OSDN Git Service

* fixed-value.h: New file.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-copy.c
1 /* Copy propagation and SSA_NAME replacement support routines.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "config.h"
21 #include "system.h"
22 #include "coretypes.h"
23 #include "tm.h"
24 #include "tree.h"
25 #include "flags.h"
26 #include "rtl.h"
27 #include "tm_p.h"
28 #include "ggc.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "output.h"
31 #include "expr.h"
32 #include "function.h"
33 #include "diagnostic.h"
34 #include "timevar.h"
35 #include "tree-dump.h"
36 #include "tree-flow.h"
37 #include "tree-pass.h"
38 #include "tree-ssa-propagate.h"
39 #include "langhooks.h"
40
41 /* This file implements the copy propagation pass and provides a
42    handful of interfaces for performing const/copy propagation and
43    simple expression replacement which keep variable annotations
44    up-to-date.
45
46    We require that for any copy operation where the RHS and LHS have
47    a non-null memory tag the memory tag be the same.   It is OK
48    for one or both of the memory tags to be NULL.
49
50    We also require tracking if a variable is dereferenced in a load or
51    store operation.
52
53    We enforce these requirements by having all copy propagation and
54    replacements of one SSA_NAME with a different SSA_NAME to use the
55    APIs defined in this file.  */
56
57 /* Return true if we may propagate ORIG into DEST, false otherwise.  */
58
59 bool
60 may_propagate_copy (tree dest, tree orig)
61 {
62   tree type_d = TREE_TYPE (dest);
63   tree type_o = TREE_TYPE (orig);
64
65   /* For memory partitions, copies are OK as long as the memory symbol
66      belongs to the partition.  */
67   if (TREE_CODE (dest) == SSA_NAME
68       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (dest)) == MEMORY_PARTITION_TAG)
69     return (TREE_CODE (orig) == SSA_NAME
70             && !is_gimple_reg (orig)
71             && (SSA_NAME_VAR (dest) == SSA_NAME_VAR (orig)
72                 || bitmap_bit_p (MPT_SYMBOLS (SSA_NAME_VAR (dest)),
73                                  DECL_UID (SSA_NAME_VAR (orig)))));
74
75   if (TREE_CODE (orig) == SSA_NAME
76       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (orig)) == MEMORY_PARTITION_TAG)
77     return (TREE_CODE (dest) == SSA_NAME
78             && !is_gimple_reg (dest)
79             && (SSA_NAME_VAR (dest) == SSA_NAME_VAR (orig)
80                 || bitmap_bit_p (MPT_SYMBOLS (SSA_NAME_VAR (orig)),
81                                  DECL_UID (SSA_NAME_VAR (dest)))));
82   
83   /* Do not copy between types for which we *do* need a conversion.  */
84   if (!useless_type_conversion_p (type_d, type_o))
85     return false;
86
87   /* FIXME.  GIMPLE is allowing pointer assignments and comparisons of
88      pointers that have different alias sets.  This means that these
89      pointers will have different memory tags associated to them.
90
91      If we allow copy propagation in these cases, statements de-referencing
92      the new pointer will now have a reference to a different memory tag
93      with potentially incorrect SSA information.
94
95      This was showing up in libjava/java/util/zip/ZipFile.java with code
96      like:
97
98         struct java.io.BufferedInputStream *T.660;
99         struct java.io.BufferedInputStream *T.647;
100         struct java.io.InputStream *is;
101         struct java.io.InputStream *is.662;
102         [ ... ]
103         T.660 = T.647;
104         is = T.660;     <-- This ought to be type-casted
105         is.662 = is;
106
107      Also, f/name.c exposed a similar problem with a COND_EXPR predicate
108      that was causing DOM to generate and equivalence with two pointers of
109      alias-incompatible types:
110
111         struct _ffename_space *n;
112         struct _ffename *ns;
113         [ ... ]
114         if (n == ns)
115           goto lab;
116         ...
117         lab:
118         return n;
119
120      I think that GIMPLE should emit the appropriate type-casts.  For the
121      time being, blocking copy-propagation in these cases is the safe thing
122      to do.  */
123   if (TREE_CODE (dest) == SSA_NAME
124       && TREE_CODE (orig) == SSA_NAME
125       && POINTER_TYPE_P (type_d)
126       && POINTER_TYPE_P (type_o))
127     {
128       tree mt_dest = symbol_mem_tag (SSA_NAME_VAR (dest));
129       tree mt_orig = symbol_mem_tag (SSA_NAME_VAR (orig));
130       if (mt_dest && mt_orig && mt_dest != mt_orig)
131         return false;
132       else if (!useless_type_conversion_p (type_d, type_o))
133         return false;
134       else if (get_alias_set (TREE_TYPE (type_d)) != 
135                get_alias_set (TREE_TYPE (type_o)))
136         return false;
137
138       /* Also verify flow-sensitive information is compatible.  */
139       if (SSA_NAME_PTR_INFO (orig) && SSA_NAME_PTR_INFO (dest))
140         {
141           struct ptr_info_def *orig_ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
142           struct ptr_info_def *dest_ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (dest);
143
144           if (orig_ptr_info->name_mem_tag
145               && dest_ptr_info->name_mem_tag
146               && orig_ptr_info->pt_vars
147               && dest_ptr_info->pt_vars
148               && !bitmap_intersect_p (dest_ptr_info->pt_vars,
149                                       orig_ptr_info->pt_vars))
150             return false;
151         }
152     }
153
154   /* If the destination is a SSA_NAME for a virtual operand, then we have
155      some special cases to handle.  */
156   if (TREE_CODE (dest) == SSA_NAME && !is_gimple_reg (dest))
157     {
158       /* If both operands are SSA_NAMEs referring to virtual operands, then
159          we can always propagate.  */
160       if (TREE_CODE (orig) == SSA_NAME
161           && !is_gimple_reg (orig))
162         return true;
163
164       /* We have a "copy" from something like a constant into a virtual
165          operand.  Reject these.  */
166       return false;
167     }
168
169   /* If ORIG flows in from an abnormal edge, it cannot be propagated.  */
170   if (TREE_CODE (orig) == SSA_NAME
171       && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (orig))
172     return false;
173
174   /* If DEST is an SSA_NAME that flows from an abnormal edge, then it
175      cannot be replaced.  */
176   if (TREE_CODE (dest) == SSA_NAME
177       && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (dest))
178     return false;
179
180   /* Anything else is OK.  */
181   return true;
182 }
183
184 /* Similarly, but we know that we're propagating into an ASM_EXPR.  */
185
186 bool
187 may_propagate_copy_into_asm (tree dest)
188 {
189   /* Hard register operands of asms are special.  Do not bypass.  */
190   return !(TREE_CODE (dest) == SSA_NAME
191            && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (dest)) == VAR_DECL
192            && DECL_HARD_REGISTER (SSA_NAME_VAR (dest)));
193 }
194
195
196 /* Given two SSA_NAMEs pointers ORIG and NEW such that we are copy
197    propagating NEW into ORIG, consolidate aliasing information so that
198    they both share the same memory tags.  */
199
200 void
201 merge_alias_info (tree orig_name, tree new_name)
202 {
203   tree new_sym = SSA_NAME_VAR (new_name);
204   tree orig_sym = SSA_NAME_VAR (orig_name);
205   var_ann_t new_ann = var_ann (new_sym);
206   var_ann_t orig_ann = var_ann (orig_sym);
207
208   /* No merging necessary when memory partitions are involved.  */
209   if (factoring_name_p (new_name))
210     {
211       gcc_assert (!is_gimple_reg (orig_sym));
212       return;
213     }
214   else if (factoring_name_p (orig_name))
215     {
216       gcc_assert (!is_gimple_reg (new_sym));
217       return;
218     }
219
220   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_name)));
221   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (new_name)));
222
223 #if defined ENABLE_CHECKING
224   gcc_assert (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (orig_name),
225                                         TREE_TYPE (new_name)));
226
227   /* If the pointed-to alias sets are different, these two pointers
228      would never have the same memory tag.  In this case, NEW should
229      not have been propagated into ORIG.  */
230   gcc_assert (get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (new_sym)))
231               == get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (orig_sym))));
232 #endif
233
234   /* Synchronize the symbol tags.  If both pointers had a tag and they
235      are different, then something has gone wrong.  Symbol tags can
236      always be merged because they are flow insensitive, all the SSA
237      names of the same base DECL share the same symbol tag.  */
238   if (new_ann->symbol_mem_tag == NULL_TREE)
239     new_ann->symbol_mem_tag = orig_ann->symbol_mem_tag;
240   else if (orig_ann->symbol_mem_tag == NULL_TREE)
241     orig_ann->symbol_mem_tag = new_ann->symbol_mem_tag;
242   else
243     gcc_assert (new_ann->symbol_mem_tag == orig_ann->symbol_mem_tag);
244
245   /* Check that flow-sensitive information is compatible.  Notice that
246      we may not merge flow-sensitive information here.  This function
247      is called when propagating equivalences dictated by the IL, like
248      a copy operation P_i = Q_j, and from equivalences dictated by
249      control-flow, like if (P_i == Q_j).
250      
251      In the former case, P_i and Q_j are equivalent in every block
252      dominated by the assignment, so their flow-sensitive information
253      is always the same.  However, in the latter case, the pointers
254      P_i and Q_j are only equivalent in one of the sub-graphs out of
255      the predicate, so their flow-sensitive information is not the
256      same in every block dominated by the predicate.
257
258      Since we cannot distinguish one case from another in this
259      function, we can only make sure that if P_i and Q_j have
260      flow-sensitive information, they should be compatible.  */
261   if (SSA_NAME_PTR_INFO (orig_name) && SSA_NAME_PTR_INFO (new_name))
262     {
263       struct ptr_info_def *orig_ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (orig_name);
264       struct ptr_info_def *new_ptr_info = SSA_NAME_PTR_INFO (new_name);
265
266       /* Note that pointer NEW and ORIG may actually have different
267          pointed-to variables (e.g., PR 18291 represented in
268          testsuite/gcc.c-torture/compile/pr18291.c).  However, since
269          NEW is being copy-propagated into ORIG, it must always be
270          true that the pointed-to set for pointer NEW is the same, or
271          a subset, of the pointed-to set for pointer ORIG.  If this
272          isn't the case, we shouldn't have been able to do the
273          propagation of NEW into ORIG.  */
274       if (orig_ptr_info->name_mem_tag
275           && new_ptr_info->name_mem_tag
276           && orig_ptr_info->pt_vars
277           && new_ptr_info->pt_vars)
278         gcc_assert (bitmap_intersect_p (new_ptr_info->pt_vars,
279                                         orig_ptr_info->pt_vars));
280     }
281 }   
282
283
284 /* Common code for propagate_value and replace_exp.
285
286    Replace use operand OP_P with VAL.  FOR_PROPAGATION indicates if the
287    replacement is done to propagate a value or not.  */
288
289 static void
290 replace_exp_1 (use_operand_p op_p, tree val,
291                bool for_propagation ATTRIBUTE_UNUSED)
292 {
293   tree op = USE_FROM_PTR (op_p);
294
295 #if defined ENABLE_CHECKING
296   gcc_assert (!(for_propagation
297                 && TREE_CODE (op) == SSA_NAME
298                 && TREE_CODE (val) == SSA_NAME
299                 && !may_propagate_copy (op, val)));
300 #endif
301
302   if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME)
303     {
304       if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
305         merge_alias_info (op, val);
306       SET_USE (op_p, val);
307     }
308   else
309     SET_USE (op_p, unsave_expr_now (val));
310 }
311
312
313 /* Propagate the value VAL (assumed to be a constant or another SSA_NAME)
314    into the operand pointed to by OP_P.
315
316    Use this version for const/copy propagation as it will perform additional
317    checks to ensure validity of the const/copy propagation.  */
318
319 void
320 propagate_value (use_operand_p op_p, tree val)
321 {
322   replace_exp_1 (op_p, val, true);
323 }
324
325
326 /* Propagate the value VAL (assumed to be a constant or another SSA_NAME)
327    into the tree pointed to by OP_P.
328
329    Use this version for const/copy propagation when SSA operands are not
330    available.  It will perform the additional checks to ensure validity of
331    the const/copy propagation, but will not update any operand information.
332    Be sure to mark the stmt as modified.  */
333
334 void
335 propagate_tree_value (tree *op_p, tree val)
336 {
337 #if defined ENABLE_CHECKING
338   gcc_assert (!(TREE_CODE (val) == SSA_NAME
339                 && TREE_CODE (*op_p) == SSA_NAME
340                 && !may_propagate_copy (*op_p, val)));
341 #endif
342
343   if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME)
344     {
345       if (TREE_CODE (*op_p) == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (*op_p)))
346         merge_alias_info (*op_p, val);
347       *op_p = val;
348     }
349   else
350     *op_p = unsave_expr_now (val);
351 }
352
353
354 /* Replace *OP_P with value VAL (assumed to be a constant or another SSA_NAME).
355
356    Use this version when not const/copy propagating values.  For example,
357    PRE uses this version when building expressions as they would appear
358    in specific blocks taking into account actions of PHI nodes.  */
359
360 void
361 replace_exp (use_operand_p op_p, tree val)
362 {
363   replace_exp_1 (op_p, val, false);
364 }
365
366
367 /*---------------------------------------------------------------------------
368                                 Copy propagation
369 ---------------------------------------------------------------------------*/
370 /* During propagation, we keep chains of variables that are copies of
371    one another.  If variable X_i is a copy of X_j and X_j is a copy of
372    X_k, COPY_OF will contain:
373
374         COPY_OF[i].VALUE = X_j
375         COPY_OF[j].VALUE = X_k
376         COPY_OF[k].VALUE = X_k
377
378    After propagation, the copy-of value for each variable X_i is
379    converted into the final value by walking the copy-of chains and
380    updating COPY_OF[i].VALUE to be the last element of the chain.  */
381 static prop_value_t *copy_of;
382
383 /* Used in set_copy_of_val to determine if the last link of a copy-of
384    chain has changed.  */
385 static tree *cached_last_copy_of;
386
387 /* True if we are doing copy propagation on loads and stores.  */
388 static bool do_store_copy_prop;
389
390
391 /* Return true if this statement may generate a useful copy.  */
392
393 static bool
394 stmt_may_generate_copy (tree stmt)
395 {
396   tree lhs, rhs;
397   stmt_ann_t ann;
398
399   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
400     return !SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (PHI_RESULT (stmt));
401
402   if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
403     return false;
404
405   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
406   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
407   ann = stmt_ann (stmt);
408
409   /* If the statement has volatile operands, it won't generate a
410      useful copy.  */
411   if (ann->has_volatile_ops)
412     return false;
413
414   /* If we are not doing store copy-prop, statements with loads and/or
415      stores will never generate a useful copy.  */
416   if (!do_store_copy_prop
417       && !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
418     return false;
419
420   /* Otherwise, the only statements that generate useful copies are
421      assignments whose RHS is just an SSA name that doesn't flow
422      through abnormal edges.  */
423   return (do_store_copy_prop
424           && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
425          || (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
426              && !SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs));
427 }
428
429
430 /* Return the copy-of value for VAR.  */
431
432 static inline prop_value_t *
433 get_copy_of_val (tree var)
434 {
435   prop_value_t *val = &copy_of[SSA_NAME_VERSION (var)];
436
437   if (val->value == NULL_TREE
438       && !stmt_may_generate_copy (SSA_NAME_DEF_STMT (var)))
439     {
440       /* If the variable will never generate a useful copy relation,
441          make it its own copy.  */
442       val->value = var;
443       val->mem_ref = NULL_TREE;
444     }
445
446   return val;
447 }
448
449
450 /* Return last link in the copy-of chain for VAR.  */
451
452 static tree
453 get_last_copy_of (tree var)
454 {
455   tree last;
456   int i;
457
458   /* Traverse COPY_OF starting at VAR until we get to the last
459      link in the chain.  Since it is possible to have cycles in PHI
460      nodes, the copy-of chain may also contain cycles.
461      
462      To avoid infinite loops and to avoid traversing lengthy copy-of
463      chains, we artificially limit the maximum number of chains we are
464      willing to traverse.
465
466      The value 5 was taken from a compiler and runtime library
467      bootstrap and a mixture of C and C++ code from various sources.
468      More than 82% of all copy-of chains were shorter than 5 links.  */
469 #define LIMIT   5
470
471   last = var;
472   for (i = 0; i < LIMIT; i++)
473     {
474       tree copy = copy_of[SSA_NAME_VERSION (last)].value;
475       if (copy == NULL_TREE || copy == last)
476         break;
477       last = copy;
478     }
479
480   /* If we have reached the limit, then we are either in a copy-of
481      cycle or the copy-of chain is too long.  In this case, just
482      return VAR so that it is not considered a copy of anything.  */
483   return (i < LIMIT ? last : var);
484 }
485
486
487 /* Set FIRST to be the first variable in the copy-of chain for DEST.
488    If DEST's copy-of value or its copy-of chain has changed, return
489    true.
490
491    MEM_REF is the memory reference where FIRST is stored.  This is
492    used when DEST is a non-register and we are copy propagating loads
493    and stores.  */
494
495 static inline bool
496 set_copy_of_val (tree dest, tree first, tree mem_ref)
497 {
498   unsigned int dest_ver = SSA_NAME_VERSION (dest);
499   tree old_first, old_last, new_last;
500   
501   /* Set FIRST to be the first link in COPY_OF[DEST].  If that
502      changed, return true.  */
503   old_first = copy_of[dest_ver].value;
504   copy_of[dest_ver].value = first;
505   copy_of[dest_ver].mem_ref = mem_ref;
506
507   if (old_first != first)
508     return true;
509
510   /* If FIRST and OLD_FIRST are the same, we need to check whether the
511      copy-of chain starting at FIRST ends in a different variable.  If
512      the copy-of chain starting at FIRST ends up in a different
513      variable than the last cached value we had for DEST, then return
514      true because DEST is now a copy of a different variable.
515
516      This test is necessary because even though the first link in the
517      copy-of chain may not have changed, if any of the variables in
518      the copy-of chain changed its final value, DEST will now be the
519      copy of a different variable, so we have to do another round of
520      propagation for everything that depends on DEST.  */
521   old_last = cached_last_copy_of[dest_ver];
522   new_last = get_last_copy_of (dest);
523   cached_last_copy_of[dest_ver] = new_last;
524
525   return (old_last != new_last);
526 }
527
528
529 /* Dump the copy-of value for variable VAR to FILE.  */
530
531 static void
532 dump_copy_of (FILE *file, tree var)
533 {
534   tree val;
535   sbitmap visited;
536
537   print_generic_expr (file, var, dump_flags);
538
539   if (TREE_CODE (var) != SSA_NAME)
540     return;
541     
542   visited = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
543   sbitmap_zero (visited);
544   SET_BIT (visited, SSA_NAME_VERSION (var));
545   
546   fprintf (file, " copy-of chain: ");
547
548   val = var;
549   print_generic_expr (file, val, 0);
550   fprintf (file, " ");
551   while (copy_of[SSA_NAME_VERSION (val)].value)
552     {
553       fprintf (file, "-> ");
554       val = copy_of[SSA_NAME_VERSION (val)].value;
555       print_generic_expr (file, val, 0);
556       fprintf (file, " ");
557       if (TEST_BIT (visited, SSA_NAME_VERSION (val)))
558         break;
559       SET_BIT (visited, SSA_NAME_VERSION (val));
560     }
561
562   val = get_copy_of_val (var)->value;
563   if (val == NULL_TREE)
564     fprintf (file, "[UNDEFINED]");
565   else if (val != var)
566     fprintf (file, "[COPY]");
567   else
568     fprintf (file, "[NOT A COPY]");
569   
570   sbitmap_free (visited);
571 }
572
573
574 /* Evaluate the RHS of STMT.  If it produces a valid copy, set the LHS
575    value and store the LHS into *RESULT_P.  If STMT generates more
576    than one name (i.e., STMT is an aliased store), it is enough to
577    store the first name in the VDEF list into *RESULT_P.  After
578    all, the names generated will be VUSEd in the same statements.  */
579
580 static enum ssa_prop_result
581 copy_prop_visit_assignment (tree stmt, tree *result_p)
582 {
583   tree lhs, rhs;
584   prop_value_t *rhs_val;
585
586   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
587   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
588
589   gcc_assert (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME);
590
591   rhs_val = get_copy_of_val (rhs);
592
593   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
594     {
595       /* Straight copy between two SSA names.  First, make sure that
596          we can propagate the RHS into uses of LHS.  */
597       if (!may_propagate_copy (lhs, rhs))
598         return SSA_PROP_VARYING;
599
600       /* Notice that in the case of assignments, we make the LHS be a
601          copy of RHS's value, not of RHS itself.  This avoids keeping
602          unnecessary copy-of chains (assignments cannot be in a cycle
603          like PHI nodes), speeding up the propagation process.
604          This is different from what we do in copy_prop_visit_phi_node. 
605          In those cases, we are interested in the copy-of chains.  */
606       *result_p = lhs;
607       if (set_copy_of_val (*result_p, rhs_val->value, rhs_val->mem_ref))
608         return SSA_PROP_INTERESTING;
609       else
610         return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
611     }
612   else if (stmt_makes_single_store (stmt))
613     {
614       /* Otherwise, set the names in VDEF operands to be a copy
615          of RHS.  */
616       ssa_op_iter i;
617       tree vdef;
618       bool changed;
619
620       /* This should only be executed when doing store copy-prop.  */
621       gcc_assert (do_store_copy_prop);
622
623       /* Set the value of every VDEF to RHS_VAL.  */
624       changed = false;
625       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
626         changed |= set_copy_of_val (vdef, rhs_val->value, lhs);
627       
628       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
629          visiting statements that load the exact same memory reference
630          stored here.  Those statements will have the exact same list
631          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
632          statement to be its first virtual definition.  */
633       *result_p = first_vdef (stmt);
634
635       if (changed)
636         return SSA_PROP_INTERESTING;
637       else
638         return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
639     }
640
641
642   return SSA_PROP_VARYING;
643 }
644
645
646 /* Visit the COND_EXPR STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
647    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
648    SSA_PROP_VARYING.  */
649
650 static enum ssa_prop_result
651 copy_prop_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
652 {
653   enum ssa_prop_result retval;
654   tree cond;
655
656   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
657   retval = SSA_PROP_VARYING;
658
659   /* The only conditionals that we may be able to compute statically
660      are predicates involving two SSA_NAMEs.  */
661   if (COMPARISON_CLASS_P (cond)
662       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == SSA_NAME
663       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 1)) == SSA_NAME)
664     {
665       tree op0 = get_last_copy_of (TREE_OPERAND (cond, 0));
666       tree op1 = get_last_copy_of (TREE_OPERAND (cond, 1));
667
668       /* See if we can determine the predicate's value.  */
669       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
670         {
671           fprintf (dump_file, "Trying to determine truth value of ");
672           fprintf (dump_file, "predicate ");
673           print_generic_stmt (dump_file, cond, 0);
674         }
675
676       /* We can fold COND and get a useful result only when we have
677          the same SSA_NAME on both sides of a comparison operator.  */
678       if (op0 == op1)
679         {
680           tree folded_cond = fold_binary (TREE_CODE (cond), boolean_type_node,
681                                           op0, op1);
682           if (folded_cond)
683             {
684               basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
685               *taken_edge_p = find_taken_edge (bb, folded_cond);
686               if (*taken_edge_p)
687                 retval = SSA_PROP_INTERESTING;
688             }
689         }
690     }
691
692   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) && *taken_edge_p)
693     fprintf (dump_file, "\nConditional will always take edge %d->%d\n",
694              (*taken_edge_p)->src->index, (*taken_edge_p)->dest->index);
695
696   return retval;
697 }
698
699
700 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a new output
701    value, return SSA_PROP_INTERESTING and store the SSA_NAME holding
702    the new value in *RESULT_P.
703
704    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
705    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.
706
707    If the new value produced by STMT is varying, return
708    SSA_PROP_VARYING.  */
709
710 static enum ssa_prop_result
711 copy_prop_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *result_p)
712 {
713   enum ssa_prop_result retval;
714
715   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
716     {
717       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
718       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
719       fprintf (dump_file, "\n");
720     }
721
722   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
723       && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == SSA_NAME
724       && (do_store_copy_prop
725           || TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME))
726     {
727       /* If the statement is a copy assignment, evaluate its RHS to
728          see if the lattice value of its output has changed.  */
729       retval = copy_prop_visit_assignment (stmt, result_p);
730     }
731   else if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
732            && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME
733            && do_store_copy_prop
734            && stmt_makes_single_load (stmt))
735     {
736       /* If the statement is a copy assignment with a memory load
737          on the RHS, see if we know the value of this load and
738          update the lattice accordingly.  */
739       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, copy_of);
740       if (val
741           && val->mem_ref
742           && is_gimple_reg (val->value)
743           && operand_equal_p (val->mem_ref, GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1), 0))
744         {
745           bool changed;
746           changed = set_copy_of_val (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0),
747                                      val->value, val->mem_ref);
748           if (changed)
749             {
750               *result_p = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
751               retval = SSA_PROP_INTERESTING;
752             }
753           else
754             retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
755         }
756       else
757         retval = SSA_PROP_VARYING;
758     }
759   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
760     {
761       /* See if we can determine which edge goes out of a conditional
762          jump.  */
763       retval = copy_prop_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
764     }
765   else
766     retval = SSA_PROP_VARYING;
767
768   if (retval == SSA_PROP_VARYING)
769     {
770       tree def;
771       ssa_op_iter i;
772
773       /* Any other kind of statement is not interesting for constant
774          propagation and, therefore, not worth simulating.  */
775       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
776         fprintf (dump_file, "No interesting values produced.\n");
777
778       /* The assignment is not a copy operation.  Don't visit this
779          statement again and mark all the definitions in the statement
780          to be copies of nothing.  */
781       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_ALL_DEFS)
782         set_copy_of_val (def, def, NULL_TREE);
783     }
784
785   return retval;
786 }
787
788
789 /* Visit PHI node PHI.  If all the arguments produce the same value,
790    set it to be the value of the LHS of PHI.  */
791
792 static enum ssa_prop_result
793 copy_prop_visit_phi_node (tree phi)
794 {
795   enum ssa_prop_result retval;
796   int i;
797   tree lhs;
798   prop_value_t phi_val = { 0, NULL_TREE, NULL_TREE };
799
800   lhs = PHI_RESULT (phi);
801
802   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
803     {
804       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
805       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
806       fprintf (dump_file, "\n\n");
807     }
808
809   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
810     {
811       prop_value_t *arg_val;
812       tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
813       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
814
815       /* We don't care about values flowing through non-executable
816          edges.  */
817       if (!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE))
818         continue;
819
820       /* Constants in the argument list never generate a useful copy.
821          Similarly, names that flow through abnormal edges cannot be
822          used to derive copies.  */
823       if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (arg))
824         {
825           phi_val.value = lhs;
826           break;
827         }
828
829       /* Avoid copy propagation from an inner into an outer loop.
830          Otherwise, this may move loop variant variables outside of
831          their loops and prevent coalescing opportunities.  If the
832          value was loop invariant, it will be hoisted by LICM and
833          exposed for copy propagation.  */
834       if (loop_depth_of_name (arg) > loop_depth_of_name (lhs))
835         {
836           phi_val.value = lhs;
837           break;
838         }
839
840       /* If the LHS appears in the argument list, ignore it.  It is
841          irrelevant as a copy.  */
842       if (arg == lhs || get_last_copy_of (arg) == lhs)
843         continue;
844
845       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
846         {
847           fprintf (dump_file, "\tArgument #%d: ", i);
848           dump_copy_of (dump_file, arg);
849           fprintf (dump_file, "\n");
850         }
851
852       arg_val = get_copy_of_val (arg);
853
854       /* If the LHS didn't have a value yet, make it a copy of the
855          first argument we find.  Notice that while we make the LHS be
856          a copy of the argument itself, we take the memory reference
857          from the argument's value so that we can compare it to the
858          memory reference of all the other arguments.  */
859       if (phi_val.value == NULL_TREE)
860         {
861           phi_val.value = arg;
862           phi_val.mem_ref = arg_val->mem_ref;
863           continue;
864         }
865
866       /* If PHI_VAL and ARG don't have a common copy-of chain, then
867          this PHI node cannot be a copy operation.  Also, if we are
868          copy propagating stores and these two arguments came from
869          different memory references, they cannot be considered
870          copies.  */
871       if (get_last_copy_of (phi_val.value) != get_last_copy_of (arg)
872           || (do_store_copy_prop
873               && phi_val.mem_ref
874               && arg_val->mem_ref
875               && simple_cst_equal (phi_val.mem_ref, arg_val->mem_ref) != 1))
876         {
877           phi_val.value = lhs;
878           break;
879         }
880     }
881
882   if (phi_val.value && set_copy_of_val (lhs, phi_val.value, phi_val.mem_ref))
883     retval = (phi_val.value != lhs) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
884   else
885     retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
886
887   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
888     {
889       fprintf (dump_file, "\nPHI node ");
890       dump_copy_of (dump_file, lhs);
891       fprintf (dump_file, "\nTelling the propagator to ");
892       if (retval == SSA_PROP_INTERESTING)
893         fprintf (dump_file, "add SSA edges out of this PHI and continue.");
894       else if (retval == SSA_PROP_VARYING)
895         fprintf (dump_file, "add SSA edges out of this PHI and never visit again.");
896       else
897         fprintf (dump_file, "do nothing with SSA edges and keep iterating.");
898       fprintf (dump_file, "\n\n");
899     }
900
901   return retval;
902 }
903
904
905 /* Initialize structures used for copy propagation.   PHIS_ONLY is true
906    if we should only consider PHI nodes as generating copy propagation
907    opportunities.  */
908
909 static void
910 init_copy_prop (void)
911 {
912   basic_block bb;
913
914   copy_of = XCNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
915
916   cached_last_copy_of = XCNEWVEC (tree, num_ssa_names);
917
918   FOR_EACH_BB (bb)
919     {
920       block_stmt_iterator si;
921       tree phi, def;
922       int depth = bb->loop_depth;
923
924       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
925         {
926           tree stmt = bsi_stmt (si);
927           ssa_op_iter iter;
928
929           /* The only statements that we care about are those that may
930              generate useful copies.  We also need to mark conditional
931              jumps so that their outgoing edges are added to the work
932              lists of the propagator.
933
934              Avoid copy propagation from an inner into an outer loop.
935              Otherwise, this may move loop variant variables outside of
936              their loops and prevent coalescing opportunities.  If the
937              value was loop invariant, it will be hoisted by LICM and
938              exposed for copy propagation.  */
939           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
940             DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
941           else if (stmt_may_generate_copy (stmt)
942                    && loop_depth_of_name (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) <= depth)
943             DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
944           else
945             DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
946
947           /* Mark all the outputs of this statement as not being
948              the copy of anything.  */
949           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
950             if (DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt))
951               set_copy_of_val (def, def, NULL_TREE);
952             else
953               cached_last_copy_of[SSA_NAME_VERSION (def)] = def;
954         }
955
956       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
957         {
958           def = PHI_RESULT (phi);
959           if (!do_store_copy_prop && !is_gimple_reg (def))
960             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
961           else
962             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
963
964           if (DONT_SIMULATE_AGAIN (phi))
965             set_copy_of_val (def, def, NULL_TREE);
966           else
967             cached_last_copy_of[SSA_NAME_VERSION (def)] = def;
968         }
969     }
970 }
971
972
973 /* Deallocate memory used in copy propagation and do final
974    substitution.  */
975
976 static void
977 fini_copy_prop (void)
978 {
979   size_t i;
980   prop_value_t *tmp;
981   
982   /* Set the final copy-of value for each variable by traversing the
983      copy-of chains.  */
984   tmp = XCNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
985   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
986     {
987       tree var = ssa_name (i);
988       if (var && copy_of[i].value && copy_of[i].value != var)
989         tmp[i].value = get_last_copy_of (var);
990     }
991
992   substitute_and_fold (tmp, false);
993
994   free (cached_last_copy_of);
995   free (copy_of);
996   free (tmp);
997 }
998
999
1000 /* Main entry point to the copy propagator.
1001
1002    PHIS_ONLY is true if we should only consider PHI nodes as generating
1003    copy propagation opportunities. 
1004
1005    The algorithm propagates the value COPY-OF using ssa_propagate.  For
1006    every variable X_i, COPY-OF(X_i) indicates which variable is X_i created
1007    from.  The following example shows how the algorithm proceeds at a
1008    high level:
1009
1010             1   a_24 = x_1
1011             2   a_2 = PHI <a_24, x_1>
1012             3   a_5 = PHI <a_2>
1013             4   x_1 = PHI <x_298, a_5, a_2>
1014
1015    The end result should be that a_2, a_5, a_24 and x_1 are a copy of
1016    x_298.  Propagation proceeds as follows.
1017
1018    Visit #1: a_24 is copy-of x_1.  Value changed.
1019    Visit #2: a_2 is copy-of x_1.  Value changed.
1020    Visit #3: a_5 is copy-of x_1.  Value changed.
1021    Visit #4: x_1 is copy-of x_298.  Value changed.
1022    Visit #1: a_24 is copy-of x_298.  Value changed.
1023    Visit #2: a_2 is copy-of x_298.  Value changed.
1024    Visit #3: a_5 is copy-of x_298.  Value changed.
1025    Visit #4: x_1 is copy-of x_298.  Stable state reached.
1026    
1027    When visiting PHI nodes, we only consider arguments that flow
1028    through edges marked executable by the propagation engine.  So,
1029    when visiting statement #2 for the first time, we will only look at
1030    the first argument (a_24) and optimistically assume that its value
1031    is the copy of a_24 (x_1).
1032
1033    The problem with this approach is that it may fail to discover copy
1034    relations in PHI cycles.  Instead of propagating copy-of
1035    values, we actually propagate copy-of chains.  For instance:
1036
1037                 A_3 = B_1;
1038                 C_9 = A_3;
1039                 D_4 = C_9;
1040                 X_i = D_4;
1041
1042    In this code fragment, COPY-OF (X_i) = { D_4, C_9, A_3, B_1 }.
1043    Obviously, we are only really interested in the last value of the
1044    chain, however the propagator needs to access the copy-of chain
1045    when visiting PHI nodes.
1046
1047    To represent the copy-of chain, we use the array COPY_CHAINS, which
1048    holds the first link in the copy-of chain for every variable.
1049    If variable X_i is a copy of X_j, which in turn is a copy of X_k,
1050    the array will contain:
1051
1052                 COPY_CHAINS[i] = X_j
1053                 COPY_CHAINS[j] = X_k
1054                 COPY_CHAINS[k] = X_k
1055
1056    Keeping copy-of chains instead of copy-of values directly becomes
1057    important when visiting PHI nodes.  Suppose that we had the
1058    following PHI cycle, such that x_52 is already considered a copy of
1059    x_53:
1060
1061             1   x_54 = PHI <x_53, x_52>
1062             2   x_53 = PHI <x_898, x_54>
1063    
1064    Visit #1: x_54 is copy-of x_53 (because x_52 is copy-of x_53)
1065    Visit #2: x_53 is copy-of x_898 (because x_54 is a copy of x_53,
1066                                     so it is considered irrelevant
1067                                     as a copy).
1068    Visit #1: x_54 is copy-of nothing (x_53 is a copy-of x_898 and
1069                                       x_52 is a copy of x_53, so
1070                                       they don't match)
1071    Visit #2: x_53 is copy-of nothing
1072
1073    This problem is avoided by keeping a chain of copies, instead of
1074    the final copy-of value.  Propagation will now only keep the first
1075    element of a variable's copy-of chain.  When visiting PHI nodes,
1076    arguments are considered equal if their copy-of chains end in the
1077    same variable.  So, as long as their copy-of chains overlap, we
1078    know that they will be a copy of the same variable, regardless of
1079    which variable that may be).
1080    
1081    Propagation would then proceed as follows (the notation a -> b
1082    means that a is a copy-of b):
1083
1084    Visit #1: x_54 = PHI <x_53, x_52>
1085                 x_53 -> x_53
1086                 x_52 -> x_53
1087                 Result: x_54 -> x_53.  Value changed.  Add SSA edges.
1088
1089    Visit #1: x_53 = PHI <x_898, x_54>
1090                 x_898 -> x_898
1091                 x_54 -> x_53
1092                 Result: x_53 -> x_898.  Value changed.  Add SSA edges.
1093
1094    Visit #2: x_54 = PHI <x_53, x_52>
1095                 x_53 -> x_898
1096                 x_52 -> x_53 -> x_898
1097                 Result: x_54 -> x_898.  Value changed.  Add SSA edges.
1098
1099    Visit #2: x_53 = PHI <x_898, x_54>
1100                 x_898 -> x_898
1101                 x_54 -> x_898
1102                 Result: x_53 -> x_898.  Value didn't change.  Stable state
1103
1104    Once the propagator stabilizes, we end up with the desired result
1105    x_53 and x_54 are both copies of x_898.  */
1106
1107 static void
1108 execute_copy_prop (bool store_copy_prop)
1109 {
1110   do_store_copy_prop = store_copy_prop;
1111   init_copy_prop ();
1112   ssa_propagate (copy_prop_visit_stmt, copy_prop_visit_phi_node);
1113   fini_copy_prop ();
1114 }
1115
1116
1117 static bool
1118 gate_copy_prop (void)
1119 {
1120   return flag_tree_copy_prop != 0;
1121 }
1122
1123 static unsigned int
1124 do_copy_prop (void)
1125 {
1126   execute_copy_prop (false);
1127   return 0;
1128 }
1129
1130 struct tree_opt_pass pass_copy_prop =
1131 {
1132   "copyprop",                           /* name */
1133   gate_copy_prop,                       /* gate */
1134   do_copy_prop,                         /* execute */
1135   NULL,                                 /* sub */
1136   NULL,                                 /* next */
1137   0,                                    /* static_pass_number */
1138   TV_TREE_COPY_PROP,                    /* tv_id */
1139   PROP_ssa | PROP_cfg,                  /* properties_required */
1140   0,                                    /* properties_provided */
1141   0,                                    /* properties_destroyed */
1142   0,                                    /* todo_flags_start */
1143   TODO_cleanup_cfg
1144     | TODO_dump_func
1145     | TODO_ggc_collect
1146     | TODO_verify_ssa
1147     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
1148   0                                     /* letter */
1149 };
1150
1151 static bool
1152 gate_store_copy_prop (void)
1153 {
1154   /* STORE-COPY-PROP is enabled only with -ftree-store-copy-prop, but
1155      when -fno-tree-store-copy-prop is specified, we should run
1156      regular COPY-PROP. That's why the pass is enabled with either
1157      flag.  */
1158   return flag_tree_store_copy_prop != 0 || flag_tree_copy_prop != 0;
1159 }
1160
1161 static unsigned int
1162 store_copy_prop (void)
1163 {
1164   /* If STORE-COPY-PROP is not enabled, we just run regular COPY-PROP.  */
1165   execute_copy_prop (flag_tree_store_copy_prop != 0);
1166   return 0;
1167 }
1168
1169 struct tree_opt_pass pass_store_copy_prop =
1170 {
1171   "store_copyprop",                     /* name */
1172   gate_store_copy_prop,                 /* gate */
1173   store_copy_prop,                      /* execute */
1174   NULL,                                 /* sub */
1175   NULL,                                 /* next */
1176   0,                                    /* static_pass_number */
1177   TV_TREE_STORE_COPY_PROP,              /* tv_id */
1178   PROP_ssa | PROP_alias | PROP_cfg,     /* properties_required */
1179   0,                                    /* properties_provided */
1180   0,                                    /* properties_destroyed */
1181   0,                                    /* todo_flags_start */
1182   TODO_dump_func
1183     | TODO_cleanup_cfg
1184     | TODO_ggc_collect
1185     | TODO_verify_ssa
1186     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
1187   0                                     /* letter */
1188 };