OSDN Git Service

PR tree-optimization/29738
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-ccp.c
1 /* Conditional constant propagation pass for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Adapted from original RTL SSA-CCP by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5    Adapted to GIMPLE trees by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
6
7 This file is part of GCC.
8    
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13    
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18    
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Conditional constant propagation (CCP) is based on the SSA
25    propagation engine (tree-ssa-propagate.c).  Constant assignments of
26    the form VAR = CST are propagated from the assignments into uses of
27    VAR, which in turn may generate new constants.  The simulation uses
28    a four level lattice to keep track of constant values associated
29    with SSA names.  Given an SSA name V_i, it may take one of the
30    following values:
31
32         UNINITIALIZED   ->  the initial state of the value.  This value
33                             is replaced with a correct initial value
34                             the first time the value is used, so the
35                             rest of the pass does not need to care about
36                             it.  Using this value simplifies initialization
37                             of the pass, and prevents us from needlessly
38                             scanning statements that are never reached.
39
40         UNDEFINED       ->  V_i is a local variable whose definition
41                             has not been processed yet.  Therefore we
42                             don't yet know if its value is a constant
43                             or not.
44
45         CONSTANT        ->  V_i has been found to hold a constant
46                             value C.
47
48         VARYING         ->  V_i cannot take a constant value, or if it
49                             does, it is not possible to determine it
50                             at compile time.
51
52    The core of SSA-CCP is in ccp_visit_stmt and ccp_visit_phi_node:
53
54    1- In ccp_visit_stmt, we are interested in assignments whose RHS
55       evaluates into a constant and conditional jumps whose predicate
56       evaluates into a boolean true or false.  When an assignment of
57       the form V_i = CONST is found, V_i's lattice value is set to
58       CONSTANT and CONST is associated with it.  This causes the
59       propagation engine to add all the SSA edges coming out the
60       assignment into the worklists, so that statements that use V_i
61       can be visited.
62
63       If the statement is a conditional with a constant predicate, we
64       mark the outgoing edges as executable or not executable
65       depending on the predicate's value.  This is then used when
66       visiting PHI nodes to know when a PHI argument can be ignored.
67       
68
69    2- In ccp_visit_phi_node, if all the PHI arguments evaluate to the
70       same constant C, then the LHS of the PHI is set to C.  This
71       evaluation is known as the "meet operation".  Since one of the
72       goals of this evaluation is to optimistically return constant
73       values as often as possible, it uses two main short cuts:
74
75       - If an argument is flowing in through a non-executable edge, it
76         is ignored.  This is useful in cases like this:
77
78                         if (PRED)
79                           a_9 = 3;
80                         else
81                           a_10 = 100;
82                         a_11 = PHI (a_9, a_10)
83
84         If PRED is known to always evaluate to false, then we can
85         assume that a_11 will always take its value from a_10, meaning
86         that instead of consider it VARYING (a_9 and a_10 have
87         different values), we can consider it CONSTANT 100.
88
89       - If an argument has an UNDEFINED value, then it does not affect
90         the outcome of the meet operation.  If a variable V_i has an
91         UNDEFINED value, it means that either its defining statement
92         hasn't been visited yet or V_i has no defining statement, in
93         which case the original symbol 'V' is being used
94         uninitialized.  Since 'V' is a local variable, the compiler
95         may assume any initial value for it.
96
97
98    After propagation, every variable V_i that ends up with a lattice
99    value of CONSTANT will have the associated constant value in the
100    array CONST_VAL[i].VALUE.  That is fed into substitute_and_fold for
101    final substitution and folding.
102
103
104    Constant propagation in stores and loads (STORE-CCP)
105    ----------------------------------------------------
106
107    While CCP has all the logic to propagate constants in GIMPLE
108    registers, it is missing the ability to associate constants with
109    stores and loads (i.e., pointer dereferences, structures and
110    global/aliased variables).  We don't keep loads and stores in
111    SSA, but we do build a factored use-def web for them (in the
112    virtual operands).
113
114    For instance, consider the following code fragment:
115
116           struct A a;
117           const int B = 42;
118
119           void foo (int i)
120           {
121             if (i > 10)
122               a.a = 42;
123             else
124               {
125                 a.b = 21;
126                 a.a = a.b + 21;
127               }
128
129             if (a.a != B)
130               never_executed ();
131           }
132
133    We should be able to deduce that the predicate 'a.a != B' is always
134    false.  To achieve this, we associate constant values to the SSA
135    names in the V_MAY_DEF and V_MUST_DEF operands for each store.
136    Additionally, since we also glob partial loads/stores with the base
137    symbol, we also keep track of the memory reference where the
138    constant value was stored (in the MEM_REF field of PROP_VALUE_T).
139    For instance,
140
141         # a_5 = V_MAY_DEF <a_4>
142         a.a = 2;
143
144         # VUSE <a_5>
145         x_3 = a.b;
146
147    In the example above, CCP will associate value '2' with 'a_5', but
148    it would be wrong to replace the load from 'a.b' with '2', because
149    '2' had been stored into a.a.
150
151    Note that the initial value of virtual operands is VARYING, not
152    UNDEFINED.  Consider, for instance global variables:
153
154         int A;
155
156         foo (int i)
157         {
158           if (i_3 > 10)
159             A_4 = 3;
160           # A_5 = PHI (A_4, A_2);
161
162           # VUSE <A_5>
163           A.0_6 = A;
164
165           return A.0_6;
166         }
167
168    The value of A_2 cannot be assumed to be UNDEFINED, as it may have
169    been defined outside of foo.  If we were to assume it UNDEFINED, we
170    would erroneously optimize the above into 'return 3;'.
171
172    Though STORE-CCP is not too expensive, it does have to do more work
173    than regular CCP, so it is only enabled at -O2.  Both regular CCP
174    and STORE-CCP use the exact same algorithm.  The only distinction
175    is that when doing STORE-CCP, the boolean variable DO_STORE_CCP is
176    set to true.  This affects the evaluation of statements and PHI
177    nodes.
178
179    References:
180
181      Constant propagation with conditional branches,
182      Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
183
184      Building an Optimizing Compiler,
185      Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
186
187      Advanced Compiler Design and Implementation,
188      Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
189
190 #include "config.h"
191 #include "system.h"
192 #include "coretypes.h"
193 #include "tm.h"
194 #include "tree.h"
195 #include "flags.h"
196 #include "rtl.h"
197 #include "tm_p.h"
198 #include "ggc.h"
199 #include "basic-block.h"
200 #include "output.h"
201 #include "expr.h"
202 #include "function.h"
203 #include "diagnostic.h"
204 #include "timevar.h"
205 #include "tree-dump.h"
206 #include "tree-flow.h"
207 #include "tree-pass.h"
208 #include "tree-ssa-propagate.h"
209 #include "langhooks.h"
210 #include "target.h"
211
212
213 /* Possible lattice values.  */
214 typedef enum
215 {
216   UNINITIALIZED,
217   UNDEFINED,
218   CONSTANT,
219   VARYING
220 } ccp_lattice_t;
221
222 /* Array of propagated constant values.  After propagation,
223    CONST_VAL[I].VALUE holds the constant value for SSA_NAME(I).  If
224    the constant is held in an SSA name representing a memory store
225    (i.e., a V_MAY_DEF or V_MUST_DEF), CONST_VAL[I].MEM_REF will
226    contain the actual memory reference used to store (i.e., the LHS of
227    the assignment doing the store).  */
228 static prop_value_t *const_val;
229
230 /* True if we are also propagating constants in stores and loads.  */
231 static bool do_store_ccp;
232
233 /* Dump constant propagation value VAL to file OUTF prefixed by PREFIX.  */
234
235 static void
236 dump_lattice_value (FILE *outf, const char *prefix, prop_value_t val)
237 {
238   switch (val.lattice_val)
239     {
240     case UNINITIALIZED:
241       fprintf (outf, "%sUNINITIALIZED", prefix);
242       break;
243     case UNDEFINED:
244       fprintf (outf, "%sUNDEFINED", prefix);
245       break;
246     case VARYING:
247       fprintf (outf, "%sVARYING", prefix);
248       break;
249     case CONSTANT:
250       fprintf (outf, "%sCONSTANT ", prefix);
251       print_generic_expr (outf, val.value, dump_flags);
252       break;
253     default:
254       gcc_unreachable ();
255     }
256 }
257
258
259 /* Print lattice value VAL to stderr.  */
260
261 void debug_lattice_value (prop_value_t val);
262
263 void
264 debug_lattice_value (prop_value_t val)
265 {
266   dump_lattice_value (stderr, "", val);
267   fprintf (stderr, "\n");
268 }
269
270
271 /* The regular is_gimple_min_invariant does a shallow test of the object.
272    It assumes that full gimplification has happened, or will happen on the
273    object.  For a value coming from DECL_INITIAL, this is not true, so we
274    have to be more strict ourselves.  */
275
276 static bool
277 ccp_decl_initial_min_invariant (tree t)
278 {
279   if (!is_gimple_min_invariant (t))
280     return false;
281   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
282     {
283       /* Inline and unroll is_gimple_addressable.  */
284       while (1)
285         {
286           t = TREE_OPERAND (t, 0);
287           if (is_gimple_id (t))
288             return true;
289           if (!handled_component_p (t))
290             return false;
291         }
292     }
293   return true;
294 }
295
296
297 /* Compute a default value for variable VAR and store it in the
298    CONST_VAL array.  The following rules are used to get default
299    values:
300
301    1- Global and static variables that are declared constant are
302       considered CONSTANT.
303
304    2- Any other value is considered UNDEFINED.  This is useful when
305       considering PHI nodes.  PHI arguments that are undefined do not
306       change the constant value of the PHI node, which allows for more
307       constants to be propagated.
308
309    3- If SSA_NAME_VALUE is set and it is a constant, its value is
310       used.
311
312    4- Variables defined by statements other than assignments and PHI
313       nodes are considered VARYING.
314
315    5- Initial values of variables that are not GIMPLE registers are
316       considered VARYING.  */
317
318 static prop_value_t
319 get_default_value (tree var)
320 {
321   tree sym = SSA_NAME_VAR (var);
322   prop_value_t val = { UNINITIALIZED, NULL_TREE, NULL_TREE };
323   
324   if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (var))
325     {
326       /* Short circuit for regular CCP.  We are not interested in any
327          non-register when DO_STORE_CCP is false.  */
328       val.lattice_val = VARYING;
329     }
330   else if (SSA_NAME_VALUE (var)
331            && is_gimple_min_invariant (SSA_NAME_VALUE (var)))
332     {
333       val.lattice_val = CONSTANT;
334       val.value = SSA_NAME_VALUE (var);
335     }
336   else if (TREE_STATIC (sym)
337            && TREE_READONLY (sym)
338            && !MTAG_P (sym)
339            && DECL_INITIAL (sym)
340            && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (sym)))
341     {
342       /* Globals and static variables declared 'const' take their
343          initial value.  */
344       val.lattice_val = CONSTANT;
345       val.value = DECL_INITIAL (sym);
346       val.mem_ref = sym;
347     }
348   else
349     {
350       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
351
352       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
353         {
354           /* Variables defined by an empty statement are those used
355              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
356              can assume initially that it is UNDEFINED, otherwise we must
357              consider it VARYING.  */
358           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
359             val.lattice_val = UNDEFINED;
360           else
361             val.lattice_val = VARYING;
362         }
363       else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
364                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
365         {
366           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
367              is considered UNDEFINED.  */
368           val.lattice_val = UNDEFINED;
369         }
370       else
371         {
372           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
373           val.lattice_val = VARYING;
374         }
375     }
376
377   return val;
378 }
379
380
381 /* Get the constant value associated with variable VAR.  */
382
383 static inline prop_value_t *
384 get_value (tree var)
385 {
386   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
387
388   if (val->lattice_val == UNINITIALIZED)
389     *val = get_default_value (var);
390
391   return val;
392 }
393
394 /* Sets the value associated with VAR to VARYING.  */
395
396 static inline void
397 set_value_varying (tree var)
398 {
399   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
400
401   val->lattice_val = VARYING;
402   val->value = NULL_TREE;
403   val->mem_ref = NULL_TREE;
404 }
405
406 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
407    value is different from VAR's previous value.  */
408
409 static bool
410 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
411 {
412   prop_value_t *old_val = get_value (var);
413
414   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
415      value.  If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
416      inform the caller that this was a non-transition.  */
417
418   gcc_assert (old_val->lattice_val <= new_val.lattice_val
419               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
420                   && old_val->value == new_val.value
421                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref));
422
423   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
424     {
425       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
426         {
427           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
428           fprintf (dump_file, ".  Adding SSA edges to worklist.\n");
429         }
430
431       *old_val = new_val;
432
433       gcc_assert (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
434       return true;
435     }
436
437   return false;
438 }
439
440
441 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
442
443    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
444
445    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
446
447    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
448
449    Else return VARYING.  */
450
451 static ccp_lattice_t
452 likely_value (tree stmt)
453 {
454   bool has_constant_operand;
455   stmt_ann_t ann;
456   tree use;
457   ssa_op_iter iter;
458
459   ann = stmt_ann (stmt);
460
461   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
462      constant value.  */
463   if (ann->has_volatile_ops)
464     return VARYING;
465
466   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
467      and/or stores will never fold into a constant.  */
468   if (!do_store_ccp
469       && !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
470     return VARYING;
471
472
473   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
474      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
475   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
476     return VARYING;
477
478   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
479      interesting for CCP.  */
480   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
481       && !(TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR && get_rhs (stmt) != NULL_TREE)
482       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
483       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
484     return VARYING;
485
486   if (is_gimple_min_invariant (get_rhs (stmt)))
487     return CONSTANT;
488
489   has_constant_operand = false;
490   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE | SSA_OP_VUSE)
491     {
492       prop_value_t *val = get_value (use);
493
494       if (val->lattice_val == UNDEFINED)
495         return UNDEFINED;
496
497       if (val->lattice_val == CONSTANT)
498         has_constant_operand = true;
499     }
500
501   if (has_constant_operand
502       /* We do not consider virtual operands here -- load from read-only
503          memory may have only VARYING virtual operands, but still be
504          constant.  */
505       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
506     return CONSTANT;
507
508   return VARYING;
509 }
510
511 /* Returns true if STMT cannot be constant.  */
512
513 static bool
514 surely_varying_stmt_p (tree stmt)
515 {
516   /* If the statement has operands that we cannot handle, it cannot be
517      constant.  */
518   if (stmt_ann (stmt)->has_volatile_ops)
519     return true;
520
521   if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
522     {
523       if (!do_store_ccp)
524         return true;
525
526       /* We can only handle simple loads and stores.  */
527       if (!stmt_makes_single_load (stmt)
528           && !stmt_makes_single_store (stmt))
529         return true;
530     }
531
532   /* If it contains a call, it is varying.  */
533   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
534     return true;
535
536   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
537      interesting for CCP.  */
538   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
539       && !(TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR && get_rhs (stmt) != NULL_TREE)
540       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
541       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
542     return true;
543
544   return false;
545 }
546
547 /* Initialize local data structures for CCP.  */
548
549 static void
550 ccp_initialize (void)
551 {
552   basic_block bb;
553
554   const_val = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
555   memset (const_val, 0, num_ssa_names * sizeof (*const_val));
556
557   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
558   FOR_EACH_BB (bb)
559     {
560       block_stmt_iterator i;
561
562       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
563         {
564           tree stmt = bsi_stmt (i);
565           bool is_varying = surely_varying_stmt_p (stmt);
566
567           if (is_varying)
568             {
569               tree def;
570               ssa_op_iter iter;
571
572               /* If the statement will not produce a constant, mark
573                  all its outputs VARYING.  */
574               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
575                 {
576                   if (is_varying)
577                     set_value_varying (def);
578                 }
579             }
580
581           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
582         }
583     }
584
585   /* Now process PHI nodes.  We never set DONT_SIMULATE_AGAIN on phi node,
586      since we do not know which edges are executable yet, except for
587      phi nodes for virtual operands when we do not do store ccp.  */
588   FOR_EACH_BB (bb)
589     {
590       tree phi;
591
592       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
593         {
594           if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
595             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
596           else
597             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
598         }
599     }
600 }
601
602
603 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
604    free allocated storage.  */
605
606 static void
607 ccp_finalize (void)
608 {
609   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
610   substitute_and_fold (const_val, false);
611
612   free (const_val);
613 }
614
615
616 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
617    in VAL1.
618
619                 any  M UNDEFINED   = any
620                 any  M VARYING     = VARYING
621                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
622                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
623    */
624
625 static void
626 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
627 {
628   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
629     {
630       /* UNDEFINED M any = any   */
631       *val1 = *val2;
632     }
633   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
634     {
635       /* any M UNDEFINED = any
636          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
637       ;
638     }
639   else if (val1->lattice_val == VARYING
640            || val2->lattice_val == VARYING)
641     {
642       /* any M VARYING = VARYING.  */
643       val1->lattice_val = VARYING;
644       val1->value = NULL_TREE;
645       val1->mem_ref = NULL_TREE;
646     }
647   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
648            && val2->lattice_val == CONSTANT
649            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
650            && (!do_store_ccp
651                || (val1->mem_ref && val2->mem_ref
652                    && operand_equal_p (val1->mem_ref, val2->mem_ref, 0))))
653     {
654       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
655          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
656
657          If these two values come from memory stores, make sure that
658          they come from the same memory reference.  */
659       val1->lattice_val = CONSTANT;
660       val1->value = val1->value;
661       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
662     }
663   else
664     {
665       /* Any other combination is VARYING.  */
666       val1->lattice_val = VARYING;
667       val1->value = NULL_TREE;
668       val1->mem_ref = NULL_TREE;
669     }
670 }
671
672
673 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
674    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
675    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
676    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
677
678 static enum ssa_prop_result
679 ccp_visit_phi_node (tree phi)
680 {
681   int i;
682   prop_value_t *old_val, new_val;
683
684   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
685     {
686       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
687       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
688     }
689
690   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi));
691   switch (old_val->lattice_val)
692     {
693     case VARYING:
694       return SSA_PROP_VARYING;
695
696     case CONSTANT:
697       new_val = *old_val;
698       break;
699
700     case UNDEFINED:
701       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
702       new_val.value = NULL_TREE;
703       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
704       break;
705
706     default:
707       gcc_unreachable ();
708     }
709
710   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
711     {
712       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
713          through executable edges.  */
714       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
715
716       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
717         {
718           fprintf (dump_file,
719               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
720               i, e->src->index, e->dest->index,
721               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
722         }
723
724       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
725          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
726       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
727         {
728           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
729           prop_value_t arg_val;
730
731           if (is_gimple_min_invariant (arg))
732             {
733               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
734               arg_val.value = arg;
735               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
736             }
737           else
738             arg_val = *(get_value (arg));
739
740           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
741
742           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
743             {
744               fprintf (dump_file, "\t");
745               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
746               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
747               fprintf (dump_file, "\n");
748             }
749
750           if (new_val.lattice_val == VARYING)
751             break;
752         }
753     }
754
755   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
756     {
757       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
758       fprintf (dump_file, "\n\n");
759     }
760
761   /* Make the transition to the new value.  */
762   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
763     {
764       if (new_val.lattice_val == VARYING)
765         return SSA_PROP_VARYING;
766       else
767         return SSA_PROP_INTERESTING;
768     }
769   else
770     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
771 }
772
773
774 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
775    routines.
776
777    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
778    operands are constants.
779
780    If simplification is possible, return the simplified RHS,
781    otherwise return the original RHS.  */
782
783 static tree
784 ccp_fold (tree stmt)
785 {
786   tree rhs = get_rhs (stmt);
787   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
788   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
789   tree retval = NULL_TREE;
790
791   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
792     {
793       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
794          if any.  */
795       return get_value (rhs)->value;
796     }
797   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
798     {
799       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
800          it are a valid constant for that memory load.  */
801       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
802       if (val && val->mem_ref)
803         {
804           if (operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
805             return val->value;
806
807           /* If RHS is extracting REALPART_EXPR or IMAGPART_EXPR of a
808              complex type with a known constant value, return it.  */
809           if ((TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR
810                || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR)
811               && operand_equal_p (val->mem_ref, TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
812             return fold_build1 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (rhs), val->value);
813         }
814       return NULL_TREE;
815     }
816
817   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
818      be a constant.  So this should almost always return a
819      simplified RHS.  */
820   if (kind == tcc_unary)
821     {
822       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
823       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
824
825       /* Simplify the operand down to a constant.  */
826       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
827         {
828           prop_value_t *val = get_value (op0);
829           if (val->lattice_val == CONSTANT)
830             op0 = get_value (op0)->value;
831         }
832
833       if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
834           && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (rhs),
835                                                  TREE_TYPE (op0)))
836         return op0;
837       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
838     }
839
840   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
841      operands are constants.  */
842   else if (kind == tcc_binary
843            || kind == tcc_comparison
844            || code == TRUTH_AND_EXPR
845            || code == TRUTH_OR_EXPR
846            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
847     {
848       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
849          GIMPLE form.  */
850       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
851       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
852
853       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
854       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
855         {
856           prop_value_t *val = get_value (op0);
857           if (val->lattice_val == CONSTANT)
858             op0 = val->value;
859         }
860
861       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
862         {
863           prop_value_t *val = get_value (op1);
864           if (val->lattice_val == CONSTANT)
865             op1 = val->value;
866         }
867
868       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
869     }
870
871   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
872      arguments are constants.  */
873   else if (code == CALL_EXPR
874            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
875            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
876                == FUNCTION_DECL)
877            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
878     {
879       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
880         {
881           tree *orig, var;
882           tree fndecl, arglist;
883           size_t i = 0;
884           ssa_op_iter iter;
885           use_operand_p var_p;
886
887           /* Preserve the original values of every operand.  */
888           orig = XNEWVEC (tree,  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
889           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
890             orig[i++] = var;
891
892           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
893           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
894           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
895           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
896           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
897
898           /* Restore operands to their original form.  */
899           i = 0;
900           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
901             SET_USE (var_p, orig[i++]);
902           free (orig);
903         }
904     }
905   else
906     return rhs;
907
908   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
909   if (retval)
910     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
911
912   /* No simplification was possible.  */
913   return rhs;
914 }
915
916
917 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
918    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
919    NULL_TREE otherwise.  */
920
921 static tree
922 fold_const_aggregate_ref (tree t)
923 {
924   prop_value_t *value;
925   tree base, ctor, idx, field;
926   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
927   tree cfield, cval;
928
929   switch (TREE_CODE (t))
930     {
931     case ARRAY_REF:
932       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
933          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
934          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
935          the inner reference.  */
936       base = TREE_OPERAND (t, 0);
937       switch (TREE_CODE (base))
938         {
939         case VAR_DECL:
940           if (!TREE_READONLY (base)
941               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
942               || !targetm.binds_local_p (base))
943             return NULL_TREE;
944
945           ctor = DECL_INITIAL (base);
946           break;
947
948         case ARRAY_REF:
949         case COMPONENT_REF:
950           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
951           break;
952
953         default:
954           return NULL_TREE;
955         }
956
957       if (ctor == NULL_TREE
958           || (TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
959               && TREE_CODE (ctor) != STRING_CST)
960           || !TREE_STATIC (ctor))
961         return NULL_TREE;
962
963       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
964          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
965       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
966       switch (TREE_CODE (idx))
967         {
968         case SSA_NAME:
969           if ((value = get_value (idx))
970               && value->lattice_val == CONSTANT
971               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
972             idx = value->value;
973           else
974             return NULL_TREE;
975           break;
976
977         case INTEGER_CST:
978           break;
979
980         default:
981           return NULL_TREE;
982         }
983
984       /* Fold read from constant string.  */
985       if (TREE_CODE (ctor) == STRING_CST)
986         {
987           if ((TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))
988                == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor))))
989               && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor))))
990                   == MODE_INT)
991               && GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))) == 1
992               && compare_tree_int (idx, TREE_STRING_LENGTH (ctor)) < 0)
993             return build_int_cst (TREE_TYPE (t), (TREE_STRING_POINTER (ctor)
994                                                   [TREE_INT_CST_LOW (idx)]));
995           return NULL_TREE;
996         }
997
998       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
999       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1000         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1001           return cval;
1002       break;
1003
1004     case COMPONENT_REF:
1005       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1006          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1007          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1008          the inner reference.  */
1009       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1010       switch (TREE_CODE (base))
1011         {
1012         case VAR_DECL:
1013           if (!TREE_READONLY (base)
1014               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1015               || !targetm.binds_local_p (base))
1016             return NULL_TREE;
1017
1018           ctor = DECL_INITIAL (base);
1019           break;
1020
1021         case ARRAY_REF:
1022         case COMPONENT_REF:
1023           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1024           break;
1025
1026         default:
1027           return NULL_TREE;
1028         }
1029
1030       if (ctor == NULL_TREE
1031           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1032           || !TREE_STATIC (ctor))
1033         return NULL_TREE;
1034
1035       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1036
1037       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1038         if (cfield == field
1039             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1040             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1041           return cval;
1042       break;
1043
1044     case REALPART_EXPR:
1045     case IMAGPART_EXPR:
1046       {
1047         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1048         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1049           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1050         break;
1051       }
1052     
1053     default:
1054       break;
1055     }
1056
1057   return NULL_TREE;
1058 }
1059   
1060 /* Evaluate statement STMT.  */
1061
1062 static prop_value_t
1063 evaluate_stmt (tree stmt)
1064 {
1065   prop_value_t val;
1066   tree simplified = NULL_TREE;
1067   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1068
1069   val.mem_ref = NULL_TREE;
1070
1071   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1072      to fold the statement to determine the constant value.  */
1073   if (likelyvalue == CONSTANT)
1074     simplified = ccp_fold (stmt);
1075   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1076      bother folding the statement.  */
1077   if (likelyvalue == VARYING)
1078     simplified = get_rhs (stmt);
1079   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1080      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1081      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1082      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1083      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1084   else if (!simplified)
1085     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1086
1087   if (simplified && is_gimple_min_invariant (simplified))
1088     {
1089       /* The statement produced a constant value.  */
1090       val.lattice_val = CONSTANT;
1091       val.value = simplified;
1092     }
1093   else
1094     {
1095       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1096          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1097          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1098       if (likelyvalue == UNDEFINED)
1099         val.lattice_val = likelyvalue;
1100       else
1101         val.lattice_val = VARYING;
1102
1103       val.value = NULL_TREE;
1104     }
1105
1106   return val;
1107 }
1108
1109
1110 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1111    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1112    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1113    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1114
1115 static enum ssa_prop_result
1116 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1117 {
1118   prop_value_t val;
1119   tree lhs, rhs;
1120   enum ssa_prop_result retval;
1121
1122   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1123   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1124
1125   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1126     {
1127       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1128       prop_value_t *nval = get_value (rhs);
1129       val = *nval;
1130     }
1131   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1132     {
1133       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1134          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1135          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1136          we can propagate the value on the RHS.  */
1137       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1138
1139       if (nval
1140           && nval->mem_ref
1141           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1142         val = *nval;
1143       else
1144         val = evaluate_stmt (stmt);
1145     }
1146   else
1147     /* Evaluate the statement.  */
1148       val = evaluate_stmt (stmt);
1149
1150   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1151      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1152
1153      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1154      the constant value into the type of the destination variable.  This
1155      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1156   {
1157     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1158
1159     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1160         && val.lattice_val == CONSTANT)
1161       {
1162         tree w = fold_unary (VIEW_CONVERT_EXPR,
1163                              TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1164                              val.value);
1165
1166         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1167         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1168           val.value = w;
1169         else
1170           {
1171             val.lattice_val = VARYING;
1172             val.value = NULL;
1173           }
1174       }
1175
1176     if (val.lattice_val == CONSTANT
1177         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1178         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1179       {
1180         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1181                                  orig_lhs);
1182
1183         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1184           val.value = w;
1185         else
1186           {
1187             val.lattice_val = VARYING;
1188             val.value = NULL_TREE;
1189             val.mem_ref = NULL_TREE;
1190           }
1191       }
1192   }
1193
1194   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1195
1196   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1197   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1198     {
1199       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1200          value to set.  */
1201       if (set_lattice_value (lhs, val))
1202         {
1203           *output_p = lhs;
1204           if (val.lattice_val == VARYING)
1205             retval = SSA_PROP_VARYING;
1206           else
1207             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1208         }
1209     }
1210   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1211     {
1212       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1213          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1214          reference associated with VAL.  */
1215       ssa_op_iter i;
1216       tree vdef;
1217       bool changed;
1218
1219       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1220       if (val.lattice_val == CONSTANT)
1221         val.mem_ref = lhs;
1222
1223       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1224       changed = false;
1225       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1226         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1227       
1228       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1229          visiting statements that load the exact same memory reference
1230          stored here.  Those statements will have the exact same list
1231          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1232          statement to be its first virtual definition.  */
1233       *output_p = first_vdef (stmt);
1234       if (changed)
1235         {
1236           if (val.lattice_val == VARYING)
1237             retval = SSA_PROP_VARYING;
1238           else 
1239             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1240         }
1241     }
1242
1243   return retval;
1244 }
1245
1246
1247 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1248    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1249    SSA_PROP_VARYING.  */
1250
1251 static enum ssa_prop_result
1252 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1253 {
1254   prop_value_t val;
1255   basic_block block;
1256
1257   block = bb_for_stmt (stmt);
1258   val = evaluate_stmt (stmt);
1259
1260   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1261      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1262      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1263      propagation engine.  */
1264   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1265   if (*taken_edge_p)
1266     return SSA_PROP_INTERESTING;
1267   else
1268     return SSA_PROP_VARYING;
1269 }
1270
1271
1272 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1273    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1274    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1275    output value.
1276    
1277    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1278    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1279    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1280
1281 static enum ssa_prop_result
1282 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1283 {
1284   tree def;
1285   ssa_op_iter iter;
1286
1287   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1288     {
1289       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1290       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1291       fprintf (dump_file, "\n");
1292     }
1293
1294   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1295     {
1296       /* If the statement is an assignment that produces a single
1297          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1298          its output has changed.  */
1299       return visit_assignment (stmt, output_p);
1300     }
1301   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1302     {
1303       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1304          which branch will be taken.  */
1305       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1306     }
1307
1308   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1309      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1310   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1311     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1312
1313   /* Definitions made by statements other than assignments to
1314      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1315      Mark them VARYING.  */
1316   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1317     {
1318       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1319       set_lattice_value (def, v);
1320     }
1321
1322   return SSA_PROP_VARYING;
1323 }
1324
1325
1326 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1327
1328 static void
1329 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1330 {
1331   do_store_ccp = store_ccp;
1332   ccp_initialize ();
1333   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1334   ccp_finalize ();
1335 }
1336
1337
1338 static unsigned int
1339 do_ssa_ccp (void)
1340 {
1341   execute_ssa_ccp (false);
1342   return 0;
1343 }
1344
1345
1346 static bool
1347 gate_ccp (void)
1348 {
1349   return flag_tree_ccp != 0;
1350 }
1351
1352
1353 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1354 {
1355   "ccp",                                /* name */
1356   gate_ccp,                             /* gate */
1357   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1358   NULL,                                 /* sub */
1359   NULL,                                 /* next */
1360   0,                                    /* static_pass_number */
1361   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1362   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1363   0,                                    /* properties_provided */
1364   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
1365   0,                                    /* todo_flags_start */
1366   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1367     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1368     | TODO_verify_stmts | TODO_update_smt_usage, /* todo_flags_finish */
1369   0                                     /* letter */
1370 };
1371
1372
1373 static unsigned int
1374 do_ssa_store_ccp (void)
1375 {
1376   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1377   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1378   return 0;
1379 }
1380
1381 static bool
1382 gate_store_ccp (void)
1383 {
1384   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1385      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1386      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1387   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1388 }
1389
1390
1391 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1392 {
1393   "store_ccp",                          /* name */
1394   gate_store_ccp,                       /* gate */
1395   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1396   NULL,                                 /* sub */
1397   NULL,                                 /* next */
1398   0,                                    /* static_pass_number */
1399   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1400   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1401   0,                                    /* properties_provided */
1402   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
1403   0,                                    /* todo_flags_start */
1404   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1405     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1406     | TODO_cleanup_cfg
1407     | TODO_verify_stmts | TODO_update_smt_usage, /* todo_flags_finish */
1408   0                                     /* letter */
1409 };
1410
1411 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1412    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1413    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1414
1415 tree
1416 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1417 {
1418   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1419   tree wide_val;
1420   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1421   unsigned int i;
1422
1423   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1424      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1425   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1426       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1427       || !host_integerp (val, 0))
1428     return NULL_TREE;
1429
1430   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1431   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1432
1433   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1434   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1435     return NULL_TREE;
1436
1437   gcc_assert (var_size >= field_size);
1438
1439   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1440      just mask off the high order bits of the value.  */
1441   if (DECL_UNSIGNED (field)
1442       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1443     {
1444       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1445          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1446          the value.  */
1447       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1448         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1449
1450       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1451                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1452     }
1453   else
1454     {
1455       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1456          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1457          value.  */
1458       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1459         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1460
1461       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1462                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1463     }
1464
1465   return wide_val;
1466 }
1467
1468
1469 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1470    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1471    is the desired result type.  */
1472
1473 static tree
1474 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1475 {
1476   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1477   tree array_type, elt_type, elt_size;
1478
1479   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1480      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1481      We can't do anything if either is variable.
1482
1483      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1484   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1485     {
1486       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1487
1488       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1489       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1490           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1491         return NULL_TREE;
1492
1493       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1494       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1495     }
1496
1497   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1498   array_type = TREE_TYPE (base);
1499   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1500     return NULL_TREE;
1501   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1502   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1503     return NULL_TREE;
1504         
1505   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1506      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1507      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1508      division isn't exact, then don't do anything.  */
1509   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1510   if (integer_zerop (offset))
1511     {
1512       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1513         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1514
1515       idx = integer_zero_node;
1516     }
1517   else
1518     {
1519       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1520       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1521
1522       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1523           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1524                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1525                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1526                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1527                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1528                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1529           || lrem || hrem)
1530         return NULL_TREE;
1531
1532       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1533     }
1534
1535   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1536      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1537      low bound.  */
1538   min_idx = integer_zero_node;
1539   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1540     {
1541       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1542         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1543       else
1544         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1545
1546       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1547         return NULL_TREE;
1548
1549       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1550       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1551     }
1552
1553   if (!integer_zerop (min_idx))
1554     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1555   if (!integer_zerop (elt_offset))
1556     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1557
1558   return build4 (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, min_idx,
1559                  size_int (tree_low_cst (elt_size, 1)
1560                            / (TYPE_ALIGN_UNIT (elt_type))));
1561 }
1562
1563
1564 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1565    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1566    is the desired result type.  */
1567 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1568
1569 static tree
1570 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1571                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1572 {
1573   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1574
1575   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1576       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1577       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1578     return NULL_TREE;
1579
1580   /* Short-circuit silly cases.  */
1581   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1582     return NULL_TREE;
1583
1584   tail_array_field = NULL_TREE;
1585   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1586     {
1587       int cmp;
1588
1589       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1590         continue;
1591       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1592         continue;
1593
1594       field_offset = byte_position (f);
1595       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1596         continue;
1597
1598       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1599          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1600          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1601       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1602         continue;
1603
1604       /* The previous array field isn't at the end.  */
1605       tail_array_field = NULL_TREE;
1606
1607       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1608       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1609       if (cmp > 0)
1610         continue;
1611
1612       field_type = TREE_TYPE (f);
1613
1614       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1615          then we can return that field.  */
1616       if (cmp == 0
1617           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1618         {
1619           if (base_is_ptr)
1620             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1621           t = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1622           return t;
1623         }
1624       
1625       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1626       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1627         continue;
1628
1629       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1630          used as for flexible array members.  We should be able to
1631          turn this into an array access anyway.  */
1632       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1633         tail_array_field = f;
1634
1635       /* Check the end of the field against the offset.  */
1636       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1637           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1638         continue;
1639       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1640       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1641         continue;
1642
1643       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1644          this field.  */
1645       offset = t;
1646       goto found;
1647     }
1648
1649   if (!tail_array_field)
1650     return NULL_TREE;
1651
1652   f = tail_array_field;
1653   field_type = TREE_TYPE (f);
1654   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1655
1656  found:
1657   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1658      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1659   if (base_is_ptr)
1660     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1661   base = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1662
1663   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1664   if (t)
1665     return t;
1666   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1667                                              orig_type, false);
1668 }
1669
1670
1671 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1672    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1673
1674 static tree
1675 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1676 {
1677   tree t;
1678
1679   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1680      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1681      are sometimes added.  */
1682   base = fold (base);
1683   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1684   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1685
1686   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1687   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1688   if (t)
1689     return t;
1690
1691   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1692   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1693     {
1694       tree offset2;
1695
1696       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1697       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1698         return NULL_TREE;
1699       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1700
1701       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1702     }
1703
1704   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1705     {
1706       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1707       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1708
1709       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1710       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1711           && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1712         return DECL_INITIAL (base);
1713
1714       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1715       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1716       if (t)
1717         return t;
1718
1719       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1720       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1721                                               TREE_TYPE (expr), false);
1722       if (t)
1723         return t;
1724
1725       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1726          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1727          and BASE is the array.  */
1728       if (integer_zerop (offset)
1729           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1730                                             TREE_TYPE (expr)))
1731         return base;
1732     }
1733   else
1734     {
1735       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1736          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1737          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1738          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1739          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1740          something that get_expr_operands can't understand.  */
1741
1742       t = base;
1743       STRIP_NOPS (t);
1744       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1745           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1746         {
1747           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1748              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1749              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1750              just return zero.  */
1751           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1752              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1753              re-checking for it here.  */
1754           return integer_zero_node;
1755         }
1756
1757       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1758       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1759         {
1760           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1761                                                   base, offset,
1762                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1763           if (t)
1764             return t;
1765         }
1766     }
1767
1768   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1769   return NULL_TREE;
1770 }
1771
1772
1773 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1774
1775    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1776    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1777    not be the same as the type of the input pointer.
1778
1779    What we're after here is an expression of the form
1780         (T *)(&array + const)
1781    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1782    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1783         &array[x]
1784    which may be able to propagate further.  */
1785
1786 static tree
1787 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1788 {
1789   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1790   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1791   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1792   tree ptd_type;
1793   tree t;
1794   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1795
1796   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1797   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1798     return NULL_TREE;
1799   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1800   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1801     {
1802       if (subtract)
1803         return NULL_TREE;
1804       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1805     }
1806   /* It had better be a constant.  */
1807   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1808     return NULL_TREE;
1809   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1810   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1811     return NULL_TREE;
1812   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1813
1814   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1815      the offset into it.  */
1816   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1817     {
1818       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1819       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1820       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1821       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1822       tree min_idx;
1823
1824       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1825         break;
1826       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1827         break;
1828
1829       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1830       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1831       if (min_idx)
1832         {
1833           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1834           if (min_idx)
1835             {
1836               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1837                 break;
1838
1839               array_idx = fold_convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1840               if (!integer_zerop (min_idx))
1841                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1842                                              min_idx, 0);
1843             }
1844         }
1845
1846       /* Convert the index to a byte offset.  */
1847       array_idx = fold_convert (sizetype, array_idx);
1848       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1849
1850       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1851       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1852          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1853          is smaller than the width of the pointer.  */
1854       if (subtract
1855           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1856           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1857         return NULL;
1858       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1859                              array_idx, op1, 0);
1860       subtract = false;
1861       op0 = array_obj;
1862     }
1863
1864   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1865      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1866      simplification functions.  */
1867   if (subtract)
1868     {
1869       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1870         return NULL;
1871       op1 = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1872       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1873       if (op1 == NULL || TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1874         return NULL;
1875     }
1876
1877   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1878
1879   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1880   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1881   if (!t)
1882     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1883                                             ptd_type, false);
1884   if (t)
1885     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1886
1887   return t;
1888 }
1889
1890 /* For passing state through walk_tree into fold_stmt_r and its
1891    children.  */
1892
1893 struct fold_stmt_r_data
1894 {
1895     bool *changed_p;
1896     bool *inside_addr_expr_p;
1897 };
1898
1899 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1900    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1901
1902 static tree
1903 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1904 {
1905   struct fold_stmt_r_data *fold_stmt_r_data = (struct fold_stmt_r_data *) data;
1906   bool *inside_addr_expr_p = fold_stmt_r_data->inside_addr_expr_p;
1907   bool *changed_p = fold_stmt_r_data->changed_p;
1908   tree expr = *expr_p, t;
1909
1910   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1911   switch (TREE_CODE (expr))
1912     {
1913     case INDIRECT_REF:
1914       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1915       if (t)
1916         return t;
1917       *walk_subtrees = 0;
1918
1919       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1920                                     integer_zero_node);
1921       break;
1922
1923       /* ??? Could handle more ARRAY_REFs here, as a variant of INDIRECT_REF.
1924          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1925          the base array is found to have another offset contained within.
1926          Otherwise we'd be wasting time.  */
1927     case ARRAY_REF:
1928       /* If we are not processing expressions found within an
1929          ADDR_EXPR, then we can fold constant array references.  */
1930       if (!*inside_addr_expr_p)
1931         t = fold_read_from_constant_string (expr);
1932       else
1933         t = NULL;
1934       break;
1935
1936     case ADDR_EXPR:
1937       *inside_addr_expr_p = true;
1938       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1939       *inside_addr_expr_p = false;
1940       if (t)
1941         return t;
1942       *walk_subtrees = 0;
1943
1944       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
1945          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
1946       if (*changed_p)
1947         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (expr);
1948       return NULL_TREE;
1949
1950     case PLUS_EXPR:
1951     case MINUS_EXPR:
1952       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1953       if (t)
1954         return t;
1955       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
1956       if (t)
1957         return t;
1958       *walk_subtrees = 0;
1959
1960       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
1961       break;
1962
1963     case COMPONENT_REF:
1964       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1965       if (t)
1966         return t;
1967       *walk_subtrees = 0;
1968
1969       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
1970          We've already checked that the records are compatible, so we should
1971          come up with a set of compatible fields.  */
1972       {
1973         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
1974         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
1975
1976         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
1977           {
1978             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
1979             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
1980           }
1981       }
1982       break;
1983
1984     case TARGET_MEM_REF:
1985       t = maybe_fold_tmr (expr);
1986       break;
1987
1988     case COND_EXPR:
1989       if (COMPARISON_CLASS_P (TREE_OPERAND (expr, 0)))
1990         {
1991           tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1992           tree tem = fold_binary (TREE_CODE (op0), TREE_TYPE (op0),
1993                                   TREE_OPERAND (op0, 0),
1994                                   TREE_OPERAND (op0, 1));
1995           if (tem && set_rhs (expr_p, tem))
1996             {
1997               t = *expr_p;
1998               break;
1999             }
2000         }
2001       return NULL_TREE;
2002
2003     default:
2004       return NULL_TREE;
2005     }
2006
2007   if (t)
2008     {
2009       *expr_p = t;
2010       *changed_p = true;
2011     }
2012
2013   return NULL_TREE;
2014 }
2015
2016
2017 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
2018    ARG in LENGTH.
2019    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
2020    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
2021    we determine or if we are unable to determine the length or value,
2022    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
2023    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
2024    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
2025
2026 static bool
2027 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
2028 {
2029   tree var, def_stmt, val;
2030   
2031   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2032     {
2033       if (type == 2)
2034         {
2035           val = arg;
2036           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2037               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2038             return false;
2039         }
2040       else
2041         val = c_strlen (arg, 1);
2042       if (!val)
2043         return false;
2044
2045       if (*length)
2046         {
2047           if (type > 0)
2048             {
2049               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2050                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2051                 return false;
2052
2053               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2054                 *length = val;
2055               return true;
2056             }
2057           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2058             return false;
2059         }
2060
2061       *length = val;
2062       return true;
2063     }
2064
2065   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2066   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2067     return true;
2068   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2069
2070   var = arg;
2071   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2072
2073   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2074     {
2075       case MODIFY_EXPR:
2076         {
2077           tree rhs;
2078
2079           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2080              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2081              length.  */
2082           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2083           STRIP_NOPS (rhs);
2084           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2085         }
2086
2087       case PHI_NODE:
2088         {
2089           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2090              length.  */
2091           int i;
2092
2093           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2094             {
2095               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2096
2097               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2098                  determine the string length of this argument.  However,
2099                  if we can find a constant string length for the other
2100                  PHI args then we can still be sure that this is a
2101                  constant string length.  So be optimistic and just
2102                  continue with the next argument.  */
2103               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2104                 continue;
2105
2106               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2107                 return false;
2108             }
2109
2110           return true;
2111         }
2112
2113       default:
2114         break;
2115     }
2116
2117
2118   return false;
2119 }
2120
2121
2122 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2123    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2124
2125 static tree
2126 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2127 {
2128   tree result, val[3];
2129   tree callee, arglist, a;
2130   int arg_mask, i, type;
2131   bitmap visited;
2132   bool ignore;
2133
2134   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2135
2136   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2137      result directly.  */
2138   callee = get_callee_fndecl (fn);
2139   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2140   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2141   if (result)
2142     {
2143       if (ignore)
2144         STRIP_NOPS (result);
2145       return result;
2146     }
2147
2148   /* Ignore MD builtins.  */
2149   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2150     return NULL_TREE;
2151
2152   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2153      we're done.  */
2154   if (!arglist)
2155     return NULL_TREE;
2156
2157   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2158   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2159     {
2160     case BUILT_IN_STRLEN:
2161     case BUILT_IN_FPUTS:
2162     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2163       arg_mask = 1;
2164       type = 0;
2165       break;
2166     case BUILT_IN_STRCPY:
2167     case BUILT_IN_STRNCPY:
2168       arg_mask = 2;
2169       type = 0;
2170       break;
2171     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2172     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2173     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2174     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2175     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2176       arg_mask = 4;
2177       type = 2;
2178       break;
2179     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2180     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2181       arg_mask = 2;
2182       type = 1;
2183       break;
2184     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2185     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2186       arg_mask = 2;
2187       type = 2;
2188       break;
2189     default:
2190       return NULL_TREE;
2191     }
2192
2193   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2194   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2195
2196   memset (val, 0, sizeof (val));
2197   for (i = 0, a = arglist;
2198        arg_mask;
2199        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2200     if (arg_mask & 1)
2201       {
2202         bitmap_clear (visited);
2203         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2204           val[i] = NULL_TREE;
2205       }
2206
2207   BITMAP_FREE (visited);
2208
2209   result = NULL_TREE;
2210   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2211     {
2212     case BUILT_IN_STRLEN:
2213       if (val[0])
2214         {
2215           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2216
2217           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2218              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2219           if (is_gimple_val (new)
2220               || (is_gimple_cast (new)
2221                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2222             return new;
2223         }
2224       break;
2225
2226     case BUILT_IN_STRCPY:
2227       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2228         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2229       break;
2230
2231     case BUILT_IN_STRNCPY:
2232       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2233         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2234       break;
2235
2236     case BUILT_IN_FPUTS:
2237       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2238                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2239                                    val[0]);
2240       break;
2241
2242     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2243       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2244                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2245                                    val[0]);
2246       break;
2247
2248     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2249     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2250     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2251     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2252       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2253         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2254                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2255       break;
2256
2257     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2258     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2259       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2260         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2261                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2262       break;
2263
2264     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2265       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2266         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2267       break;
2268
2269     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2270     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2271       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2272         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2273                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2274       break;
2275
2276     default:
2277       gcc_unreachable ();
2278     }
2279
2280   if (result && ignore)
2281     result = fold_ignored_result (result);
2282   return result;
2283 }
2284
2285
2286 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2287    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2288    makes any changes.  */
2289
2290 bool
2291 fold_stmt (tree *stmt_p)
2292 {
2293   tree rhs, result, stmt;
2294   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2295   bool changed = false;
2296   bool inside_addr_expr = false;
2297
2298   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2299   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2300
2301   stmt = *stmt_p;
2302
2303   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2304      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2305   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL))
2306     {
2307       *stmt_p
2308         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2309                                     NULL);
2310       return true;
2311     }
2312
2313   rhs = get_rhs (stmt);
2314   if (!rhs)
2315     return changed;
2316   result = NULL_TREE;
2317
2318   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2319     {
2320       tree callee;
2321
2322       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2323          available in the generic fold routines.  */
2324       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2325       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2326         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2327       else
2328         {
2329           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2330              here are when we've propagated the address of a decl into the
2331              object slot.  */
2332           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2333              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2334              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2335              here where we can just smash the call operand. Also
2336              CALL_EXPR_RETURN_SLOT_OPT needs to be handled correctly and
2337              copied, fold_ternary does not have not information. */
2338           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2339           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2340               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2341               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2342               && DECL_P (TREE_OPERAND
2343                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2344             {
2345               tree t;
2346
2347               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2348                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2349                  can yield an array type.  See silly exception in
2350                  check_pointer_types_r.  */
2351
2352               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2353               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2354               if (t)
2355                 {
2356                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2357                   changed = true;
2358                 }
2359             }
2360         }
2361     }
2362
2363   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2364   if (result == NULL_TREE)
2365     result = fold (rhs);
2366
2367   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2368      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2369      now be apparent due to propagation.  */
2370   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2371
2372   if (result != rhs)
2373     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2374
2375   return changed;
2376 }
2377
2378 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2379    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2380    be replaced with a new one.  */
2381
2382 bool
2383 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2384 {
2385   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2386   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2387   bool changed = false;
2388   bool inside_addr_expr = false;
2389
2390   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2391   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2392
2393   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL);
2394   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2395
2396   rhs = get_rhs (stmt);
2397   if (!rhs || rhs == stmt)
2398     return changed;
2399
2400   new_rhs = fold (rhs);
2401   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2402   if (new_rhs == rhs)
2403     return changed;
2404
2405   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2406   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2407
2408   return changed;
2409 }
2410 \f
2411 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2412    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2413    iterator *SI_P. 
2414    When IGNORE is set, don't worry about the return value.  */
2415
2416 static tree
2417 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr, bool ignore)
2418 {
2419   tree_stmt_iterator ti;
2420   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2421   tree tmp, stmts = NULL;
2422
2423   push_gimplify_context ();
2424   if (ignore)
2425     {
2426       tmp = build_empty_stmt ();
2427       gimplify_and_add (expr, &stmts);
2428     }
2429   else
2430     tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2431   pop_gimplify_context (NULL);
2432
2433   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2434     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2435
2436   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2437   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2438     {
2439       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2440       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2441       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2442       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2443       bsi_next (si_p);
2444     }
2445
2446   return tmp;
2447 }
2448
2449
2450 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2451    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2452
2453 static unsigned int
2454 execute_fold_all_builtins (void)
2455 {
2456   bool cfg_changed = false;
2457   basic_block bb;
2458   FOR_EACH_BB (bb)
2459     {
2460       block_stmt_iterator i;
2461       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2462         {
2463           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2464           tree old_stmt = *stmtp;
2465           tree call = get_rhs (*stmtp);
2466           tree callee, result;
2467           enum built_in_function fcode;
2468
2469           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2470             {
2471               bsi_next (&i);
2472               continue;
2473             }
2474           callee = get_callee_fndecl (call);
2475           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2476             {
2477               bsi_next (&i);
2478               continue;
2479             }
2480           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2481
2482           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2483           if (!result)
2484             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2485               {
2486               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2487                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2488                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2489                    certain that the value simply isn't constant.  */
2490                 result = integer_zero_node;
2491                 break;
2492
2493               default:
2494                 bsi_next (&i);
2495                 continue;
2496               }
2497
2498           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2499             {
2500               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2501               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2502             }
2503
2504           if (!set_rhs (stmtp, result))
2505             {
2506               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result,
2507                                                   TREE_CODE (old_stmt)
2508                                                   != MODIFY_EXPR);
2509               if (result)
2510                 {
2511                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2512                   
2513                   gcc_assert (ok);
2514                 }
2515             }
2516           mark_new_vars_to_rename (*stmtp);
2517           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2518               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2519             cfg_changed = true;
2520
2521           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2522             {
2523               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2524               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2525               fprintf (dump_file, "\n");
2526             }
2527
2528           /* Retry the same statement if it changed into another
2529              builtin, there might be new opportunities now.  */
2530           call = get_rhs (*stmtp);
2531           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2532             {
2533               bsi_next (&i);
2534               continue;
2535             }
2536           callee = get_callee_fndecl (call);
2537           if (!callee
2538               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2539               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2540             bsi_next (&i);
2541         }
2542     }
2543
2544   /* Delete unreachable blocks.  */
2545   if (cfg_changed)
2546     cleanup_tree_cfg ();
2547   return 0;
2548 }
2549
2550
2551 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2552 {
2553   "fab",                                /* name */
2554   NULL,                                 /* gate */
2555   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2556   NULL,                                 /* sub */
2557   NULL,                                 /* next */
2558   0,                                    /* static_pass_number */
2559   0,                                    /* tv_id */
2560   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2561   0,                                    /* properties_provided */
2562   0,                                    /* properties_destroyed */
2563   0,                                    /* todo_flags_start */
2564   TODO_dump_func
2565     | TODO_verify_ssa
2566     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2567   0                                     /* letter */
2568 };