OSDN Git Service

patch for PR rtl-optimization/25130
[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 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           && operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
860         return val->value;
861       else
862         return NULL_TREE;
863     }
864
865   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
866      be a constant.  So this should almost always return a
867      simplified RHS.  */
868   if (kind == tcc_unary)
869     {
870       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
871       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
872
873       /* Simplify the operand down to a constant.  */
874       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
875         {
876           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
877           if (val->lattice_val == CONSTANT)
878             op0 = get_value (op0, true)->value;
879         }
880
881       if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
882           && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (rhs),
883                                                  TREE_TYPE (op0)))
884         return op0;
885       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
886     }
887
888   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
889      operands are constants.  */
890   else if (kind == tcc_binary
891            || kind == tcc_comparison
892            || code == TRUTH_AND_EXPR
893            || code == TRUTH_OR_EXPR
894            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
895     {
896       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
897          GIMPLE form.  */
898       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
899       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
900
901       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
902       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
903         {
904           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
905           if (val->lattice_val == CONSTANT)
906             op0 = val->value;
907         }
908
909       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
910         {
911           prop_value_t *val = get_value (op1, true);
912           if (val->lattice_val == CONSTANT)
913             op1 = val->value;
914         }
915
916       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
917     }
918
919   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
920      arguments are constants.  */
921   else if (code == CALL_EXPR
922            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
923            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
924                == FUNCTION_DECL)
925            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
926     {
927       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
928         {
929           tree *orig, var;
930           tree fndecl, arglist;
931           size_t i = 0;
932           ssa_op_iter iter;
933           use_operand_p var_p;
934
935           /* Preserve the original values of every operand.  */
936           orig = XNEWVEC (tree,  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
937           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
938             orig[i++] = var;
939
940           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
941           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
942           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
943           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
944           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
945
946           /* Restore operands to their original form.  */
947           i = 0;
948           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
949             SET_USE (var_p, orig[i++]);
950           free (orig);
951         }
952     }
953   else
954     return rhs;
955
956   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
957   if (retval)
958     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
959
960   /* No simplification was possible.  */
961   return rhs;
962 }
963
964
965 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
966    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
967    NULL_TREE otherwise.  */
968
969 static tree
970 fold_const_aggregate_ref (tree t)
971 {
972   prop_value_t *value;
973   tree base, ctor, idx, field;
974   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
975   tree cfield, cval;
976
977   switch (TREE_CODE (t))
978     {
979     case ARRAY_REF:
980       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
981          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
982          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
983          the inner reference.  */
984       base = TREE_OPERAND (t, 0);
985       switch (TREE_CODE (base))
986         {
987         case VAR_DECL:
988           if (!TREE_READONLY (base)
989               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
990               || !targetm.binds_local_p (base))
991             return NULL_TREE;
992
993           ctor = DECL_INITIAL (base);
994           break;
995
996         case ARRAY_REF:
997         case COMPONENT_REF:
998           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
999           break;
1000
1001         default:
1002           return NULL_TREE;
1003         }
1004
1005       if (ctor == NULL_TREE
1006           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1007           || !TREE_STATIC (ctor))
1008         return NULL_TREE;
1009
1010       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
1011          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
1012       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
1013       switch (TREE_CODE (idx))
1014         {
1015         case SSA_NAME:
1016           if ((value = get_value (idx, true))
1017               && value->lattice_val == CONSTANT
1018               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
1019             idx = value->value;
1020           else
1021             return NULL_TREE;
1022           break;
1023
1024         case INTEGER_CST:
1025           break;
1026
1027         default:
1028           return NULL_TREE;
1029         }
1030
1031       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
1032       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1033         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1034           return cval;
1035       break;
1036
1037     case COMPONENT_REF:
1038       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1039          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1040          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1041          the inner reference.  */
1042       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1043       switch (TREE_CODE (base))
1044         {
1045         case VAR_DECL:
1046           if (!TREE_READONLY (base)
1047               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1048               || !targetm.binds_local_p (base))
1049             return NULL_TREE;
1050
1051           ctor = DECL_INITIAL (base);
1052           break;
1053
1054         case ARRAY_REF:
1055         case COMPONENT_REF:
1056           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1057           break;
1058
1059         default:
1060           return NULL_TREE;
1061         }
1062
1063       if (ctor == NULL_TREE
1064           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1065           || !TREE_STATIC (ctor))
1066         return NULL_TREE;
1067
1068       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1069
1070       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1071         if (cfield == field
1072             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1073             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1074           return cval;
1075       break;
1076
1077     case REALPART_EXPR:
1078     case IMAGPART_EXPR:
1079       {
1080         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1081         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1082           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1083         break;
1084       }
1085     
1086     default:
1087       break;
1088     }
1089
1090   return NULL_TREE;
1091 }
1092   
1093 /* Evaluate statement STMT.  */
1094
1095 static prop_value_t
1096 evaluate_stmt (tree stmt)
1097 {
1098   prop_value_t val;
1099   tree simplified;
1100   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1101
1102   val.mem_ref = NULL_TREE;
1103
1104   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1105      to fold the statement to determine the constant value.  */
1106   if (likelyvalue == CONSTANT)
1107     simplified = ccp_fold (stmt);
1108   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1109      bother folding the statement.  */
1110   else if (likelyvalue == VARYING)
1111     simplified = get_rhs (stmt);
1112   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1113      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1114      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1115      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1116      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1117   else
1118     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1119
1120   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1121     {
1122       /* The statement produced a constant value.  */
1123       val.lattice_val = CONSTANT;
1124       val.value = simplified;
1125     }
1126   else
1127     {
1128       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1129          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1130          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1131       if (likelyvalue == UNDEFINED || likelyvalue == UNKNOWN_VAL)
1132         val.lattice_val = likelyvalue;
1133       else
1134         val.lattice_val = VARYING;
1135
1136       val.value = NULL_TREE;
1137     }
1138
1139   return val;
1140 }
1141
1142
1143 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1144    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1145    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1146    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1147
1148 static enum ssa_prop_result
1149 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1150 {
1151   prop_value_t val;
1152   tree lhs, rhs;
1153   enum ssa_prop_result retval;
1154
1155   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1156   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1157
1158   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1159     {
1160       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1161       prop_value_t *nval = get_value (rhs, true);
1162       val = *nval;
1163     }
1164   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1165     {
1166       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1167          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1168          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1169          we can propagate the value on the RHS.  */
1170       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1171
1172       if (nval && nval->mem_ref
1173           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1174         val = *nval;
1175       else
1176         val = evaluate_stmt (stmt);
1177     }
1178   else
1179     /* Evaluate the statement.  */
1180       val = evaluate_stmt (stmt);
1181
1182   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1183      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1184
1185      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1186      the constant value into the type of the destination variable.  This
1187      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1188   {
1189     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1190
1191     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1192         && val.lattice_val == CONSTANT)
1193       {
1194         tree w = fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR,
1195                               TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1196                               val.value);
1197
1198         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1199         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1200           val.value = w;
1201         else
1202           {
1203             val.lattice_val = VARYING;
1204             val.value = NULL;
1205           }
1206       }
1207
1208     if (val.lattice_val == CONSTANT
1209         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1210         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1211       {
1212         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1213                                  orig_lhs);
1214
1215         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1216           val.value = w;
1217         else
1218           {
1219             val.lattice_val = VARYING;
1220             val.value = NULL_TREE;
1221             val.mem_ref = NULL_TREE;
1222           }
1223       }
1224   }
1225
1226   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1227
1228   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1229   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1230     {
1231       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1232          value to set.  */
1233       if (set_lattice_value (lhs, val))
1234         {
1235           *output_p = lhs;
1236           if (val.lattice_val == VARYING)
1237             retval = SSA_PROP_VARYING;
1238           else
1239             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1240         }
1241     }
1242   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1243     {
1244       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1245          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1246          reference associated with VAL.  */
1247       ssa_op_iter i;
1248       tree vdef;
1249       bool changed;
1250
1251       /* Stores cannot take on an UNDEFINED value.  */
1252       if (val.lattice_val == UNDEFINED)
1253         val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;      
1254
1255       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1256       val.mem_ref = lhs;
1257
1258       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1259       changed = false;
1260       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1261         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1262       
1263       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1264          visiting statements that load the exact same memory reference
1265          stored here.  Those statements will have the exact same list
1266          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1267          statement to be its first virtual definition.  */
1268       *output_p = first_vdef (stmt);
1269       if (changed)
1270         {
1271           if (val.lattice_val == VARYING)
1272             retval = SSA_PROP_VARYING;
1273           else 
1274             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1275         }
1276     }
1277
1278   return retval;
1279 }
1280
1281
1282 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1283    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1284    SSA_PROP_VARYING.  */
1285
1286 static enum ssa_prop_result
1287 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1288 {
1289   prop_value_t val;
1290   basic_block block;
1291
1292   block = bb_for_stmt (stmt);
1293   val = evaluate_stmt (stmt);
1294
1295   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1296      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1297      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1298      propagation engine.  */
1299   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1300   if (*taken_edge_p)
1301     return SSA_PROP_INTERESTING;
1302   else
1303     return SSA_PROP_VARYING;
1304 }
1305
1306
1307 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1308    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1309    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1310    output value.
1311    
1312    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1313    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1314    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1315
1316 static enum ssa_prop_result
1317 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1318 {
1319   tree def;
1320   ssa_op_iter iter;
1321
1322   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1323     {
1324       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1325       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1326       fprintf (dump_file, "\n");
1327     }
1328
1329   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1330     {
1331       /* If the statement is an assignment that produces a single
1332          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1333          its output has changed.  */
1334       return visit_assignment (stmt, output_p);
1335     }
1336   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1337     {
1338       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1339          which branch will be taken.  */
1340       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1341     }
1342
1343   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1344      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1345   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1346     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1347
1348   /* Definitions made by statements other than assignments to
1349      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1350      Mark them VARYING.  */
1351   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1352     {
1353       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1354       set_lattice_value (def, v);
1355     }
1356
1357   return SSA_PROP_VARYING;
1358 }
1359
1360
1361 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1362
1363 static void
1364 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1365 {
1366   do_store_ccp = store_ccp;
1367   ccp_initialize ();
1368   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1369   ccp_finalize ();
1370 }
1371
1372
1373 static void
1374 do_ssa_ccp (void)
1375 {
1376   execute_ssa_ccp (false);
1377 }
1378
1379
1380 static bool
1381 gate_ccp (void)
1382 {
1383   return flag_tree_ccp != 0;
1384 }
1385
1386
1387 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1388 {
1389   "ccp",                                /* name */
1390   gate_ccp,                             /* gate */
1391   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1392   NULL,                                 /* sub */
1393   NULL,                                 /* next */
1394   0,                                    /* static_pass_number */
1395   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1396   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1397   0,                                    /* properties_provided */
1398   0,                                    /* properties_destroyed */
1399   0,                                    /* todo_flags_start */
1400   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1401     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1402     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1403   0                                     /* letter */
1404 };
1405
1406
1407 static void
1408 do_ssa_store_ccp (void)
1409 {
1410   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1411   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1412 }
1413
1414 static bool
1415 gate_store_ccp (void)
1416 {
1417   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1418      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1419      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1420   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1421 }
1422
1423
1424 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1425 {
1426   "store_ccp",                          /* name */
1427   gate_store_ccp,                       /* gate */
1428   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1429   NULL,                                 /* sub */
1430   NULL,                                 /* next */
1431   0,                                    /* static_pass_number */
1432   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1433   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1434   0,                                    /* properties_provided */
1435   0,                                    /* properties_destroyed */
1436   0,                                    /* todo_flags_start */
1437   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1438     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1439     | TODO_cleanup_cfg
1440     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1441   0                                     /* letter */
1442 };
1443
1444 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1445    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1446    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1447
1448 tree
1449 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1450 {
1451   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1452   tree wide_val;
1453   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1454   unsigned int i;
1455
1456   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1457      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1458   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1459       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1460       || !host_integerp (val, 0))
1461     return NULL_TREE;
1462
1463   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1464   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1465
1466   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1467   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1468     return NULL_TREE;
1469
1470   gcc_assert (var_size >= field_size);
1471
1472   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1473      just mask off the high order bits of the value.  */
1474   if (DECL_UNSIGNED (field)
1475       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1476     {
1477       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1478          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1479          the value.  */
1480       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1481         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1482
1483       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1484                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1485     }
1486   else
1487     {
1488       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1489          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1490          value.  */
1491       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1492         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1493
1494       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1495                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1496     }
1497
1498   return wide_val;
1499 }
1500
1501
1502 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1503    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1504    is the desired result type.  */
1505
1506 static tree
1507 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1508 {
1509   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1510   tree array_type, elt_type, elt_size;
1511
1512   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1513      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1514      We can't do anything if either is variable.
1515
1516      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1517   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1518     {
1519       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1520
1521       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1522       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1523           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1524         return NULL_TREE;
1525
1526       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1527       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1528     }
1529
1530   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1531   array_type = TREE_TYPE (base);
1532   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1533     return NULL_TREE;
1534   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1535   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1536     return NULL_TREE;
1537         
1538   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1539      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1540      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1541      division isn't exact, then don't do anything.  */
1542   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1543   if (integer_zerop (offset))
1544     {
1545       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1546         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1547
1548       idx = integer_zero_node;
1549     }
1550   else
1551     {
1552       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1553       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1554
1555       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1556           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1557                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1558                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1559                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1560                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1561                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1562           || lrem || hrem)
1563         return NULL_TREE;
1564
1565       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1566     }
1567
1568   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1569      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1570      low bound.  */
1571   min_idx = integer_zero_node;
1572   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1573     {
1574       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1575         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1576       else
1577         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1578
1579       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1580         return NULL_TREE;
1581
1582       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1583       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1584     }
1585
1586   if (!integer_zerop (min_idx))
1587     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1588   if (!integer_zerop (elt_offset))
1589     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1590
1591   return build4 (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1592                  size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1593                            / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1594 }
1595
1596
1597 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1598    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1599    is the desired result type.  */
1600 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1601
1602 static tree
1603 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1604                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1605 {
1606   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1607
1608   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1609       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1610       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1611     return NULL_TREE;
1612
1613   /* Short-circuit silly cases.  */
1614   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1615     return NULL_TREE;
1616
1617   tail_array_field = NULL_TREE;
1618   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1619     {
1620       int cmp;
1621
1622       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1623         continue;
1624       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1625         continue;
1626
1627       field_offset = byte_position (f);
1628       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1629         continue;
1630
1631       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1632          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1633          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1634       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1635         continue;
1636
1637       /* The previous array field isn't at the end.  */
1638       tail_array_field = NULL_TREE;
1639
1640       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1641       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1642       if (cmp > 0)
1643         continue;
1644
1645       field_type = TREE_TYPE (f);
1646
1647       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1648          then we can return that field.  */
1649       if (cmp == 0
1650           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1651         {
1652           if (base_is_ptr)
1653             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1654           t = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1655           return t;
1656         }
1657       
1658       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1659       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1660         continue;
1661
1662       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1663          used as for flexible array members.  We should be able to
1664          turn this into an array access anyway.  */
1665       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1666         tail_array_field = f;
1667
1668       /* Check the end of the field against the offset.  */
1669       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1670           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1671         continue;
1672       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1673       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1674         continue;
1675
1676       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1677          this field.  */
1678       offset = t;
1679       goto found;
1680     }
1681
1682   if (!tail_array_field)
1683     return NULL_TREE;
1684
1685   f = tail_array_field;
1686   field_type = TREE_TYPE (f);
1687   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1688
1689  found:
1690   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1691      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1692   if (base_is_ptr)
1693     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1694   base = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1695
1696   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1697   if (t)
1698     return t;
1699   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1700                                              orig_type, false);
1701 }
1702
1703
1704 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1705    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1706
1707 static tree
1708 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1709 {
1710   tree t;
1711
1712   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1713      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1714      are sometimes added.  */
1715   base = fold (base);
1716   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1717   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1718
1719   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1720   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1721   if (t)
1722     return t;
1723
1724   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1725   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1726     {
1727       tree offset2;
1728
1729       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1730       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1731         return NULL_TREE;
1732       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1733
1734       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1735     }
1736
1737   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1738     {
1739       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1740       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1741
1742       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1743       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1744           && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1745         return DECL_INITIAL (base);
1746
1747       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1748       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1749       if (t)
1750         return t;
1751
1752       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1753       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1754                                               TREE_TYPE (expr), false);
1755       if (t)
1756         return t;
1757
1758       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1759          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1760          and BASE is the array.  */
1761       if (integer_zerop (offset)
1762           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1763                                             TREE_TYPE (expr)))
1764         return base;
1765     }
1766   else
1767     {
1768       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1769          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1770          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1771          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1772          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1773          something that get_expr_operands can't understand.  */
1774
1775       t = base;
1776       STRIP_NOPS (t);
1777       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1778           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1779         {
1780           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1781              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1782              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1783              just return zero.  */
1784           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1785              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1786              re-checking for it here.  */
1787           return integer_zero_node;
1788         }
1789
1790       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1791       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1792         {
1793           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1794                                                   base, offset,
1795                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1796           if (t)
1797             return t;
1798         }
1799     }
1800
1801   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1802   return NULL_TREE;
1803 }
1804
1805
1806 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1807
1808    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1809    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1810    not be the same as the type of the input pointer.
1811
1812    What we're after here is an expression of the form
1813         (T *)(&array + const)
1814    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1815    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1816         &array[x]
1817    which may be able to propagate further.  */
1818
1819 static tree
1820 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1821 {
1822   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1823   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1824   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1825   tree ptd_type;
1826   tree t;
1827   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1828
1829   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1830   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1831     return NULL_TREE;
1832   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1833   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1834     {
1835       if (subtract)
1836         return NULL_TREE;
1837       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1838     }
1839   /* It had better be a constant.  */
1840   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1841     return NULL_TREE;
1842   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1843   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1844     return NULL_TREE;
1845   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1846
1847   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1848      the offset into it.  */
1849   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1850     {
1851       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1852       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1853       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1854       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1855       tree min_idx;
1856
1857       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1858         break;
1859       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1860         break;
1861
1862       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1863       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1864       if (min_idx)
1865         {
1866           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1867           if (min_idx)
1868             {
1869               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1870                 break;
1871
1872               array_idx = convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1873               if (!integer_zerop (min_idx))
1874                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1875                                              min_idx, 0);
1876             }
1877         }
1878
1879       /* Convert the index to a byte offset.  */
1880       array_idx = convert (sizetype, array_idx);
1881       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1882
1883       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1884       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1885          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1886          is smaller than the width of the pointer.  */
1887       if (subtract
1888           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1889           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1890         return NULL;
1891       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1892                              array_idx, op1, 0);
1893       subtract = false;
1894       op0 = array_obj;
1895     }
1896
1897   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1898      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1899      simplification functions.  */
1900   if (subtract)
1901     {
1902       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1903         return NULL;
1904       op1 = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1905       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1906       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1907         return NULL;
1908     }
1909
1910   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1911
1912   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1913   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1914   if (!t)
1915     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1916                                             ptd_type, false);
1917   if (t)
1918     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1919
1920   return t;
1921 }
1922
1923 /* For passing state through walk_tree into fold_stmt_r and its
1924    children.  */
1925
1926 struct fold_stmt_r_data
1927 {
1928     bool *changed_p;
1929     bool *inside_addr_expr_p;
1930 };
1931
1932 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1933    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1934
1935 static tree
1936 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1937 {
1938   struct fold_stmt_r_data *fold_stmt_r_data = (struct fold_stmt_r_data *) data;
1939   bool *inside_addr_expr_p = fold_stmt_r_data->inside_addr_expr_p;
1940   bool *changed_p = fold_stmt_r_data->changed_p;
1941   tree expr = *expr_p, t;
1942
1943   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1944   switch (TREE_CODE (expr))
1945     {
1946     case INDIRECT_REF:
1947       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1948       if (t)
1949         return t;
1950       *walk_subtrees = 0;
1951
1952       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1953                                     integer_zero_node);
1954       break;
1955
1956       /* ??? Could handle more ARRAY_REFs here, as a variant of INDIRECT_REF.
1957          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1958          the base array is found to have another offset contained within.
1959          Otherwise we'd be wasting time.  */
1960     case ARRAY_REF:
1961       /* If we are not processing expressions found within an
1962          ADDR_EXPR, then we can fold constant array references.  */
1963       if (!*inside_addr_expr_p)
1964         t = fold_read_from_constant_string (expr);
1965       else
1966         t = NULL;
1967       break;
1968
1969     case ADDR_EXPR:
1970       *inside_addr_expr_p = true;
1971       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1972       *inside_addr_expr_p = false;
1973       if (t)
1974         return t;
1975       *walk_subtrees = 0;
1976
1977       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
1978          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
1979       if (*changed_p)
1980         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (expr);
1981       return NULL_TREE;
1982
1983     case PLUS_EXPR:
1984     case MINUS_EXPR:
1985       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1986       if (t)
1987         return t;
1988       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
1989       if (t)
1990         return t;
1991       *walk_subtrees = 0;
1992
1993       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
1994       break;
1995
1996     case COMPONENT_REF:
1997       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1998       if (t)
1999         return t;
2000       *walk_subtrees = 0;
2001
2002       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
2003          We've already checked that the records are compatible, so we should
2004          come up with a set of compatible fields.  */
2005       {
2006         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
2007         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
2008
2009         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
2010           {
2011             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
2012             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
2013           }
2014       }
2015       break;
2016
2017     case TARGET_MEM_REF:
2018       t = maybe_fold_tmr (expr);
2019       break;
2020
2021     default:
2022       return NULL_TREE;
2023     }
2024
2025   if (t)
2026     {
2027       *expr_p = t;
2028       *changed_p = true;
2029     }
2030
2031   return NULL_TREE;
2032 }
2033
2034
2035 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
2036    ARG in LENGTH.
2037    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
2038    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
2039    we determine or if we are unable to determine the length or value,
2040    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
2041    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
2042    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
2043
2044 static bool
2045 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
2046 {
2047   tree var, def_stmt, val;
2048   
2049   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2050     {
2051       if (type == 2)
2052         {
2053           val = arg;
2054           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2055               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2056             return false;
2057         }
2058       else
2059         val = c_strlen (arg, 1);
2060       if (!val)
2061         return false;
2062
2063       if (*length)
2064         {
2065           if (type > 0)
2066             {
2067               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2068                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2069                 return false;
2070
2071               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2072                 *length = val;
2073               return true;
2074             }
2075           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2076             return false;
2077         }
2078
2079       *length = val;
2080       return true;
2081     }
2082
2083   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2084   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2085     return true;
2086   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2087
2088   var = arg;
2089   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2090
2091   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2092     {
2093       case MODIFY_EXPR:
2094         {
2095           tree rhs;
2096
2097           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2098              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2099              length.  */
2100           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2101           STRIP_NOPS (rhs);
2102           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2103         }
2104
2105       case PHI_NODE:
2106         {
2107           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2108              length.  */
2109           int i;
2110
2111           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2112             {
2113               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2114
2115               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2116                  determine the string length of this argument.  However,
2117                  if we can find a constant string length for the other
2118                  PHI args then we can still be sure that this is a
2119                  constant string length.  So be optimistic and just
2120                  continue with the next argument.  */
2121               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2122                 continue;
2123
2124               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2125                 return false;
2126             }
2127
2128           return true;
2129         }
2130
2131       default:
2132         break;
2133     }
2134
2135
2136   return false;
2137 }
2138
2139
2140 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2141    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2142
2143 static tree
2144 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2145 {
2146   tree result, val[3];
2147   tree callee, arglist, a;
2148   int arg_mask, i, type;
2149   bitmap visited;
2150   bool ignore;
2151
2152   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2153
2154   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2155      result directly.  */
2156   callee = get_callee_fndecl (fn);
2157   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2158   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2159   if (result)
2160     {
2161       if (ignore)
2162         STRIP_NOPS (result);
2163       return result;
2164     }
2165
2166   /* Ignore MD builtins.  */
2167   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2168     return NULL_TREE;
2169
2170   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2171      we're done.  */
2172   if (!arglist)
2173     return NULL_TREE;
2174
2175   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2176   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2177     {
2178     case BUILT_IN_STRLEN:
2179     case BUILT_IN_FPUTS:
2180     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2181       arg_mask = 1;
2182       type = 0;
2183       break;
2184     case BUILT_IN_STRCPY:
2185     case BUILT_IN_STRNCPY:
2186       arg_mask = 2;
2187       type = 0;
2188       break;
2189     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2190     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2191     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2192     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2193     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2194       arg_mask = 4;
2195       type = 2;
2196       break;
2197     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2198     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2199       arg_mask = 2;
2200       type = 1;
2201       break;
2202     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2203     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2204       arg_mask = 2;
2205       type = 2;
2206       break;
2207     default:
2208       return NULL_TREE;
2209     }
2210
2211   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2212   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2213
2214   memset (val, 0, sizeof (val));
2215   for (i = 0, a = arglist;
2216        arg_mask;
2217        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2218     if (arg_mask & 1)
2219       {
2220         bitmap_clear (visited);
2221         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2222           val[i] = NULL_TREE;
2223       }
2224
2225   BITMAP_FREE (visited);
2226
2227   result = NULL_TREE;
2228   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2229     {
2230     case BUILT_IN_STRLEN:
2231       if (val[0])
2232         {
2233           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2234
2235           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2236              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2237           if (is_gimple_val (new)
2238               || (is_gimple_cast (new)
2239                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2240             return new;
2241         }
2242       break;
2243
2244     case BUILT_IN_STRCPY:
2245       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2246         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2247       break;
2248
2249     case BUILT_IN_STRNCPY:
2250       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2251         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2252       break;
2253
2254     case BUILT_IN_FPUTS:
2255       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2256                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2257                                    val[0]);
2258       break;
2259
2260     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2261       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2262                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2263                                    val[0]);
2264       break;
2265
2266     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2267     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2268     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2269     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2270       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2271         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2272                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2273       break;
2274
2275     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2276     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2277       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2278         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2279                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2280       break;
2281
2282     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2283       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2284         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2285       break;
2286
2287     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2288     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2289       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2290         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2291                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2292       break;
2293
2294     default:
2295       gcc_unreachable ();
2296     }
2297
2298   if (result && ignore)
2299     result = fold_ignored_result (result);
2300   return result;
2301 }
2302
2303
2304 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2305    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2306    makes any changes.  */
2307
2308 bool
2309 fold_stmt (tree *stmt_p)
2310 {
2311   tree rhs, result, stmt;
2312   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2313   bool changed = false;
2314   bool inside_addr_expr = false;
2315
2316   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2317   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2318
2319   stmt = *stmt_p;
2320
2321   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2322      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2323   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL))
2324     {
2325       *stmt_p
2326         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2327                                     NULL);
2328       return true;
2329     }
2330
2331   rhs = get_rhs (stmt);
2332   if (!rhs)
2333     return changed;
2334   result = NULL_TREE;
2335
2336   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2337     {
2338       tree callee;
2339
2340       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2341          available in the generic fold routines.  */
2342       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2343       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2344         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2345       else
2346         {
2347           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2348              here are when we've propagated the address of a decl into the
2349              object slot.  */
2350           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2351              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2352              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2353              here where we can just smash the call operand.  */
2354           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2355           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2356               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2357               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2358               && DECL_P (TREE_OPERAND
2359                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2360             {
2361               tree t;
2362
2363               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2364                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2365                  can yield an array type.  See silly exception in
2366                  check_pointer_types_r.  */
2367
2368               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2369               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2370               if (t)
2371                 {
2372                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2373                   changed = true;
2374                 }
2375             }
2376         }
2377     }
2378
2379   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2380   if (result == NULL_TREE)
2381     result = fold (rhs);
2382
2383   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2384      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2385      now be apparent due to propagation.  */
2386   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2387
2388   if (result != rhs)
2389     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2390
2391   return changed;
2392 }
2393
2394 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2395    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2396    be replaced with a new one.  */
2397
2398 bool
2399 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2400 {
2401   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2402   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2403   bool changed = false;
2404   bool inside_addr_expr = false;
2405
2406   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2407   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2408
2409   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL);
2410   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2411
2412   rhs = get_rhs (stmt);
2413   if (!rhs || rhs == stmt)
2414     return changed;
2415
2416   new_rhs = fold (rhs);
2417   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2418   if (new_rhs == rhs)
2419     return changed;
2420
2421   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2422   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2423
2424   return changed;
2425 }
2426 \f
2427 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2428    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2429    iterator *SI_P.  */
2430
2431 static tree
2432 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr)
2433 {
2434   tree_stmt_iterator ti;
2435   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2436   tree tmp, stmts = NULL;
2437
2438   push_gimplify_context ();
2439   tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2440   pop_gimplify_context (NULL);
2441
2442   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2443     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2444
2445   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2446   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2447     {
2448       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2449       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2450       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2451       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2452       bsi_next (si_p);
2453     }
2454
2455   return tmp;
2456 }
2457
2458
2459 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2460    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2461
2462 static void
2463 execute_fold_all_builtins (void)
2464 {
2465   bool cfg_changed = false;
2466   basic_block bb;
2467   FOR_EACH_BB (bb)
2468     {
2469       block_stmt_iterator i;
2470       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2471         {
2472           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2473           tree old_stmt = *stmtp;
2474           tree call = get_rhs (*stmtp);
2475           tree callee, result;
2476           enum built_in_function fcode;
2477
2478           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2479             {
2480               bsi_next (&i);
2481               continue;
2482             }
2483           callee = get_callee_fndecl (call);
2484           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2485             {
2486               bsi_next (&i);
2487               continue;
2488             }
2489           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2490
2491           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2492           if (!result)
2493             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2494               {
2495               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2496                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2497                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2498                    certain that the value simply isn't constant.  */
2499                 result = integer_zero_node;
2500                 break;
2501
2502               default:
2503                 bsi_next (&i);
2504                 continue;
2505               }
2506
2507           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2508             {
2509               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2510               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2511             }
2512
2513           if (!set_rhs (stmtp, result))
2514             {
2515               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result);
2516               if (result)
2517                 {
2518                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2519                   
2520                   gcc_assert (ok);
2521                 }
2522             }
2523           mark_new_vars_to_rename (*stmtp);
2524           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2525               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2526             cfg_changed = true;
2527
2528           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2529             {
2530               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2531               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2532               fprintf (dump_file, "\n");
2533             }
2534
2535           /* Retry the same statement if it changed into another
2536              builtin, there might be new opportunities now.  */
2537           call = get_rhs (*stmtp);
2538           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2539             {
2540               bsi_next (&i);
2541               continue;
2542             }
2543           callee = get_callee_fndecl (call);
2544           if (!callee
2545               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2546               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2547             bsi_next (&i);
2548         }
2549     }
2550
2551   /* Delete unreachable blocks.  */
2552   if (cfg_changed)
2553     cleanup_tree_cfg ();
2554 }
2555
2556
2557 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2558 {
2559   "fab",                                /* name */
2560   NULL,                                 /* gate */
2561   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2562   NULL,                                 /* sub */
2563   NULL,                                 /* next */
2564   0,                                    /* static_pass_number */
2565   0,                                    /* tv_id */
2566   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2567   0,                                    /* properties_provided */
2568   0,                                    /* properties_destroyed */
2569   0,                                    /* todo_flags_start */
2570   TODO_dump_func
2571     | TODO_verify_ssa
2572     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2573   0                                     /* letter */
2574 };