OSDN Git Service

Fix typo
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-ccp.c
1 /* Conditional constant propagation pass for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Adapted from original RTL SSA-CCP by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5    Adapted to GIMPLE trees by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
6
7 This file is part of GCC.
8    
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13    
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18    
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Conditional constant propagation (CCP) is based on the SSA
25    propagation engine (tree-ssa-propagate.c).  Constant assignments of
26    the form VAR = CST are propagated from the assignments into uses of
27    VAR, which in turn may generate new constants.  The simulation uses
28    a four level lattice to keep track of constant values associated
29    with SSA names.  Given an SSA name V_i, it may take one of the
30    following values:
31
32         UNINITIALIZED   ->  This is the default starting value.  V_i
33                             has not been processed yet.
34
35         UNDEFINED       ->  V_i is a local variable whose definition
36                             has not been processed yet.  Therefore we
37                             don't yet know if its value is a constant
38                             or not.
39
40         CONSTANT        ->  V_i has been found to hold a constant
41                             value C.
42
43         VARYING         ->  V_i cannot take a constant value, or if it
44                             does, it is not possible to determine it
45                             at compile time.
46
47    The core of SSA-CCP is in ccp_visit_stmt and ccp_visit_phi_node:
48
49    1- In ccp_visit_stmt, we are interested in assignments whose RHS
50       evaluates into a constant and conditional jumps whose predicate
51       evaluates into a boolean true or false.  When an assignment of
52       the form V_i = CONST is found, V_i's lattice value is set to
53       CONSTANT and CONST is associated with it.  This causes the
54       propagation engine to add all the SSA edges coming out the
55       assignment into the worklists, so that statements that use V_i
56       can be visited.
57
58       If the statement is a conditional with a constant predicate, we
59       mark the outgoing edges as executable or not executable
60       depending on the predicate's value.  This is then used when
61       visiting PHI nodes to know when a PHI argument can be ignored.
62       
63
64    2- In ccp_visit_phi_node, if all the PHI arguments evaluate to the
65       same constant C, then the LHS of the PHI is set to C.  This
66       evaluation is known as the "meet operation".  Since one of the
67       goals of this evaluation is to optimistically return constant
68       values as often as possible, it uses two main short cuts:
69
70       - If an argument is flowing in through a non-executable edge, it
71         is ignored.  This is useful in cases like this:
72
73                         if (PRED)
74                           a_9 = 3;
75                         else
76                           a_10 = 100;
77                         a_11 = PHI (a_9, a_10)
78
79         If PRED is known to always evaluate to false, then we can
80         assume that a_11 will always take its value from a_10, meaning
81         that instead of consider it VARYING (a_9 and a_10 have
82         different values), we can consider it CONSTANT 100.
83
84       - If an argument has an UNDEFINED value, then it does not affect
85         the outcome of the meet operation.  If a variable V_i has an
86         UNDEFINED value, it means that either its defining statement
87         hasn't been visited yet or V_i has no defining statement, in
88         which case the original symbol 'V' is being used
89         uninitialized.  Since 'V' is a local variable, the compiler
90         may assume any initial value for it.
91
92
93    After propagation, every variable V_i that ends up with a lattice
94    value of CONSTANT will have the associated constant value in the
95    array CONST_VAL[i].VALUE.  That is fed into substitute_and_fold for
96    final substitution and folding.
97
98
99    Constant propagation in stores and loads (STORE-CCP)
100    ----------------------------------------------------
101
102    While CCP has all the logic to propagate constants in GIMPLE
103    registers, it is missing the ability to associate constants with
104    stores and loads (i.e., pointer dereferences, structures and
105    global/aliased variables).  We don't keep loads and stores in
106    SSA, but we do build a factored use-def web for them (in the
107    virtual operands).
108
109    For instance, consider the following code fragment:
110
111           struct A a;
112           const int B = 42;
113
114           void foo (int i)
115           {
116             if (i > 10)
117               a.a = 42;
118             else
119               {
120                 a.b = 21;
121                 a.a = a.b + 21;
122               }
123
124             if (a.a != B)
125               never_executed ();
126           }
127
128    We should be able to deduce that the predicate 'a.a != B' is always
129    false.  To achieve this, we associate constant values to the SSA
130    names in the V_MAY_DEF and V_MUST_DEF operands for each store.
131    Additionally, since we also glob partial loads/stores with the base
132    symbol, we also keep track of the memory reference where the
133    constant value was stored (in the MEM_REF field of PROP_VALUE_T).
134    For instance,
135
136         # a_5 = V_MAY_DEF <a_4>
137         a.a = 2;
138
139         # VUSE <a_5>
140         x_3 = a.b;
141
142    In the example above, CCP will associate value '2' with 'a_5', but
143    it would be wrong to replace the load from 'a.b' with '2', because
144    '2' had been stored into a.a.
145
146    To support STORE-CCP, it is necessary to add a new value to the
147    constant propagation lattice.  When evaluating a load for a memory
148    reference we can no longer assume a value of UNDEFINED if we
149    haven't seen a preceding store to the same memory location.
150    Consider, for instance global variables:
151
152         int A;
153
154         foo (int i)
155         {
156           if (i_3 > 10)
157             A_4 = 3;
158           # A_5 = PHI (A_4, A_2);
159
160           # VUSE <A_5>
161           A.0_6 = A;
162
163           return A.0_6;
164         }
165
166    The value of A_2 cannot be assumed to be UNDEFINED, as it may have
167    been defined outside of foo.  If we were to assume it UNDEFINED, we
168    would erroneously optimize the above into 'return 3;'.  Therefore,
169    when doing STORE-CCP, we introduce a fifth lattice value
170    (UNKNOWN_VAL), which overrides any other value when computing the
171    meet operation in PHI nodes.
172
173    Though STORE-CCP is not too expensive, it does have to do more work
174    than regular CCP, so it is only enabled at -O2.  Both regular CCP
175    and STORE-CCP use the exact same algorithm.  The only distinction
176    is that when doing STORE-CCP, the boolean variable DO_STORE_CCP is
177    set to true.  This affects the evaluation of statements and PHI
178    nodes.
179
180    References:
181
182      Constant propagation with conditional branches,
183      Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
184
185      Building an Optimizing Compiler,
186      Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
187
188      Advanced Compiler Design and Implementation,
189      Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
190
191 #include "config.h"
192 #include "system.h"
193 #include "coretypes.h"
194 #include "tm.h"
195 #include "tree.h"
196 #include "flags.h"
197 #include "rtl.h"
198 #include "tm_p.h"
199 #include "ggc.h"
200 #include "basic-block.h"
201 #include "output.h"
202 #include "expr.h"
203 #include "function.h"
204 #include "diagnostic.h"
205 #include "timevar.h"
206 #include "tree-dump.h"
207 #include "tree-flow.h"
208 #include "tree-pass.h"
209 #include "tree-ssa-propagate.h"
210 #include "langhooks.h"
211 #include "target.h"
212
213
214 /* Possible lattice values.  */
215 typedef enum
216 {
217   UNINITIALIZED = 0,
218   UNDEFINED,
219   UNKNOWN_VAL,
220   CONSTANT,
221   VARYING
222 } ccp_lattice_t;
223
224 /* Array of propagated constant values.  After propagation,
225    CONST_VAL[I].VALUE holds the constant value for SSA_NAME(I).  If
226    the constant is held in an SSA name representing a memory store
227    (i.e., a V_MAY_DEF or V_MUST_DEF), CONST_VAL[I].MEM_REF will
228    contain the actual memory reference used to store (i.e., the LHS of
229    the assignment doing the store).  */
230 static prop_value_t *const_val;
231
232 /* True if we are also propagating constants in stores and loads.  */
233 static bool do_store_ccp;
234
235 /* Dump constant propagation value VAL to file OUTF prefixed by PREFIX.  */
236
237 static void
238 dump_lattice_value (FILE *outf, const char *prefix, prop_value_t val)
239 {
240   switch (val.lattice_val)
241     {
242     case UNINITIALIZED:
243       fprintf (outf, "%sUNINITIALIZED", prefix);
244       break;
245     case UNDEFINED:
246       fprintf (outf, "%sUNDEFINED", prefix);
247       break;
248     case VARYING:
249       fprintf (outf, "%sVARYING", prefix);
250       break;
251     case UNKNOWN_VAL:
252       fprintf (outf, "%sUNKNOWN_VAL", prefix);
253       break;
254     case CONSTANT:
255       fprintf (outf, "%sCONSTANT ", prefix);
256       print_generic_expr (outf, val.value, dump_flags);
257       break;
258     default:
259       gcc_unreachable ();
260     }
261 }
262
263
264 /* Print lattice value VAL to stderr.  */
265
266 void debug_lattice_value (prop_value_t val);
267
268 void
269 debug_lattice_value (prop_value_t val)
270 {
271   dump_lattice_value (stderr, "", val);
272   fprintf (stderr, "\n");
273 }
274
275
276 /* Compute a default value for variable VAR and store it in the
277    CONST_VAL array.  The following rules are used to get default
278    values:
279
280    1- Global and static variables that are declared constant are
281       considered CONSTANT.
282
283    2- Any other value is considered UNDEFINED.  This is useful when
284       considering PHI nodes.  PHI arguments that are undefined do not
285       change the constant value of the PHI node, which allows for more
286       constants to be propagated.
287
288    3- If SSA_NAME_VALUE is set and it is a constant, its value is
289       used.
290
291    4- Variables defined by statements other than assignments and PHI
292       nodes are considered VARYING.
293
294    5- Variables that are not GIMPLE registers are considered
295       UNKNOWN_VAL, which is really a stronger version of UNDEFINED.
296       It's used to avoid the short circuit evaluation implied by
297       UNDEFINED in ccp_lattice_meet.  */
298
299 static prop_value_t
300 get_default_value (tree var)
301 {
302   tree sym = SSA_NAME_VAR (var);
303   prop_value_t val = { UNINITIALIZED, NULL_TREE, NULL_TREE };
304
305   if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (var))
306     {
307       /* Short circuit for regular CCP.  We are not interested in any
308          non-register when DO_STORE_CCP is false.  */
309       val.lattice_val = VARYING;
310     }
311   else if (SSA_NAME_VALUE (var)
312            && is_gimple_min_invariant (SSA_NAME_VALUE (var)))
313     {
314       val.lattice_val = CONSTANT;
315       val.value = SSA_NAME_VALUE (var);
316     }
317   else if (TREE_STATIC (sym)
318            && TREE_READONLY (sym)
319            && DECL_INITIAL (sym)
320            && is_gimple_min_invariant (DECL_INITIAL (sym)))
321     {
322       /* Globals and static variables declared 'const' take their
323          initial value.  */
324       val.lattice_val = CONSTANT;
325       val.value = DECL_INITIAL (sym);
326       val.mem_ref = sym;
327     }
328   else
329     {
330       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
331
332       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
333         {
334           /* Variables defined by an empty statement are those used
335              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
336              can assume initially that it is UNDEFINED.  If we are
337              doing STORE-CCP, function arguments and non-register
338              variables are initially UNKNOWN_VAL, because we cannot
339              discard the value incoming from outside of this function
340              (see ccp_lattice_meet for details).  */
341           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
342             val.lattice_val = UNDEFINED;
343           else if (do_store_ccp)
344             val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;
345           else
346             val.lattice_val = VARYING;
347         }
348       else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
349                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
350         {
351           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
352              is considered UNDEFINED (or UNKNOWN_VAL if VAR is not a
353              GIMPLE register).  */
354           val.lattice_val = is_gimple_reg (sym) ? UNDEFINED : UNKNOWN_VAL;
355         }
356       else
357         {
358           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
359           val.lattice_val = VARYING;
360         }
361     }
362
363   return val;
364 }
365
366
367 /* Get the constant value associated with variable VAR.  If
368    MAY_USE_DEFAULT_P is true, call get_default_value on variables that
369    have the lattice value UNINITIALIZED.  */
370
371 static prop_value_t *
372 get_value (tree var, bool may_use_default_p)
373 {
374   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
375   if (may_use_default_p && val->lattice_val == UNINITIALIZED)
376     *val = get_default_value (var);
377
378   return val;
379 }
380
381
382 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
383    value is different from VAR's previous value.  */
384
385 static bool
386 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
387 {
388   prop_value_t *old_val = get_value (var, false);
389
390   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
391      value.  We allow two exceptions:
392      
393      1- If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
394         inform the caller that this was a non-transition.
395
396      2- If we are doing store-ccp (i.e., DOING_STORE_CCP is true),
397         allow CONSTANT->UNKNOWN_VAL.  The UNKNOWN_VAL state is a
398         special type of UNDEFINED state which prevents the short
399         circuit evaluation of PHI arguments (see ccp_visit_phi_node
400         and ccp_lattice_meet).  */
401   gcc_assert (old_val->lattice_val <= new_val.lattice_val
402               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
403                   && old_val->value == new_val.value
404                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref)
405               || (do_store_ccp
406                   && old_val->lattice_val == CONSTANT
407                   && new_val.lattice_val == UNKNOWN_VAL));
408
409   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
410     {
411       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
412         {
413           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
414           fprintf (dump_file, ".  %sdding SSA edges to worklist.\n",
415                    new_val.lattice_val != UNDEFINED ? "A" : "Not a");
416         }
417
418       *old_val = new_val;
419
420       /* Transitions UNINITIALIZED -> UNDEFINED are never interesting
421          for propagation purposes.  In these cases return false to
422          avoid doing useless work.  */
423       return (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
424     }
425
426   return false;
427 }
428
429
430 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
431
432    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
433
434    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
435
436    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
437
438    Else return VARYING.  */
439
440 static ccp_lattice_t
441 likely_value (tree stmt)
442 {
443   bool found_constant;
444   stmt_ann_t ann;
445   tree use;
446   ssa_op_iter iter;
447
448   ann = stmt_ann (stmt);
449
450   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
451      constant value.  */
452   if (ann->has_volatile_ops)
453     return VARYING;
454
455   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
456      and/or stores will never fold into a constant.  */
457   if (!do_store_ccp
458       && (ann->makes_aliased_stores
459           || ann->makes_aliased_loads
460           || !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
461     return VARYING;
462
463
464   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
465      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
466   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
467     return VARYING;
468
469   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
470      interesting for CCP.  */
471   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
472       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
473       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
474     return VARYING;
475
476   if (is_gimple_min_invariant (get_rhs (stmt)))
477     return CONSTANT;
478
479   found_constant = false;
480   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE|SSA_OP_VUSE)
481     {
482       prop_value_t *val = get_value (use, true);
483
484       if (val->lattice_val == VARYING)
485         return VARYING;
486
487       if (val->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
488         {
489           /* UNKNOWN_VAL is invalid when not doing STORE-CCP.  */
490           gcc_assert (do_store_ccp);
491           return UNKNOWN_VAL;
492         }
493
494       if (val->lattice_val == CONSTANT)
495         found_constant = true;
496     }
497
498   if (found_constant
499       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE)
500       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE))
501     return CONSTANT;
502
503   return UNDEFINED;
504 }
505
506
507 /* Initialize local data structures for CCP.  */
508
509 static void
510 ccp_initialize (void)
511 {
512   basic_block bb;
513
514   const_val = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*const_val));
515   memset (const_val, 0, num_ssa_names * sizeof (*const_val));
516
517   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
518   FOR_EACH_BB (bb)
519     {
520       block_stmt_iterator i;
521
522       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
523         {
524           bool is_varying = false;
525           tree stmt = bsi_stmt (i);
526
527           if (likely_value (stmt) == VARYING)
528
529             {
530               tree def;
531               ssa_op_iter iter;
532
533               /* If the statement will not produce a constant, mark
534                  all its outputs VARYING.  */
535               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
536                 get_value (def, false)->lattice_val = VARYING;
537
538               /* Never mark conditional jumps with DONT_SIMULATE_AGAIN,
539                  otherwise the propagator will never add the outgoing
540                  control edges.  */
541               if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
542                   && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
543                 is_varying = true;
544             }
545
546           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
547         }
548     }
549
550   /* Now process PHI nodes.  */
551   FOR_EACH_BB (bb)
552     {
553       tree phi;
554
555       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
556         {
557           int i;
558           tree arg;
559           prop_value_t *val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
560
561           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
562             {
563               arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
564
565               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
566                   && get_value (arg, false)->lattice_val == VARYING)
567                 {
568                   val->lattice_val = VARYING;
569                   break;
570                 }
571             }
572
573           DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = (val->lattice_val == VARYING);
574         }
575     }
576 }
577
578
579 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
580    free allocated storage.  */
581
582 static void
583 ccp_finalize (void)
584 {
585   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
586   substitute_and_fold (const_val, false);
587
588   free (const_val);
589 }
590
591
592 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
593    in VAL1.
594
595                 any  M UNDEFINED   = any
596                 any  M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL
597                 any  M VARYING     = VARYING
598                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
599                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
600
601    Lattice values UNKNOWN_VAL and UNDEFINED are similar but have
602    different semantics at PHI nodes.  Both values imply that we don't
603    know whether the variable is constant or not.  However, UNKNOWN_VAL
604    values override all others.  For instance, suppose that A is a
605    global variable:
606
607                 +------+
608                 |      |
609                 |     / \
610                 |    /   \
611                 |   |  A_1 = 4
612                 |    \   /
613                 |     \ /    
614                 | A_3 = PHI (A_2, A_1)
615                 | ... = A_3
616                 |    |
617                 +----+
618
619    If the edge into A_2 is not executable, the first visit to A_3 will
620    yield the constant 4.  But the second visit to A_3 will be with A_2
621    in state UNKNOWN_VAL.  We can no longer conclude that A_3 is 4
622    because A_2 may have been set in another function.  If we had used
623    the lattice value UNDEFINED, we would have had wrongly concluded
624    that A_3 is 4.  */
625    
626
627 static void
628 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
629 {
630   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
631     {
632       /* UNDEFINED M any = any   */
633       *val1 = *val2;
634     }
635   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
636     {
637       /* any M UNDEFINED = any
638          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
639       ;
640     }
641   else if (val1->lattice_val == UNKNOWN_VAL
642            || val2->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
643     {
644       /* UNKNOWN_VAL values are invalid if we are not doing STORE-CCP.  */
645       gcc_assert (do_store_ccp);
646
647       /* any M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL.  */
648       val1->lattice_val = UNKNOWN_VAL;
649       val1->value = NULL_TREE;
650       val1->mem_ref = NULL_TREE;
651     }
652   else if (val1->lattice_val == VARYING
653            || val2->lattice_val == VARYING)
654     {
655       /* any M VARYING = VARYING.  */
656       val1->lattice_val = VARYING;
657       val1->value = NULL_TREE;
658       val1->mem_ref = NULL_TREE;
659     }
660   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
661            && val2->lattice_val == CONSTANT
662            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
663            && (!do_store_ccp
664                || (val1->mem_ref && val2->mem_ref
665                    && operand_equal_p (val1->mem_ref, val2->mem_ref, 0))))
666     {
667       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
668          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
669
670          If these two values come from memory stores, make sure that
671          they come from the same memory reference.  */
672       val1->lattice_val = CONSTANT;
673       val1->value = val1->value;
674       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
675     }
676   else
677     {
678       /* Any other combination is VARYING.  */
679       val1->lattice_val = VARYING;
680       val1->value = NULL_TREE;
681       val1->mem_ref = NULL_TREE;
682     }
683 }
684
685
686 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
687    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
688    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
689    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
690
691 static enum ssa_prop_result
692 ccp_visit_phi_node (tree phi)
693 {
694   int i;
695   prop_value_t *old_val, new_val;
696
697   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
698     {
699       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
700       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
701     }
702
703   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
704   switch (old_val->lattice_val)
705     {
706     case VARYING:
707       return SSA_PROP_VARYING;
708
709     case CONSTANT:
710       new_val = *old_val;
711       break;
712
713     case UNKNOWN_VAL:
714       /* To avoid the default value of UNKNOWN_VAL overriding
715          that of its possible constant arguments, temporarily
716          set the PHI node's default lattice value to be 
717          UNDEFINED.  If the PHI node's old value was UNKNOWN_VAL and
718          the new value is UNDEFINED, then we prevent the invalid
719          transition by not calling set_lattice_value.  */
720       gcc_assert (do_store_ccp);
721
722       /* FALLTHRU  */
723
724     case UNDEFINED:
725     case UNINITIALIZED:
726       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
727       new_val.value = NULL_TREE;
728       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
729       break;
730
731     default:
732       gcc_unreachable ();
733     }
734
735   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
736     {
737       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
738          through executable edges.  */
739       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
740
741       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
742         {
743           fprintf (dump_file,
744               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
745               i, e->src->index, e->dest->index,
746               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
747         }
748
749       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
750          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
751       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
752         {
753           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
754           prop_value_t arg_val;
755
756           if (is_gimple_min_invariant (arg))
757             {
758               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
759               arg_val.value = arg;
760               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
761             }
762           else
763             arg_val = *(get_value (arg, true));
764
765           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
766
767           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
768             {
769               fprintf (dump_file, "\t");
770               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
771               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
772               fprintf (dump_file, "\n");
773             }
774
775           if (new_val.lattice_val == VARYING)
776             break;
777         }
778     }
779
780   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
781     {
782       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
783       fprintf (dump_file, "\n\n");
784     }
785
786   /* Check for an invalid change from UNKNOWN_VAL to UNDEFINED.  */
787   if (do_store_ccp
788       && old_val->lattice_val == UNKNOWN_VAL
789       && new_val.lattice_val == UNDEFINED)
790     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
791
792   /* Otherwise, make the transition to the new value.  */
793   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
794     {
795       if (new_val.lattice_val == VARYING)
796         return SSA_PROP_VARYING;
797       else
798         return SSA_PROP_INTERESTING;
799     }
800   else
801     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
802 }
803
804
805 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
806    routines.
807
808    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
809    operands are constants.
810
811    If simplification is possible, return the simplified RHS,
812    otherwise return the original RHS.  */
813
814 static tree
815 ccp_fold (tree stmt)
816 {
817   tree rhs = get_rhs (stmt);
818   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
819   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
820   tree retval = NULL_TREE;
821
822   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
823     {
824       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
825          if any.  */
826       return get_value (rhs, true)->value;
827     }
828   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
829     {
830       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
831          it are a valid constant for that memory load.  */
832       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
833       if (val && val->mem_ref
834           && operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
835         return val->value;
836       else
837         return NULL_TREE;
838     }
839
840   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
841      be a constant.  So this should almost always return a
842      simplified RHS.  */
843   if (kind == tcc_unary)
844     {
845       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
846       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
847
848       /* Simplify the operand down to a constant.  */
849       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
850         {
851           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
852           if (val->lattice_val == CONSTANT)
853             op0 = get_value (op0, true)->value;
854         }
855
856       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
857     }
858
859   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
860      operands are constants.  */
861   else if (kind == tcc_binary
862            || kind == tcc_comparison
863            || code == TRUTH_AND_EXPR
864            || code == TRUTH_OR_EXPR
865            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
866     {
867       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
868          GIMPLE form.  */
869       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
870       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
871
872       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
873       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
874         {
875           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
876           if (val->lattice_val == CONSTANT)
877             op0 = val->value;
878         }
879
880       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
881         {
882           prop_value_t *val = get_value (op1, true);
883           if (val->lattice_val == CONSTANT)
884             op1 = val->value;
885         }
886
887       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
888     }
889
890   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
891      arguments are constants.  */
892   else if (code == CALL_EXPR
893            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
894            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
895                == FUNCTION_DECL)
896            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
897     {
898       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
899         {
900           tree *orig, var;
901           tree fndecl, arglist;
902           size_t i = 0;
903           ssa_op_iter iter;
904           use_operand_p var_p;
905
906           /* Preserve the original values of every operand.  */
907           orig = xmalloc (sizeof (tree) *  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
908           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
909             orig[i++] = var;
910
911           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
912           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
913           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
914           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
915           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
916
917           /* Restore operands to their original form.  */
918           i = 0;
919           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
920             SET_USE (var_p, orig[i++]);
921           free (orig);
922         }
923     }
924   else
925     return rhs;
926
927   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
928   if (retval)
929     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
930
931   /* No simplification was possible.  */
932   return rhs;
933 }
934
935
936 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
937    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
938    NULL_TREE otherwise.  */
939
940 static tree
941 fold_const_aggregate_ref (tree t)
942 {
943   prop_value_t *value;
944   tree base, ctor, idx, field;
945   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
946   tree cfield, cval;
947
948   switch (TREE_CODE (t))
949     {
950     case ARRAY_REF:
951       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
952          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
953          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
954          the inner reference.  */
955       base = TREE_OPERAND (t, 0);
956       switch (TREE_CODE (base))
957         {
958         case VAR_DECL:
959           if (!TREE_READONLY (base)
960               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
961               || !targetm.binds_local_p (base))
962             return NULL_TREE;
963
964           ctor = DECL_INITIAL (base);
965           break;
966
967         case ARRAY_REF:
968         case COMPONENT_REF:
969           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
970           break;
971
972         default:
973           return NULL_TREE;
974         }
975
976       if (ctor == NULL_TREE
977           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
978           || !TREE_STATIC (ctor))
979         return NULL_TREE;
980
981       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
982          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
983       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
984       switch (TREE_CODE (idx))
985         {
986         case SSA_NAME:
987           if ((value = get_value (idx, true))
988               && value->lattice_val == CONSTANT
989               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
990             idx = value->value;
991           else
992             return NULL_TREE;
993           break;
994
995         case INTEGER_CST:
996           break;
997
998         default:
999           return NULL_TREE;
1000         }
1001
1002       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
1003       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1004         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1005           return cval;
1006       break;
1007
1008     case COMPONENT_REF:
1009       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1010          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1011          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1012          the inner reference.  */
1013       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1014       switch (TREE_CODE (base))
1015         {
1016         case VAR_DECL:
1017           if (!TREE_READONLY (base)
1018               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1019               || !targetm.binds_local_p (base))
1020             return NULL_TREE;
1021
1022           ctor = DECL_INITIAL (base);
1023           break;
1024
1025         case ARRAY_REF:
1026         case COMPONENT_REF:
1027           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1028           break;
1029
1030         default:
1031           return NULL_TREE;
1032         }
1033
1034       if (ctor == NULL_TREE
1035           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1036           || !TREE_STATIC (ctor))
1037         return NULL_TREE;
1038
1039       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1040
1041       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1042         if (cfield == field
1043             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1044             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1045           return cval;
1046       break;
1047
1048     case REALPART_EXPR:
1049     case IMAGPART_EXPR:
1050       {
1051         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1052         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1053           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1054         break;
1055       }
1056     
1057     default:
1058       break;
1059     }
1060
1061   return NULL_TREE;
1062 }
1063   
1064 /* Evaluate statement STMT.  */
1065
1066 static prop_value_t
1067 evaluate_stmt (tree stmt)
1068 {
1069   prop_value_t val;
1070   tree simplified;
1071   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1072
1073   val.mem_ref = NULL_TREE;
1074
1075   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1076      to fold the statement to determine the constant value.  */
1077   if (likelyvalue == CONSTANT)
1078     simplified = ccp_fold (stmt);
1079   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1080      bother folding the statement.  */
1081   else if (likelyvalue == VARYING)
1082     simplified = get_rhs (stmt);
1083   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1084      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1085      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1086      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1087      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1088   else
1089     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1090
1091   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1092     {
1093       /* The statement produced a constant value.  */
1094       val.lattice_val = CONSTANT;
1095       val.value = simplified;
1096     }
1097   else
1098     {
1099       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1100          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1101          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1102       if (likelyvalue == UNDEFINED || likelyvalue == UNKNOWN_VAL)
1103         val.lattice_val = likelyvalue;
1104       else
1105         val.lattice_val = VARYING;
1106
1107       val.value = NULL_TREE;
1108     }
1109
1110   return val;
1111 }
1112
1113
1114 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1115    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1116    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1117    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1118
1119 static enum ssa_prop_result
1120 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1121 {
1122   prop_value_t val;
1123   tree lhs, rhs;
1124   enum ssa_prop_result retval;
1125
1126   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1127   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1128
1129   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1130     {
1131       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1132       prop_value_t *nval = get_value (rhs, true);
1133       val = *nval;
1134     }
1135   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1136     {
1137       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1138          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1139          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1140          we can propagate the value on the RHS.  */
1141       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1142
1143       if (nval && nval->mem_ref
1144           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1145         val = *nval;
1146       else
1147         val = evaluate_stmt (stmt);
1148     }
1149   else
1150     /* Evaluate the statement.  */
1151       val = evaluate_stmt (stmt);
1152
1153   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1154      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1155
1156      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1157      the constant value into the type of the destination variable.  This
1158      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1159   {
1160     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1161
1162     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1163         && val.lattice_val == CONSTANT)
1164       {
1165         tree w = fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR,
1166                               TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1167                               val.value);
1168
1169         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1170         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1171           val.value = w;
1172         else
1173           {
1174             val.lattice_val = VARYING;
1175             val.value = NULL;
1176           }
1177       }
1178
1179     if (val.lattice_val == CONSTANT
1180         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1181         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1182       {
1183         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1184                                  orig_lhs);
1185
1186         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1187           val.value = w;
1188         else
1189           {
1190             val.lattice_val = VARYING;
1191             val.value = NULL_TREE;
1192             val.mem_ref = NULL_TREE;
1193           }
1194       }
1195   }
1196
1197   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1198
1199   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1200   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1201     {
1202       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1203          value to set.  */
1204       if (set_lattice_value (lhs, val))
1205         {
1206           *output_p = lhs;
1207           if (val.lattice_val == VARYING)
1208             retval = SSA_PROP_VARYING;
1209           else
1210             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1211         }
1212     }
1213   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1214     {
1215       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1216          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1217          reference associated with VAL.  */
1218       ssa_op_iter i;
1219       tree vdef;
1220       bool changed;
1221
1222       /* Stores cannot take on an UNDEFINED value.  */
1223       if (val.lattice_val == UNDEFINED)
1224         val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;      
1225
1226       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1227       val.mem_ref = lhs;
1228
1229       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1230       changed = false;
1231       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1232         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1233       
1234       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1235          visiting statements that load the exact same memory reference
1236          stored here.  Those statements will have the exact same list
1237          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1238          statement to be its first virtual definition.  */
1239       *output_p = first_vdef (stmt);
1240       if (changed)
1241         {
1242           if (val.lattice_val == VARYING)
1243             retval = SSA_PROP_VARYING;
1244           else 
1245             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1246         }
1247     }
1248
1249   return retval;
1250 }
1251
1252
1253 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1254    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1255    SSA_PROP_VARYING.  */
1256
1257 static enum ssa_prop_result
1258 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1259 {
1260   prop_value_t val;
1261   basic_block block;
1262
1263   block = bb_for_stmt (stmt);
1264   val = evaluate_stmt (stmt);
1265
1266   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1267      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1268      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1269      propagation engine.  */
1270   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1271   if (*taken_edge_p)
1272     return SSA_PROP_INTERESTING;
1273   else
1274     return SSA_PROP_VARYING;
1275 }
1276
1277
1278 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1279    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1280    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1281    output value.
1282    
1283    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1284    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1285    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1286
1287 static enum ssa_prop_result
1288 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1289 {
1290   tree def;
1291   ssa_op_iter iter;
1292
1293   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1294     {
1295       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1296       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1297       fprintf (dump_file, "\n");
1298     }
1299
1300   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1301     {
1302       /* If the statement is an assignment that produces a single
1303          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1304          its output has changed.  */
1305       return visit_assignment (stmt, output_p);
1306     }
1307   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1308     {
1309       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1310          which branch will be taken.  */
1311       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1312     }
1313
1314   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1315      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1316   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1317     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1318
1319   /* Definitions made by statements other than assignments to
1320      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1321      Mark them VARYING.  */
1322   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1323     {
1324       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1325       set_lattice_value (def, v);
1326     }
1327
1328   return SSA_PROP_VARYING;
1329 }
1330
1331
1332 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1333
1334 static void
1335 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1336 {
1337   do_store_ccp = store_ccp;
1338   ccp_initialize ();
1339   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1340   ccp_finalize ();
1341 }
1342
1343
1344 static void
1345 do_ssa_ccp (void)
1346 {
1347   execute_ssa_ccp (false);
1348 }
1349
1350
1351 static bool
1352 gate_ccp (void)
1353 {
1354   return flag_tree_ccp != 0;
1355 }
1356
1357
1358 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1359 {
1360   "ccp",                                /* name */
1361   gate_ccp,                             /* gate */
1362   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1363   NULL,                                 /* sub */
1364   NULL,                                 /* next */
1365   0,                                    /* static_pass_number */
1366   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1367   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1368   0,                                    /* properties_provided */
1369   0,                                    /* properties_destroyed */
1370   0,                                    /* todo_flags_start */
1371   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1372     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1373     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1374   0                                     /* letter */
1375 };
1376
1377
1378 static void
1379 do_ssa_store_ccp (void)
1380 {
1381   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1382   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1383 }
1384
1385 static bool
1386 gate_store_ccp (void)
1387 {
1388   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1389      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1390      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1391   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1392 }
1393
1394
1395 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1396 {
1397   "store_ccp",                          /* name */
1398   gate_store_ccp,                       /* gate */
1399   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1400   NULL,                                 /* sub */
1401   NULL,                                 /* next */
1402   0,                                    /* static_pass_number */
1403   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1404   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1405   0,                                    /* properties_provided */
1406   0,                                    /* properties_destroyed */
1407   0,                                    /* todo_flags_start */
1408   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1409     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1410     | TODO_cleanup_cfg
1411     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
1412   0                                     /* letter */
1413 };
1414
1415 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1416    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1417    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1418
1419 tree
1420 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1421 {
1422   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1423   tree wide_val;
1424   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1425   unsigned int i;
1426
1427   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1428      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1429   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1430       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1431       || !host_integerp (val, 0))
1432     return NULL_TREE;
1433
1434   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1435   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1436
1437   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1438   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1439     return NULL_TREE;
1440
1441   gcc_assert (var_size >= field_size);
1442
1443   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1444      just mask off the high order bits of the value.  */
1445   if (DECL_UNSIGNED (field)
1446       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1447     {
1448       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1449          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1450          the value.  */
1451       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1452         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1453
1454       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1455                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1456     }
1457   else
1458     {
1459       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1460          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1461          value.  */
1462       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1463         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1464
1465       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1466                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1467     }
1468
1469   return wide_val;
1470 }
1471
1472
1473 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1474    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1475    is the desired result type.  */
1476
1477 static tree
1478 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1479 {
1480   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1481   tree array_type, elt_type, elt_size;
1482
1483   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1484      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1485      We can't do anything if either is variable.
1486
1487      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1488   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1489     {
1490       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1491
1492       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1493       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1494           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1495         return NULL_TREE;
1496
1497       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1498       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1499     }
1500
1501   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1502   array_type = TREE_TYPE (base);
1503   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1504     return NULL_TREE;
1505   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1506   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1507     return NULL_TREE;
1508         
1509   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1510      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1511      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1512      division isn't exact, then don't do anything.  */
1513   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1514   if (integer_zerop (offset))
1515     {
1516       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1517         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1518
1519       idx = integer_zero_node;
1520     }
1521   else
1522     {
1523       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1524       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1525
1526       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1527           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1528                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1529                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1530                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1531                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1532                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1533           || lrem || hrem)
1534         return NULL_TREE;
1535
1536       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1537     }
1538
1539   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1540      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1541      low bound.  */
1542   min_idx = integer_zero_node;
1543   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1544     {
1545       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1546         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1547       else
1548         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1549
1550       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1551         return NULL_TREE;
1552
1553       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1554       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1555     }
1556
1557   if (!integer_zerop (min_idx))
1558     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1559   if (!integer_zerop (elt_offset))
1560     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1561
1562   return build (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1563                 size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1564                           / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1565 }
1566
1567
1568 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1569    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1570    is the desired result type.  */
1571 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1572
1573 static tree
1574 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1575                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1576 {
1577   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1578
1579   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1580       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1581       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1582     return NULL_TREE;
1583
1584   /* Short-circuit silly cases.  */
1585   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1586     return NULL_TREE;
1587
1588   tail_array_field = NULL_TREE;
1589   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1590     {
1591       int cmp;
1592
1593       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1594         continue;
1595       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1596         continue;
1597
1598       field_offset = byte_position (f);
1599       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1600         continue;
1601
1602       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1603          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1604          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1605       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1606         continue;
1607
1608       /* The previous array field isn't at the end.  */
1609       tail_array_field = NULL_TREE;
1610
1611       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1612       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1613       if (cmp > 0)
1614         continue;
1615
1616       field_type = TREE_TYPE (f);
1617
1618       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1619          then we can return that field.  */
1620       if (cmp == 0
1621           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1622         {
1623           if (base_is_ptr)
1624             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1625           t = build (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1626           return t;
1627         }
1628       
1629       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1630       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1631         continue;
1632
1633       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1634          used as for flexible array members.  We should be able to
1635          turn this into an array access anyway.  */
1636       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1637         tail_array_field = f;
1638
1639       /* Check the end of the field against the offset.  */
1640       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1641           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1642         continue;
1643       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1644       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1645         continue;
1646
1647       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1648          this field.  */
1649       offset = t;
1650       goto found;
1651     }
1652
1653   if (!tail_array_field)
1654     return NULL_TREE;
1655
1656   f = tail_array_field;
1657   field_type = TREE_TYPE (f);
1658   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1659
1660  found:
1661   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1662      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1663   if (base_is_ptr)
1664     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1665   base = build (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1666
1667   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1668   if (t)
1669     return t;
1670   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1671                                              orig_type, false);
1672 }
1673
1674
1675 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1676    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1677
1678 static tree
1679 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1680 {
1681   tree t;
1682
1683   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1684      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1685      are sometimes added.  */
1686   base = fold (base);
1687   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1688   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1689
1690   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1691   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1692   if (t)
1693     return t;
1694
1695   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1696   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1697     {
1698       tree offset2;
1699
1700       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1701       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1702         return NULL_TREE;
1703       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1704
1705       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1706     }
1707
1708   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1709     {
1710       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1711       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1712
1713       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1714       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1715           && is_gimple_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1716         return DECL_INITIAL (base);
1717
1718       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1719       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1720       if (t)
1721         return t;
1722
1723       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1724       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1725                                               TREE_TYPE (expr), false);
1726       if (t)
1727         return t;
1728
1729       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1730          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1731          and BASE is the array.  */
1732       if (integer_zerop (offset)
1733           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1734                                             TREE_TYPE (expr)))
1735         return base;
1736     }
1737   else
1738     {
1739       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1740          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1741          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1742          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1743          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1744          something that get_expr_operands can't understand.  */
1745
1746       t = base;
1747       STRIP_NOPS (t);
1748       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1749           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1750         {
1751           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1752              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1753              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1754              just return zero.  */
1755           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1756              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1757              re-checking for it here.  */
1758           return integer_zero_node;
1759         }
1760
1761       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1762       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1763         {
1764           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1765                                                   base, offset,
1766                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1767           if (t)
1768             return t;
1769         }
1770     }
1771
1772   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1773   return NULL_TREE;
1774 }
1775
1776
1777 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1778
1779    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1780    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1781    not be the same as the type of the input pointer.
1782
1783    What we're after here is an expression of the form
1784         (T *)(&array + const)
1785    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1786    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1787         &array[x]
1788    which may be able to propagate further.  */
1789
1790 static tree
1791 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1792 {
1793   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1794   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1795   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1796   tree ptd_type;
1797   tree t;
1798   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1799
1800   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1801   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1802     return NULL_TREE;
1803   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1804   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1805     {
1806       if (subtract)
1807         return NULL_TREE;
1808       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1809     }
1810   /* It had better be a constant.  */
1811   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1812     return NULL_TREE;
1813   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1814   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1815     return NULL_TREE;
1816   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1817
1818   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1819      the offset into it.  */
1820   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1821     {
1822       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1823       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1824       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1825       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1826       tree min_idx;
1827
1828       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1829         break;
1830       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1831         break;
1832
1833       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1834       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1835       if (min_idx)
1836         {
1837           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1838           if (min_idx)
1839             {
1840               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1841                 break;
1842
1843               array_idx = convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1844               if (!integer_zerop (min_idx))
1845                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1846                                              min_idx, 0);
1847             }
1848         }
1849
1850       /* Convert the index to a byte offset.  */
1851       array_idx = convert (sizetype, array_idx);
1852       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1853
1854       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1855       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1856          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1857          is smaller than the width of the pointer.  */
1858       if (subtract
1859           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1860           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1861         return NULL;
1862       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1863                              array_idx, op1, 0);
1864       subtract = false;
1865       op0 = array_obj;
1866     }
1867
1868   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1869      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1870      simplification functions.  */
1871   if (subtract)
1872     {
1873       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1874         return NULL;
1875       op1 = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1876       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1877       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1878         return NULL;
1879     }
1880
1881   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1882
1883   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1884   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1885   if (!t)
1886     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1887                                             ptd_type, false);
1888   if (t)
1889     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1890
1891   return t;
1892 }
1893
1894 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1895    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1896
1897 static tree
1898 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1899 {
1900   bool *changed_p = data;
1901   tree expr = *expr_p, t;
1902
1903   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1904   switch (TREE_CODE (expr))
1905     {
1906     case INDIRECT_REF:
1907       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1908       if (t)
1909         return t;
1910       *walk_subtrees = 0;
1911
1912       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1913                                     integer_zero_node);
1914       break;
1915
1916       /* ??? Could handle ARRAY_REF here, as a variant of INDIRECT_REF.
1917          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1918          the base array is found to have another offset contained within.
1919          Otherwise we'd be wasting time.  */
1920
1921     case ADDR_EXPR:
1922       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1923       if (t)
1924         return t;
1925       *walk_subtrees = 0;
1926
1927       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
1928          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
1929       if (*changed_p)
1930         recompute_tree_invarant_for_addr_expr (expr);
1931       return NULL_TREE;
1932
1933     case PLUS_EXPR:
1934     case MINUS_EXPR:
1935       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1936       if (t)
1937         return t;
1938       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
1939       if (t)
1940         return t;
1941       *walk_subtrees = 0;
1942
1943       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
1944       break;
1945
1946     case COMPONENT_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       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
1953          We've already checked that the records are compatible, so we should
1954          come up with a set of compatible fields.  */
1955       {
1956         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
1957         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
1958
1959         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
1960           {
1961             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
1962             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
1963           }
1964       }
1965       break;
1966
1967     case TARGET_MEM_REF:
1968       t = maybe_fold_tmr (expr);
1969       break;
1970
1971     default:
1972       return NULL_TREE;
1973     }
1974
1975   if (t)
1976     {
1977       *expr_p = t;
1978       *changed_p = true;
1979     }
1980
1981   return NULL_TREE;
1982 }
1983
1984
1985 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
1986    ARG in LENGTH.
1987    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
1988    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
1989    we determine or if we are unable to determine the length or value,
1990    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
1991    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
1992    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
1993
1994 static bool
1995 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
1996 {
1997   tree var, def_stmt, val;
1998   
1999   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2000     {
2001       if (type == 2)
2002         {
2003           val = arg;
2004           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2005               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2006             return false;
2007         }
2008       else
2009         val = c_strlen (arg, 1);
2010       if (!val)
2011         return false;
2012
2013       if (*length)
2014         {
2015           if (type > 0)
2016             {
2017               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2018                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2019                 return false;
2020
2021               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2022                 *length = val;
2023               return true;
2024             }
2025           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2026             return false;
2027         }
2028
2029       *length = val;
2030       return true;
2031     }
2032
2033   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2034   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2035     return true;
2036   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2037
2038   var = arg;
2039   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2040
2041   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2042     {
2043       case MODIFY_EXPR:
2044         {
2045           tree rhs;
2046
2047           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2048              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2049              length.  */
2050           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2051           STRIP_NOPS (rhs);
2052           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2053         }
2054
2055       case PHI_NODE:
2056         {
2057           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2058              length.  */
2059           int i;
2060
2061           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2062             {
2063               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2064
2065               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2066                  determine the string length of this argument.  However,
2067                  if we can find a constant string length for the other
2068                  PHI args then we can still be sure that this is a
2069                  constant string length.  So be optimistic and just
2070                  continue with the next argument.  */
2071               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2072                 continue;
2073
2074               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2075                 return false;
2076             }
2077
2078           return true;
2079         }
2080
2081       default:
2082         break;
2083     }
2084
2085
2086   return false;
2087 }
2088
2089
2090 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2091    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2092
2093 static tree
2094 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2095 {
2096   tree result, val[3];
2097   tree callee, arglist, a;
2098   int arg_mask, i, type;
2099   bitmap visited;
2100   bool ignore;
2101
2102   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2103
2104   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2105      result directly.  */
2106   callee = get_callee_fndecl (fn);
2107   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2108   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2109   if (result)
2110     {
2111       if (ignore)
2112         STRIP_NOPS (result);
2113       return result;
2114     }
2115
2116   /* Ignore MD builtins.  */
2117   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2118     return NULL_TREE;
2119
2120   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2121      we're done.  */
2122   if (!arglist)
2123     return NULL_TREE;
2124
2125   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2126   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2127     {
2128     case BUILT_IN_STRLEN:
2129     case BUILT_IN_FPUTS:
2130     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2131       arg_mask = 1;
2132       type = 0;
2133       break;
2134     case BUILT_IN_STRCPY:
2135     case BUILT_IN_STRNCPY:
2136       arg_mask = 2;
2137       type = 0;
2138       break;
2139     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2140     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2141     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2142     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2143     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2144       arg_mask = 4;
2145       type = 2;
2146       break;
2147     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2148     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2149       arg_mask = 2;
2150       type = 1;
2151       break;
2152     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2153     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2154       arg_mask = 2;
2155       type = 2;
2156       break;
2157     default:
2158       return NULL_TREE;
2159     }
2160
2161   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2162   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2163
2164   memset (val, 0, sizeof (val));
2165   for (i = 0, a = arglist;
2166        arg_mask;
2167        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2168     if (arg_mask & 1)
2169       {
2170         bitmap_clear (visited);
2171         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2172           val[i] = NULL_TREE;
2173       }
2174
2175   BITMAP_FREE (visited);
2176
2177   result = NULL_TREE;
2178   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2179     {
2180     case BUILT_IN_STRLEN:
2181       if (val[0])
2182         {
2183           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2184
2185           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2186              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2187           if (is_gimple_val (new)
2188               || (is_gimple_cast (new)
2189                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2190             return new;
2191         }
2192       break;
2193
2194     case BUILT_IN_STRCPY:
2195       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2196         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2197       break;
2198
2199     case BUILT_IN_STRNCPY:
2200       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2201         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2202       break;
2203
2204     case BUILT_IN_FPUTS:
2205       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2206                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2207                                    val[0]);
2208       break;
2209
2210     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2211       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2212                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2213                                    val[0]);
2214       break;
2215
2216     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2217     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2218     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2219     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2220       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2221         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2222                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2223       break;
2224
2225     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2226     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2227       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2228         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2229                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2230       break;
2231
2232     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2233       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2234         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2235       break;
2236
2237     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2238     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2239       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2240         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2241                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2242       break;
2243
2244     default:
2245       gcc_unreachable ();
2246     }
2247
2248   if (result && ignore)
2249     result = fold_ignored_result (result);
2250   return result;
2251 }
2252
2253
2254 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2255    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2256    makes any changes.  */
2257
2258 bool
2259 fold_stmt (tree *stmt_p)
2260 {
2261   tree rhs, result, stmt;
2262   bool changed = false;
2263
2264   stmt = *stmt_p;
2265
2266   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2267      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2268   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &changed, NULL))
2269     {
2270       *stmt_p
2271         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2272                                     NULL);
2273       return true;
2274     }
2275
2276   rhs = get_rhs (stmt);
2277   if (!rhs)
2278     return changed;
2279   result = NULL_TREE;
2280
2281   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2282     {
2283       tree callee;
2284
2285       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2286          available in the generic fold routines.  */
2287       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2288       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2289         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2290       else
2291         {
2292           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2293              here are when we've propagated the address of a decl into the
2294              object slot.  */
2295           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2296              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2297              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2298              here where we can just smash the call operand.  */
2299           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2300           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2301               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2302               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2303               && DECL_P (TREE_OPERAND
2304                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2305             {
2306               tree t;
2307
2308               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2309                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2310                  can yield an array type.  See silly exception in
2311                  check_pointer_types_r.  */
2312
2313               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2314               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2315               if (t)
2316                 {
2317                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2318                   changed = true;
2319                 }
2320             }
2321         }
2322     }
2323
2324   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2325   if (result == NULL_TREE)
2326     result = fold (rhs);
2327
2328   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2329      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2330      now be apparent due to propagation.  */
2331   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2332
2333   if (result != rhs)
2334     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2335
2336   return changed;
2337 }
2338
2339 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2340    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2341    be replaced with a new one.  */
2342
2343 bool
2344 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2345 {
2346   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2347   bool changed = false;
2348
2349   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &changed, NULL);
2350   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2351
2352   rhs = get_rhs (stmt);
2353   if (!rhs || rhs == stmt)
2354     return changed;
2355
2356   new_rhs = fold (rhs);
2357   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2358   if (new_rhs == rhs)
2359     return changed;
2360
2361   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2362   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2363
2364   return changed;
2365 }
2366 \f
2367 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2368    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2369    iterator *SI_P.  */
2370
2371 static tree
2372 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr)
2373 {
2374   tree_stmt_iterator ti;
2375   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2376   tree tmp, stmts = NULL;
2377
2378   push_gimplify_context ();
2379   tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2380   pop_gimplify_context (NULL);
2381
2382   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2383     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2384
2385   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2386   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2387     {
2388       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2389       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2390       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2391       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2392       bsi_next (si_p);
2393     }
2394
2395   return tmp;
2396 }
2397
2398
2399 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2400    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2401
2402 static void
2403 execute_fold_all_builtins (void)
2404 {
2405   bool cfg_changed = false;
2406   basic_block bb;
2407   FOR_EACH_BB (bb)
2408     {
2409       block_stmt_iterator i;
2410       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2411         {
2412           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2413           tree old_stmt = *stmtp;
2414           tree call = get_rhs (*stmtp);
2415           tree callee, result;
2416           enum built_in_function fcode;
2417
2418           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2419             {
2420               bsi_next (&i);
2421               continue;
2422             }
2423           callee = get_callee_fndecl (call);
2424           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2425             {
2426               bsi_next (&i);
2427               continue;
2428             }
2429           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2430
2431           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2432           if (!result)
2433             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2434               {
2435               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2436                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2437                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2438                    certain that the value simply isn't constant.  */
2439                 result = integer_zero_node;
2440                 break;
2441
2442               default:
2443                 bsi_next (&i);
2444                 continue;
2445               }
2446
2447           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2448             {
2449               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2450               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2451             }
2452
2453           if (!set_rhs (stmtp, result))
2454             {
2455               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result);
2456               if (result)
2457                 {
2458                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2459                   
2460                   gcc_assert (ok);
2461                 }
2462             }
2463           mark_new_vars_to_rename (*stmtp);
2464           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2465               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2466             cfg_changed = true;
2467
2468           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2469             {
2470               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2471               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2472               fprintf (dump_file, "\n");
2473             }
2474
2475           /* Retry the same statement if it changed into another
2476              builtin, there might be new opportunities now.  */
2477           call = get_rhs (*stmtp);
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
2485               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2486               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2487             bsi_next (&i);
2488         }
2489     }
2490
2491   /* Delete unreachable blocks.  */
2492   if (cfg_changed)
2493     cleanup_tree_cfg ();
2494 }
2495
2496
2497 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2498 {
2499   "fab",                                /* name */
2500   NULL,                                 /* gate */
2501   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2502   NULL,                                 /* sub */
2503   NULL,                                 /* next */
2504   0,                                    /* static_pass_number */
2505   0,                                    /* tv_id */
2506   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2507   0,                                    /* properties_provided */
2508   0,                                    /* properties_destroyed */
2509   0,                                    /* todo_flags_start */
2510   TODO_dump_func
2511     | TODO_verify_ssa
2512     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2513   0                                     /* letter */
2514 };