1978       if (t)
1979         return t;
1980       *walk_subtrees = 0;
1981
1982       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
1983          We've already checked that the records are compatible, so we should
1984          come up with a set of compatible fields.  */
1985       {
1986         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
1987         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
1988
1989         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
1990           {
1991             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
1992             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
1993           }
1994       }
1995       break;
1996
1997     case TARGET_MEM_REF:
1998       t = maybe_fold_tmr (expr);
1999       break;
2000
2001     default:
2002       return NULL_TREE;
2003     }
2004
2005   if (t)
2006     {
2007       *expr_p = t;
2008       *changed_p = true;
2009     }
2010
2011   return NULL_TREE;
2012 }
2013
2014
2015 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
2016    ARG in LENGTH.
2017    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
2018    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
2019    we determine or if we are unable to determine the length or value,
2020    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
2021    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
2022    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
2023
2024 static bool
2025 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
2026 {
2027   tree var, def_stmt, val;
2028   
2029   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2030     {
2031       if (type == 2)
2032         {
2033           val = arg;
2034           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2035               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2036             return false;
2037         }
2038       else
2039         val = c_strlen (arg, 1);
2040       if (!val)
2041         return false;
2042
2043       if (*length)
2044         {
2045           if (type > 0)
2046             {
2047               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2048                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2049                 return false;
2050
2051               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2052                 *length = val;
2053               return true;
2054             }
2055           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2056             return false;
2057         }
2058
2059       *length = val;
2060       return true;
2061     }
2062
2063   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2064   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2065     return true;
2066   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2067
2068   var = arg;
2069   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2070
2071   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2072     {
2073       case MODIFY_EXPR:
2074         {
2075           tree rhs;
2076
2077           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2078              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2079              length.  */
2080           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2081           STRIP_NOPS (rhs);
2082           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2083         }
2084
2085       case PHI_NODE:
2086         {
2087           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2088              length.  */
2089           int i;
2090
2091           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2092             {
2093               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2094
2095               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2096                  determine the string length of this argument.  However,
2097                  if we can find a constant string length for the other
2098                  PHI args then we can still be sure that this is a
2099                  constant string length.  So be optimistic and just
2100                  continue with the next argument.  */
2101               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2102                 continue;
2103
2104               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2105                 return false;
2106             }
2107
2108           return true;
2109         }
2110
2111       default:
2112         break;
2113     }
2114
2115
2116   return false;
2117 }
2118
2119
2120 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2121    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2122
2123 static tree
2124 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2125 {
2126   tree result, val[3];
2127   tree callee, arglist, a;
2128   int arg_mask, i, type;
2129   bitmap visited;
2130   bool ignore;
2131
2132   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2133
2134   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2135      result directly.  */
2136   callee = get_callee_fndecl (fn);
2137   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2138   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2139   if (result)
2140     {
2141       if (ignore)
2142         STRIP_NOPS (result);
2143       return result;
2144     }
2145
2146   /* Ignore MD builtins.  */
2147   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2148     return NULL_TREE;
2149
2150   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2151      we're done.  */
2152   if (!arglist)
2153     return NULL_TREE;
2154
2155   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2156   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2157     {
2158     case BUILT_IN_STRLEN:
2159     case BUILT_IN_FPUTS:
2160     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2161       arg_mask = 1;
2162       type = 0;
2163       break;
2164     case BUILT_IN_STRCPY:
2165     case BUILT_IN_STRNCPY:
2166       arg_mask = 2;
2167       type = 0;
2168       break;
2169     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2170     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2171     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2172     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2173     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2174       arg_mask = 4;
2175       type = 2;
2176       break;
2177     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2178     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2179       arg_mask = 2;
2180       type = 1;
2181       break;
2182     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2183     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2184       arg_mask = 2;
2185       type = 2;
2186       break;
2187     default:
2188       return NULL_TREE;
2189     }
2190
2191   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2192   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2193
2194   memset (val, 0, sizeof (val));
2195   for (i = 0, a = arglist;
2196        arg_mask;
2197        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2198     if (arg_mask & 1)
2199       {
2200         bitmap_clear (visited);
2201         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2202           val[i] = NULL_TREE;
2203       }
2204
2205   BITMAP_FREE (visited);
2206
2207   result = NULL_TREE;
2208   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2209     {
2210     case BUILT_IN_STRLEN:
2211       if (val[0])
2212         {
2213           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2214
2215           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2216              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2217           if (is_gimple_val (new)
2218               || (is_gimple_cast (new)
2219                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2220             return new;
2221         }
2222       break;
2223
2224     case BUILT_IN_STRCPY:
2225       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2226         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2227       break;
2228
2229     case BUILT_IN_STRNCPY:
2230       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2231         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2232       break;
2233
2234     case BUILT_IN_FPUTS:
2235       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2236                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2237                                    val[0]);
2238       break;
2239
2240     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2241       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2242                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2243                                    val[0]);
2244       break;
2245
2246     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2247     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2248     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2249     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2250       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2251         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2252                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2253       break;
2254
2255     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2256     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2257       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2258         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2259                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2260       break;
2261
2262     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2263       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2264         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2265       break;
2266
2267     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2268     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2269       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2270         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2271                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2272       break;
2273
2274     default:
2275       gcc_unreachable ();
2276     }
2277
2278   if (result && ignore)
2279     result = fold_ignored_result (result);
2280   return result;
2281 }
2282
2283
2284 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2285    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2286    makes any changes.  */
2287
2288 bool
2289 fold_stmt (tree *stmt_p)
2290 {
2291   tree rhs, result, stmt;
2292   bool changed = false;
2293
2294   stmt = *stmt_p;
2295
2296   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2297      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2298   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &changed, NULL))
2299     {
2300       *stmt_p
2301         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2302                                     NULL);
2303       return true;
2304     }
2305
2306   rhs = get_rhs (stmt);
2307   if (!rhs)
2308     return changed;
2309   result = NULL_TREE;
2310
2311   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2312     {
2313       tree callee;
2314
2315       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2316          available in the generic fold routines.  */
2317       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2318       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2319         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2320       else
2321         {
2322           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2323              here are when we've propagated the address of a decl into the
2324              object slot.  */
2325           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2326              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2327              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2328              here where we can just smash the call operand.  */
2329           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2330           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2331               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2332               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2333               && DECL_P (TREE_OPERAND
2334                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2335             {
2336               tree t;
2337
2338               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2339                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2340                  can yield an array type.  See silly exception in
2341                  check_pointer_types_r.  */
2342
2343               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2344               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2345               if (t)
2346                 {
2347                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2348                   changed = true;
2349                 }
2350             }
2351         }
2352     }
2353
2354   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2355   if (result == NULL_TREE)
2356     result = fold (rhs);
2357
2358   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2359      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2360      now be apparent due to propagation.  */
2361   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2362
2363   if (result != rhs)
2364     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2365
2366   return changed;
2367 }
2368
2369 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2370    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2371    be replaced with a new one.  */
2372
2373 bool
2374 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2375 {
2376   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2377   bool changed = false;
2378
2379   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &changed, NULL);
2380   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2381
2382   rhs = get_rhs (stmt);
2383   if (!rhs || rhs == stmt)
2384     return changed;
2385
2386   new_rhs = fold (rhs);
2387   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2388   if (new_rhs == rhs)
2389     return changed;
2390
2391   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2392   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2393
2394   return changed;
2395 }
2396 \f
2397 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2398    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2399    iterator *SI_P.  */
2400
2401 static tree
2402 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr)
2403 {
2404   tree_stmt_iterator ti;
2405   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2406   tree tmp, stmts = NULL;
2407
2408   push_gimplify_context ();
2409   tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2410   pop_gimplify_context (NULL);
2411
2412   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2413     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2414
2415   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2416   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2417     {
2418       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2419       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2420       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2421       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2422       bsi_next (si_p);
2423     }
2424
2425   return tmp;
2426 }
2427
2428
2429 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2430    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2431
2432 static void
2433 execute_fold_all_builtins (void)
2434 {
2435   bool cfg_changed = false;
2436   basic_block bb;
2437   FOR_EACH_BB (bb)
2438     {
2439       block_stmt_iterator i;
2440       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2441         {
2442           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2443           tree old_stmt = *stmtp;
2444           tree call = get_rhs (*stmtp);
2445           tree callee, result;
2446           enum built_in_function fcode;
2447
2448           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2449             {
2450               bsi_next (&i);
2451               continue;
2452             }
2453           callee = get_callee_fndecl (call);
2454           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2455             {
2456               bsi_next (&i);
2457               continue;
2458             }
2459           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2460
2461           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2462           if (!result)
2463             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2464               {
2465               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2466                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2467                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2468                    certain that the value simply isn't constant.  */
2469                 result = integer_zero_node;
2470                 break;
2471
2472               default:
2473                 bsi_next (&i);
2474                 continue;
2475               }
2476
2477           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2478             {
2479               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2480               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2481             }
2482
2483           if (!set_rhs (stmtp, result))
2484             {
2485               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result);
2486               if (result)
2487                 {
2488                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2489                   
2490                   gcc_assert (ok);
2491                 }
2492             }
2493           mark_new_vars_to_rename (*stmtp);
2494           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2495               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2496             cfg_changed = true;
2497
2498           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2499             {
2500               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2501               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2502               fprintf (dump_file, "\n");
2503             }
2504
2505           /* Retry the same statement if it changed into another
2506              builtin, there might be new opportunities now.  */
2507           call = get_rhs (*stmtp);
2508           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2509             {
2510               bsi_next (&i);
2511               continue;
2512             }
2513           callee = get_callee_fndecl (call);
2514           if (!callee
2515               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2516               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2517             bsi_next (&i);
2518         }
2519     }
2520
2521   /* Delete unreachable blocks.  */
2522   if (cfg_changed)
2523     cleanup_tree_cfg ();
2524 }
2525
2526
2527 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2528 {
2529   "fab",                                /* name */
2530   NULL,                                 /* gate */
2531   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2532   NULL,                                 /* sub */
2533   NULL,                                 /* next */
2534   0,                                    /* static_pass_number */
2535   0,                                    /* tv_id */
2536   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2537   0,                                    /* properties_provided */
2538   0,                                    /* properties_destroyed */
2539   0,                                    /* todo_flags_start */
2540   TODO_dump_func
2541     | TODO_verify_ssa
2542     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2543   0                                     /* letter */
2544 };