OSDN Git Service

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