gcc/tree-ssa-dom.c

   1 /* SSA Dominator optimizations for trees
   2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  10 any later version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
  13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 GNU General Public License for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
  19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  21
  22 #include "config.h"
  23 #include "system.h"
  24 #include "coretypes.h"
  25 #include "tm.h"
  26 #include "tree.h"
  27 #include "flags.h"
  28 #include "rtl.h"
  29 #include "tm_p.h"
  30 #include "ggc.h"
  31 #include "basic-block.h"
  32 #include "cfgloop.h"
  33 #include "output.h"
  34 #include "expr.h"
  35 #include "function.h"
  36 #include "diagnostic.h"
  37 #include "timevar.h"
  38 #include "tree-dump.h"
  39 #include "tree-flow.h"
  40 #include "domwalk.h"
  41 #include "real.h"
  42 #include "tree-pass.h"
  43 #include "tree-ssa-propagate.h"
  44 #include "langhooks.h"
  45
  46 /* This file implements optimizations on the dominator tree.  */
  47
  48
  49 /* Structure for recording edge equivalences as well as any pending
  50    edge redirections during the dominator optimizer.
  51
  52    Computing and storing the edge equivalences instead of creating
  53    them on-demand can save significant amounts of time, particularly
  54    for pathological cases involving switch statements.
  55
  56    These structures live for a single iteration of the dominator
  57    optimizer in the edge's AUX field.  At the end of an iteration we
  58    free each of these structures and update the AUX field to point
  59    to any requested redirection target (the code for updating the
  60    CFG and SSA graph for edge redirection expects redirection edge
  61    targets to be in the AUX field for each edge.  */
  62
  63 struct edge_info
  64 {
  65   /* If this edge creates a simple equivalence, the LHS and RHS of
  66      the equivalence will be stored here.  */
  67   tree lhs;
  68   tree rhs;
  69
  70   /* Traversing an edge may also indicate one or more particular conditions
  71      are true or false.  The number of recorded conditions can vary, but
  72      can be determined by the condition's code.  So we have an array
  73      and its maximum index rather than use a varray.  */
  74   tree *cond_equivalences;
  75   unsigned int max_cond_equivalences;
  76
  77   /* If we can thread this edge this field records the new target.  */
  78   edge redirection_target;
  79 };
  80
  81
  82 /* Hash table with expressions made available during the renaming process.
  83    When an assignment of the form X_i = EXPR is found, the statement is
  84    stored in this table.  If the same expression EXPR is later found on the
  85    RHS of another statement, it is replaced with X_i (thus performing
  86    global redundancy elimination).  Similarly as we pass through conditionals
  87    we record the conditional itself as having either a true or false value
  88    in this table.  */
  89 static htab_t avail_exprs;
  90
  91 /* Stack of available expressions in AVAIL_EXPRs.  Each block pushes any
  92    expressions it enters into the hash table along with a marker entry
  93    (null).  When we finish processing the block, we pop off entries and
  94    remove the expressions from the global hash table until we hit the
  95    marker.  */
  96 static VEC(tree,heap) *avail_exprs_stack;
  97
  98 /* Stack of statements we need to rescan during finalization for newly
  99    exposed variables.
 100
 101    Statement rescanning must occur after the current block's available
 102    expressions are removed from AVAIL_EXPRS.  Else we may change the
 103    hash code for an expression and be unable to find/remove it from
 104    AVAIL_EXPRS.  */
 105 static VEC(tree,heap) *stmts_to_rescan;
 106
 107 /* Structure for entries in the expression hash table.
 108
 109    This requires more memory for the hash table entries, but allows us
 110    to avoid creating silly tree nodes and annotations for conditionals,
 111    eliminates 2 global hash tables and two block local varrays.
 112
 113    It also allows us to reduce the number of hash table lookups we
 114    have to perform in lookup_avail_expr and finally it allows us to
 115    significantly reduce the number of calls into the hashing routine
 116    itself.  */
 117
 118 struct expr_hash_elt
 119 {
 120   /* The value (lhs) of this expression.  */
 121   tree lhs;
 122
 123   /* The expression (rhs) we want to record.  */
 124   tree rhs;
 125
 126   /* The stmt pointer if this element corresponds to a statement.  */
 127   tree stmt;
 128
 129   /* The hash value for RHS/ann.  */
 130   hashval_t hash;
 131 };
 132
 133 /* Stack of dest,src pairs that need to be restored during finalization.
 134
 135    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
 136    restored during finalization of this block.  */
 137 static VEC(tree,heap) *const_and_copies_stack;
 138
 139 /* Bitmap of SSA_NAMEs known to have a nonzero value, even if we do not
 140    know their exact value.  */
 141 static bitmap nonzero_vars;
 142
 143 /* Bitmap of blocks that are scheduled to be threaded through.  This
 144    is used to communicate with thread_through_blocks.  */
 145 static bitmap threaded_blocks;
 146
 147 /* Stack of SSA_NAMEs which need their NONZERO_VARS property cleared
 148    when the current block is finalized.
 149
 150    A NULL entry is used to mark the end of names needing their
 151    entry in NONZERO_VARS cleared during finalization of this block.  */
 152 static VEC(tree,heap) *nonzero_vars_stack;
 153
 154 /* Track whether or not we have changed the control flow graph.  */
 155 static bool cfg_altered;
 156
 157 /* Bitmap of blocks that have had EH statements cleaned.  We should
 158    remove their dead edges eventually.  */
 159 static bitmap need_eh_cleanup;
 160
 161 /* Statistics for dominator optimizations.  */
 162 struct opt_stats_d
 163 {
 164   long num_stmts;
 165   long num_exprs_considered;
 166   long num_re;
 167   long num_const_prop;
 168   long num_copy_prop;
 169   long num_iterations;
 170 };
 171
 172 static struct opt_stats_d opt_stats;
 173
 174 /* Value range propagation record.  Each time we encounter a conditional
 175    of the form SSA_NAME COND CONST we create a new vrp_element to record
 176    how the condition affects the possible values SSA_NAME may have.
 177
 178    Each record contains the condition tested (COND), and the range of
 179    values the variable may legitimately have if COND is true.  Note the
 180    range of values may be a smaller range than COND specifies if we have
 181    recorded other ranges for this variable.  Each record also contains the
 182    block in which the range was recorded for invalidation purposes.
 183
 184    Note that the current known range is computed lazily.  This allows us
 185    to avoid the overhead of computing ranges which are never queried.
 186
 187    When we encounter a conditional, we look for records which constrain
 188    the SSA_NAME used in the condition.  In some cases those records allow
 189    us to determine the condition's result at compile time.  In other cases
 190    they may allow us to simplify the condition.
 191
 192    We also use value ranges to do things like transform signed div/mod
 193    operations into unsigned div/mod or to simplify ABS_EXPRs.
 194
 195    Simple experiments have shown these optimizations to not be all that
 196    useful on switch statements (much to my surprise).  So switch statement
 197    optimizations are not performed.
 198
 199    Note carefully we do not propagate information through each statement
 200    in the block.  i.e., if we know variable X has a value defined of
 201    [0, 25] and we encounter Y = X + 1, we do not track a value range
 202    for Y (which would be [1, 26] if we cared).  Similarly we do not
 203    constrain values as we encounter narrowing typecasts, etc.  */
 204
 205 struct vrp_element
 206 {
 207   /* The highest and lowest values the variable in COND may contain when
 208      COND is true.  Note this may not necessarily be the same values
 209      tested by COND if the same variable was used in earlier conditionals.
 210
 211      Note this is computed lazily and thus can be NULL indicating that
 212      the values have not been computed yet.  */
 213   tree low;
 214   tree high;
 215
 216   /* The actual conditional we recorded.  This is needed since we compute
 217      ranges lazily.  */
 218   tree cond;
 219
 220   /* The basic block where this record was created.  We use this to determine
 221      when to remove records.  */
 222   basic_block bb;
 223 };
 224
 225 /* A hash table holding value range records (VRP_ELEMENTs) for a given
 226    SSA_NAME.  We used to use a varray indexed by SSA_NAME_VERSION, but
 227    that gets awful wasteful, particularly since the density objects
 228    with useful information is very low.  */
 229 static htab_t vrp_data;
 230
 231 typedef struct vrp_element *vrp_element_p;
 232
 233 DEF_VEC_P(vrp_element_p);
 234 DEF_VEC_ALLOC_P(vrp_element_p,heap);
 235
 236 /* An entry in the VRP_DATA hash table.  We record the variable and a
 237    varray of VRP_ELEMENT records associated with that variable.  */
 238 struct vrp_hash_elt
 239 {
 240   tree var;
 241   VEC(vrp_element_p,heap) *records;
 242 };
 243
 244 /* Array of variables which have their values constrained by operations
 245    in this basic block.  We use this during finalization to know
 246    which variables need their VRP data updated.  */
 247
 248 /* Stack of SSA_NAMEs which had their values constrained by operations
 249    in this basic block.  During finalization of this block we use this
 250    list to determine which variables need their VRP data updated.
 251
 252    A NULL entry marks the end of the SSA_NAMEs associated with this block.  */
 253 static VEC(tree,heap) *vrp_variables_stack;
 254
 255 struct eq_expr_value
 256 {
 257   tree src;
 258   tree dst;
 259 };
 260
 261 /* Local functions.  */
 262 static void optimize_stmt (struct dom_walk_data *,
 263                            basic_block bb,
 264                            block_stmt_iterator);
 265 static tree lookup_avail_expr (tree, bool);
 266 static hashval_t vrp_hash (const void *);
 267 static int vrp_eq (const void *, const void *);
 268 static hashval_t avail_expr_hash (const void *);
 269 static hashval_t real_avail_expr_hash (const void *);
 270 static int avail_expr_eq (const void *, const void *);
 271 static void htab_statistics (FILE *, htab_t);
 272 static void record_cond (tree, tree);
 273 static void record_const_or_copy (tree, tree);
 274 static void record_equality (tree, tree);
 275 static tree update_rhs_and_lookup_avail_expr (tree, tree, bool);
 276 static tree simplify_rhs_and_lookup_avail_expr (tree, int);
 277 static tree simplify_cond_and_lookup_avail_expr (tree, stmt_ann_t, int);
 278 static tree simplify_switch_and_lookup_avail_expr (tree, int);
 279 static tree find_equivalent_equality_comparison (tree);
 280 static void record_range (tree, basic_block);
 281 static bool extract_range_from_cond (tree, tree *, tree *, int *);
 282 static void record_equivalences_from_phis (basic_block);
 283 static void record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block);
 284 static bool eliminate_redundant_computations (tree, stmt_ann_t);
 285 static void record_equivalences_from_stmt (tree, int, stmt_ann_t);
 286 static void thread_across_edge (struct dom_walk_data *, edge);
 287 static void dom_opt_finalize_block (struct dom_walk_data *, basic_block);
 288 static void dom_opt_initialize_block (struct dom_walk_data *, basic_block);
 289 static void propagate_to_outgoing_edges (struct dom_walk_data *, basic_block);
 290 static void remove_local_expressions_from_table (void);
 291 static void restore_vars_to_original_value (void);
 292 static edge single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block);
 293 static void restore_nonzero_vars_to_original_value (void);
 294 static inline bool unsafe_associative_fp_binop (tree);
 295
 296
 297 /* Local version of fold that doesn't introduce cruft.  */
 298
 299 static tree
 300 local_fold (tree t)
 301 {
 302   t = fold (t);
 303
 304   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
 305      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
 306      now be apparent due to propagation.  */
 307   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (t);
 308
 309   return t;
 310 }
 311
 312 /* Allocate an EDGE_INFO for edge E and attach it to E.
 313    Return the new EDGE_INFO structure.  */
 314
 315 static struct edge_info *
 316 allocate_edge_info (edge e)
 317 {
 318   struct edge_info *edge_info;
 319
 320   edge_info = xcalloc (1, sizeof (struct edge_info));
 321
 322   e->aux = edge_info;
 323   return edge_info;
 324 }
 325
 326 /* Free all EDGE_INFO structures associated with edges in the CFG.
 327    If a particular edge can be threaded, copy the redirection
 328    target from the EDGE_INFO structure into the edge's AUX field
 329    as required by code to update the CFG and SSA graph for
 330    jump threading.  */
 331
 332 static void
 333 free_all_edge_infos (void)
 334 {
 335   basic_block bb;
 336   edge_iterator ei;
 337   edge e;
 338
 339   FOR_EACH_BB (bb)
 340     {
 341       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
 342         {
 343          struct edge_info *edge_info = e->aux;
 344
 345           if (edge_info)
 346             {
 347               e->aux = edge_info->redirection_target;
 348               if (edge_info->cond_equivalences)
 349                 free (edge_info->cond_equivalences);
 350               free (edge_info);
 351             }
 352         }
 353     }
 354 }
 355
 356 /* Free an instance of vrp_hash_elt.  */
 357
 358 static void
 359 vrp_free (void *data)
 360 {
 361   struct vrp_hash_elt *elt = data;
 362   struct VEC(vrp_element_p,heap) **vrp_elt = &elt->records;
 363
 364   VEC_free (vrp_element_p, heap, *vrp_elt);
 365   free (elt);
 366 }
 367
 368 /* Jump threading, redundancy elimination and const/copy propagation.
 369
 370    This pass may expose new symbols that need to be renamed into SSA.  For
 371    every new symbol exposed, its corresponding bit will be set in
 372    VARS_TO_RENAME.  */
 373
 374 static void
 375 tree_ssa_dominator_optimize (void)
 376 {
 377   struct dom_walk_data walk_data;
 378   unsigned int i;
 379   struct loops loops_info;
 380
 381   memset (&opt_stats, 0, sizeof (opt_stats));
 382
 383   /* Create our hash tables.  */
 384   avail_exprs = htab_create (1024, real_avail_expr_hash, avail_expr_eq, free);
 385   vrp_data = htab_create (ceil_log2 (num_ssa_names), vrp_hash, vrp_eq,
 386                           vrp_free);
 387   avail_exprs_stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
 388   const_and_copies_stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
 389   nonzero_vars_stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
 390   vrp_variables_stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
 391   stmts_to_rescan = VEC_alloc (tree, heap, 20);
 392   nonzero_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
 393   threaded_blocks = BITMAP_ALLOC (NULL);
 394   need_eh_cleanup = BITMAP_ALLOC (NULL);
 395
 396   /* Setup callbacks for the generic dominator tree walker.  */
 397   walk_data.walk_stmts_backward = false;
 398   walk_data.dom_direction = CDI_DOMINATORS;
 399   walk_data.initialize_block_local_data = NULL;
 400   walk_data.before_dom_children_before_stmts = dom_opt_initialize_block;
 401   walk_data.before_dom_children_walk_stmts = optimize_stmt;
 402   walk_data.before_dom_children_after_stmts = propagate_to_outgoing_edges;
 403   walk_data.after_dom_children_before_stmts = NULL;
 404   walk_data.after_dom_children_walk_stmts = NULL;
 405   walk_data.after_dom_children_after_stmts = dom_opt_finalize_block;
 406   /* Right now we only attach a dummy COND_EXPR to the global data pointer.
 407      When we attach more stuff we'll need to fill this out with a real
 408      structure.  */
 409   walk_data.global_data = NULL;
 410   walk_data.block_local_data_size = 0;
 411   walk_data.interesting_blocks = NULL;
 412
 413   /* Now initialize the dominator walker.  */
 414   init_walk_dominator_tree (&walk_data);
 415
 416   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 417
 418   /* We need to know which edges exit loops so that we can
 419      aggressively thread through loop headers to an exit
 420      edge.  */
 421   flow_loops_find (&loops_info);
 422   mark_loop_exit_edges (&loops_info);
 423   flow_loops_free (&loops_info);
 424
 425   /* Clean up the CFG so that any forwarder blocks created by loop
 426      canonicalization are removed.  */
 427   cleanup_tree_cfg ();
 428   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 429
 430   /* If we prove certain blocks are unreachable, then we want to
 431      repeat the dominator optimization process as PHI nodes may
 432      have turned into copies which allows better propagation of
 433      values.  So we repeat until we do not identify any new unreachable
 434      blocks.  */
 435   do
 436     {
 437       /* Optimize the dominator tree.  */
 438       cfg_altered = false;
 439
 440       /* We need accurate information regarding back edges in the CFG
 441          for jump threading.  */
 442       mark_dfs_back_edges ();
 443
 444       /* Recursively walk the dominator tree optimizing statements.  */
 445       walk_dominator_tree (&walk_data, ENTRY_BLOCK_PTR);
 446
 447       {
 448         block_stmt_iterator bsi;
 449         basic_block bb;
 450         FOR_EACH_BB (bb)
 451           {
 452             for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
 453               {
 454                 update_stmt_if_modified (bsi_stmt (bsi));
 455               }
 456           }
 457       }
 458
 459       /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
 460          SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
 461          interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
 462          and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
 463          duplication and CFG manipulation.  */
 464       update_ssa (TODO_update_ssa);
 465
 466       free_all_edge_infos ();
 467
 468       /* Thread jumps, creating duplicate blocks as needed.  */
 469       cfg_altered |= thread_through_all_blocks (threaded_blocks);
 470
 471       /* Removal of statements may make some EH edges dead.  Purge
 472          such edges from the CFG as needed.  */
 473       if (!bitmap_empty_p (need_eh_cleanup))
 474         {
 475           cfg_altered |= tree_purge_all_dead_eh_edges (need_eh_cleanup);
 476           bitmap_zero (need_eh_cleanup);
 477         }
 478
 479       if (cfg_altered)
 480         free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 481
 482       cfg_altered = cleanup_tree_cfg ();
 483
 484       if (rediscover_loops_after_threading)
 485         {
 486           /* Rerun basic loop analysis to discover any newly
 487              created loops and update the set of exit edges.  */
 488           rediscover_loops_after_threading = false;
 489           flow_loops_find (&loops_info);
 490           mark_loop_exit_edges (&loops_info);
 491           flow_loops_free (&loops_info);
 492
 493           /* Remove any forwarder blocks inserted by loop
 494              header canonicalization.  */
 495           cleanup_tree_cfg ();
 496         }
 497
 498       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 499
 500       update_ssa (TODO_update_ssa);
 501
 502       /* Reinitialize the various tables.  */
 503       bitmap_clear (nonzero_vars);
 504       bitmap_clear (threaded_blocks);
 505       htab_empty (avail_exprs);
 506       htab_empty (vrp_data);
 507
 508       /* Finally, remove everything except invariants in SSA_NAME_VALUE.
 509
 510          This must be done before we iterate as we might have a
 511          reference to an SSA_NAME which was removed by the call to
 512          update_ssa.
 513
 514          Long term we will be able to let everything in SSA_NAME_VALUE
 515          persist.  However, for now, we know this is the safe thing to do.  */
 516       for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
 517         {
 518           tree name = ssa_name (i);
 519           tree value;
 520
 521           if (!name)
 522             continue;
 523
 524           value = SSA_NAME_VALUE (name);
 525           if (value && !is_gimple_min_invariant (value))
 526             SSA_NAME_VALUE (name) = NULL;
 527         }
 528
 529       opt_stats.num_iterations++;
 530     }
 531   while (optimize > 1 && cfg_altered);
 532
 533   /* Debugging dumps.  */
 534   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
 535     dump_dominator_optimization_stats (dump_file);
 536
 537   /* We emptied the hash table earlier, now delete it completely.  */
 538   htab_delete (avail_exprs);
 539   htab_delete (vrp_data);
 540
 541   /* It is not necessary to clear CURRDEFS, REDIRECTION_EDGES, VRP_DATA,
 542      CONST_AND_COPIES, and NONZERO_VARS as they all get cleared at the bottom
 543      of the do-while loop above.  */
 544
 545   /* And finalize the dominator walker.  */
 546   fini_walk_dominator_tree (&walk_data);
 547
 548   /* Free nonzero_vars.  */
 549   BITMAP_FREE (nonzero_vars);
 550   BITMAP_FREE (threaded_blocks);
 551   BITMAP_FREE (need_eh_cleanup);
 552
 553   VEC_free (tree, heap, avail_exprs_stack);
 554   VEC_free (tree, heap, const_and_copies_stack);
 555   VEC_free (tree, heap, nonzero_vars_stack);
 556   VEC_free (tree, heap, vrp_variables_stack);
 557   VEC_free (tree, heap, stmts_to_rescan);
 558 }
 559
 560 static bool
 561 gate_dominator (void)
 562 {
 563   return flag_tree_dom != 0;
 564 }
 565
 566 struct tree_opt_pass pass_dominator =
 567 {
 568   "dom",                                /* name */
 569   gate_dominator,                       /* gate */
 570   tree_ssa_dominator_optimize,          /* execute */
 571   NULL,                                 /* sub */
 572   NULL,                                 /* next */
 573   0,                                    /* static_pass_number */
 574   TV_TREE_SSA_DOMINATOR_OPTS,           /* tv_id */
 575   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
 576   0,                                    /* properties_provided */
 577   0,                                    /* properties_destroyed */
 578   0,                                    /* todo_flags_start */
 579   TODO_dump_func
 580     | TODO_update_ssa
 581     | TODO_verify_ssa,                  /* todo_flags_finish */
 582   0                                     /* letter */
 583 };
 584
 585
 586 /* We are exiting E->src, see if E->dest ends with a conditional
 587    jump which has a known value when reached via E.
 588
 589    Special care is necessary if E is a back edge in the CFG as we
 590    will have already recorded equivalences for E->dest into our
 591    various tables, including the result of the conditional at
 592    the end of E->dest.  Threading opportunities are severely
 593    limited in that case to avoid short-circuiting the loop
 594    incorrectly.
 595
 596    Note it is quite common for the first block inside a loop to
 597    end with a conditional which is either always true or always
 598    false when reached via the loop backedge.  Thus we do not want
 599    to blindly disable threading across a loop backedge.  */
 600
 601 static void
 602 thread_across_edge (struct dom_walk_data *walk_data, edge e)
 603 {
 604   block_stmt_iterator bsi;
 605   tree stmt = NULL;
 606   tree phi;
 607
 608   /* If E->dest does not end with a conditional, then there is
 609      nothing to do.  */
 610   bsi = bsi_last (e->dest);
 611   if (bsi_end_p (bsi)
 612       || ! bsi_stmt (bsi)
 613       || (TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) != COND_EXPR
 614           && TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) != GOTO_EXPR
 615           && TREE_CODE (bsi_stmt (bsi)) != SWITCH_EXPR))
 616     return;
 617
 618   /* The basic idea here is to use whatever knowledge we have
 619      from our dominator walk to simplify statements in E->dest,
 620      with the ultimate goal being to simplify the conditional
 621      at the end of E->dest.
 622
 623      Note that we must undo any changes we make to the underlying
 624      statements as the simplifications we are making are control
 625      flow sensitive (ie, the simplifications are valid when we
 626      traverse E, but may not be valid on other paths to E->dest.  */
 627
 628   /* Each PHI creates a temporary equivalence, record them.  Again
 629      these are context sensitive equivalences and will be removed
 630      by our caller.  */
 631   for (phi = phi_nodes (e->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
 632     {
 633       tree src = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
 634       tree dst = PHI_RESULT (phi);
 635
 636       /* If the desired argument is not the same as this PHI's result
 637          and it is set by a PHI in E->dest, then we can not thread
 638          through E->dest.  */
 639       if (src != dst
 640           && TREE_CODE (src) == SSA_NAME
 641           && TREE_CODE (SSA_NAME_DEF_STMT (src)) == PHI_NODE
 642           && bb_for_stmt (SSA_NAME_DEF_STMT (src)) == e->dest)
 643         return;
 644
 645       record_const_or_copy (dst, src);
 646     }
 647
 648   /* Try to simplify each statement in E->dest, ultimately leading to
 649      a simplification of the COND_EXPR at the end of E->dest.
 650
 651      We might consider marking just those statements which ultimately
 652      feed the COND_EXPR.  It's not clear if the overhead of bookkeeping
 653      would be recovered by trying to simplify fewer statements.
 654
 655      If we are able to simplify a statement into the form
 656      SSA_NAME = (SSA_NAME | gimple invariant), then we can record
 657      a context sensitive equivalency which may help us simplify
 658      later statements in E->dest.
 659
 660      Failure to simplify into the form above merely means that the
 661      statement provides no equivalences to help simplify later
 662      statements.  This does not prevent threading through E->dest.  */
 663   for (bsi = bsi_start (e->dest); ! bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
 664     {
 665       tree cached_lhs;
 666
 667       stmt = bsi_stmt (bsi);
 668
 669       /* Ignore empty statements and labels.  */
 670       if (IS_EMPTY_STMT (stmt) || TREE_CODE (stmt) == LABEL_EXPR)
 671         continue;
 672
 673       /* Safely handle threading across loop backedges.  This is
 674          over conservative, but still allows us to capture the
 675          majority of the cases where we can thread across a loop
 676          backedge.  */
 677       if ((e->flags & EDGE_DFS_BACK) != 0
 678           && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
 679           && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
 680         return;
 681
 682       /* If the statement has volatile operands, then we assume we
 683          can not thread through this block.  This is overly
 684          conservative in some ways.  */
 685       if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR && ASM_VOLATILE_P (stmt))
 686         return;
 687
 688       /* If this is not a MODIFY_EXPR which sets an SSA_NAME to a new
 689          value, then do not try to simplify this statement as it will
 690          not simplify in any way that is helpful for jump threading.  */
 691       if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
 692           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) != SSA_NAME)
 693         continue;
 694
 695       /* At this point we have a statement which assigns an RHS to an
 696          SSA_VAR on the LHS.  We want to try and simplify this statement
 697          to expose more context sensitive equivalences which in turn may
 698          allow us to simplify the condition at the end of the loop.  */
 699       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == SSA_NAME)
 700         cached_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
 701       else
 702         {
 703           /* Copy the operands.  */
 704           tree *copy;
 705           ssa_op_iter iter;
 706           use_operand_p use_p;
 707           unsigned int num, i = 0;
 708
 709           num = NUM_SSA_OPERANDS (stmt, (SSA_OP_USE | SSA_OP_VUSE));
 710           copy = xcalloc (num, sizeof (tree));
 711
 712           /* Make a copy of the uses & vuses into USES_COPY, then cprop into
 713              the operands.  */
 714           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE | SSA_OP_VUSE)
 715             {
 716               tree tmp = NULL;
 717               tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
 718
 719               copy[i++] = use;
 720               if (TREE_CODE (use) == SSA_NAME)
 721                 tmp = SSA_NAME_VALUE (use);
 722               if (tmp && TREE_CODE (tmp) != VALUE_HANDLE)
 723                 SET_USE (use_p, tmp);
 724             }
 725
 726           /* Try to fold/lookup the new expression.  Inserting the
 727              expression into the hash table is unlikely to help
 728              simplify anything later, so just query the hashtable.  */
 729           cached_lhs = fold (TREE_OPERAND (stmt, 1));
 730           if (TREE_CODE (cached_lhs) != SSA_NAME
 731               && !is_gimple_min_invariant (cached_lhs))
 732             cached_lhs = lookup_avail_expr (stmt, false);
 733
 734
 735           /* Restore the statement's original uses/defs.  */
 736           i = 0;
 737           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE | SSA_OP_VUSE)
 738             SET_USE (use_p, copy[i++]);
 739
 740           free (copy);
 741         }
 742
 743       /* Record the context sensitive equivalence if we were able
 744          to simplify this statement.  */
 745       if (cached_lhs
 746           && (TREE_CODE (cached_lhs) == SSA_NAME
 747               || is_gimple_min_invariant (cached_lhs)))
 748         record_const_or_copy (TREE_OPERAND (stmt, 0), cached_lhs);
 749     }
 750
 751   /* If we stopped at a COND_EXPR or SWITCH_EXPR, see if we know which arm
 752      will be taken.  */
 753   if (stmt
 754       && (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
 755           || TREE_CODE (stmt) == GOTO_EXPR
 756           || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR))
 757     {
 758       tree cond, cached_lhs;
 759
 760       /* Now temporarily cprop the operands and try to find the resulting
 761          expression in the hash tables.  */
 762       if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
 763         cond = COND_EXPR_COND (stmt);
 764       else if (TREE_CODE (stmt) == GOTO_EXPR)
 765         cond = GOTO_DESTINATION (stmt);
 766       else
 767         cond = SWITCH_COND (stmt);
 768
 769       if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
 770         {
 771           tree dummy_cond, op0, op1;
 772           enum tree_code cond_code;
 773
 774           op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
 775           op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
 776           cond_code = TREE_CODE (cond);
 777
 778           /* Get the current value of both operands.  */
 779           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
 780             {
 781               tree tmp = SSA_NAME_VALUE (op0);
 782               if (tmp && TREE_CODE (tmp) != VALUE_HANDLE)
 783                 op0 = tmp;
 784             }
 785
 786           if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
 787             {
 788               tree tmp = SSA_NAME_VALUE (op1);
 789               if (tmp && TREE_CODE (tmp) != VALUE_HANDLE)
 790                 op1 = tmp;
 791             }
 792
 793           /* Stuff the operator and operands into our dummy conditional
 794              expression, creating the dummy conditional if necessary.  */
 795           dummy_cond = walk_data->global_data;
 796           if (! dummy_cond)
 797             {
 798               dummy_cond = build (cond_code, boolean_type_node, op0, op1);
 799               dummy_cond = build (COND_EXPR, void_type_node,
 800                                   dummy_cond, NULL, NULL);
 801               walk_data->global_data = dummy_cond;
 802             }
 803           else
 804             {
 805               TREE_SET_CODE (COND_EXPR_COND (dummy_cond), cond_code);
 806               TREE_OPERAND (COND_EXPR_COND (dummy_cond), 0) = op0;
 807               TREE_OPERAND (COND_EXPR_COND (dummy_cond), 1) = op1;
 808             }
 809
 810           /* If the conditional folds to an invariant, then we are done,
 811              otherwise look it up in the hash tables.  */
 812           cached_lhs = local_fold (COND_EXPR_COND (dummy_cond));
 813           if (! is_gimple_min_invariant (cached_lhs))
 814             {
 815               cached_lhs = lookup_avail_expr (dummy_cond, false);
 816               if (!cached_lhs || ! is_gimple_min_invariant (cached_lhs))
 817                 cached_lhs = simplify_cond_and_lookup_avail_expr (dummy_cond,
 818                                                                   NULL,
 819                                                                   false);
 820             }
 821         }
 822       /* We can have conditionals which just test the state of a
 823          variable rather than use a relational operator.  These are
 824          simpler to handle.  */
 825       else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
 826         {
 827           cached_lhs = cond;
 828           cached_lhs = SSA_NAME_VALUE (cached_lhs);
 829           if (cached_lhs && ! is_gimple_min_invariant (cached_lhs))
 830             cached_lhs = NULL;
 831         }
 832       else
 833         cached_lhs = lookup_avail_expr (stmt, false);
 834
 835       if (cached_lhs)
 836         {
 837           edge taken_edge = find_taken_edge (e->dest, cached_lhs);
 838           basic_block dest = (taken_edge ? taken_edge->dest : NULL);
 839
 840           if (dest == e->dest)
 841             return;
 842
 843           /* If we have a known destination for the conditional, then
 844              we can perform this optimization, which saves at least one
 845              conditional jump each time it applies since we get to
 846              bypass the conditional at our original destination.  */
 847           if (dest)
 848             {
 849               struct edge_info *edge_info;
 850
 851               if (e->aux)
 852                 edge_info = e->aux;
 853               else
 854                 edge_info = allocate_edge_info (e);
 855               edge_info->redirection_target = taken_edge;
 856               bitmap_set_bit (threaded_blocks, e->dest->index);
 857             }
 858         }
 859     }
 860 }
 861
 862
 863 /* Initialize local stacks for this optimizer and record equivalences
 864    upon entry to BB.  Equivalences can come from the edge traversed to
 865    reach BB or they may come from PHI nodes at the start of BB.  */
 866
 867 static void
 868 dom_opt_initialize_block (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
 869                           basic_block bb)
 870 {
 871   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
 872     fprintf (dump_file, "\n\nOptimizing block #%d\n\n", bb->index);
 873
 874   /* Push a marker on the stacks of local information so that we know how
 875      far to unwind when we finalize this block.  */
 876   VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, NULL_TREE);
 877   VEC_safe_push (tree, heap, const_and_copies_stack, NULL_TREE);
 878   VEC_safe_push (tree, heap, nonzero_vars_stack, NULL_TREE);
 879   VEC_safe_push (tree, heap, vrp_variables_stack, NULL_TREE);
 880
 881   record_equivalences_from_incoming_edge (bb);
 882
 883   /* PHI nodes can create equivalences too.  */
 884   record_equivalences_from_phis (bb);
 885 }
 886
 887 /* Given an expression EXPR (a relational expression or a statement),
 888    initialize the hash table element pointed to by ELEMENT.  */
 889
 890 static void
 891 initialize_hash_element (tree expr, tree lhs, struct expr_hash_elt *element)
 892 {
 893   /* Hash table elements may be based on conditional expressions or statements.
 894
 895      For the former case, we have no annotation and we want to hash the
 896      conditional expression.  In the latter case we have an annotation and
 897      we want to record the expression the statement evaluates.  */
 898   if (COMPARISON_CLASS_P (expr) || TREE_CODE (expr) == TRUTH_NOT_EXPR)
 899     {
 900       element->stmt = NULL;
 901       element->rhs = expr;
 902     }
 903   else if (TREE_CODE (expr) == COND_EXPR)
 904     {
 905       element->stmt = expr;
 906       element->rhs = COND_EXPR_COND (expr);
 907     }
 908   else if (TREE_CODE (expr) == SWITCH_EXPR)
 909     {
 910       element->stmt = expr;
 911       element->rhs = SWITCH_COND (expr);
 912     }
 913   else if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (expr, 0))
 914     {
 915       element->stmt = expr;
 916       element->rhs = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (expr, 0), 1);
 917     }
 918   else if (TREE_CODE (expr) == GOTO_EXPR)
 919     {
 920       element->stmt = expr;
 921       element->rhs = GOTO_DESTINATION (expr);
 922     }
 923   else
 924     {
 925       element->stmt = expr;
 926       element->rhs = TREE_OPERAND (expr, 1);
 927     }
 928
 929   element->lhs = lhs;
 930   element->hash = avail_expr_hash (element);
 931 }
 932
 933 /* Remove all the expressions in LOCALS from TABLE, stopping when there are
 934    LIMIT entries left in LOCALs.  */
 935
 936 static void
 937 remove_local_expressions_from_table (void)
 938 {
 939   /* Remove all the expressions made available in this block.  */
 940   while (VEC_length (tree, avail_exprs_stack) > 0)
 941     {
 942       struct expr_hash_elt element;
 943       tree expr = VEC_pop (tree, avail_exprs_stack);
 944
 945       if (expr == NULL_TREE)
 946         break;
 947
 948       initialize_hash_element (expr, NULL, &element);
 949       htab_remove_elt_with_hash (avail_exprs, &element, element.hash);
 950     }
 951 }
 952
 953 /* Use the SSA_NAMES in LOCALS to restore TABLE to its original
 954    state, stopping when there are LIMIT entries left in LOCALs.  */
 955
 956 static void
 957 restore_nonzero_vars_to_original_value (void)
 958 {
 959   while (VEC_length (tree, nonzero_vars_stack) > 0)
 960     {
 961       tree name = VEC_pop (tree, nonzero_vars_stack);
 962
 963       if (name == NULL)
 964         break;
 965
 966       bitmap_clear_bit (nonzero_vars, SSA_NAME_VERSION (name));
 967     }
 968 }
 969
 970 /* Use the source/dest pairs in CONST_AND_COPIES_STACK to restore
 971    CONST_AND_COPIES to its original state, stopping when we hit a
 972    NULL marker.  */
 973
 974 static void
 975 restore_vars_to_original_value (void)
 976 {
 977   while (VEC_length (tree, const_and_copies_stack) > 0)
 978     {
 979       tree prev_value, dest;
 980
 981       dest = VEC_pop (tree, const_and_copies_stack);
 982
 983       if (dest == NULL)
 984         break;
 985
 986       prev_value = VEC_pop (tree, const_and_copies_stack);
 987       SSA_NAME_VALUE (dest) =  prev_value;
 988     }
 989 }
 990
 991 /* We have finished processing the dominator children of BB, perform
 992    any finalization actions in preparation for leaving this node in
 993    the dominator tree.  */
 994
 995 static void
 996 dom_opt_finalize_block (struct dom_walk_data *walk_data, basic_block bb)
 997 {
 998   tree last;
 999
1000   /* If we are at a leaf node in the dominator tree, see if we can thread
1001      the edge from BB through its successor.
1002
1003      Do this before we remove entries from our equivalence tables.  */
1004   if (single_succ_p (bb)
1005       && (single_succ_edge (bb)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
1006       && (get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, single_succ (bb)) != bb
1007           || phi_nodes (single_succ (bb))))
1008
1009     {
1010       thread_across_edge (walk_data, single_succ_edge (bb));
1011     }
1012   else if ((last = last_stmt (bb))
1013            && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
1014            && (COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (last))
1015                || TREE_CODE (COND_EXPR_COND (last)) == SSA_NAME)
1016            && EDGE_COUNT (bb->succs) == 2
1017            && (EDGE_SUCC (bb, 0)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0
1018            && (EDGE_SUCC (bb, 1)->flags & EDGE_ABNORMAL) == 0)
1019     {
1020       edge true_edge, false_edge;
1021
1022       extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
1023
1024       /* If the THEN arm is the end of a dominator tree or has PHI nodes,
1025          then try to thread through its edge.  */
1026       if (get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, true_edge->dest) != bb
1027           || phi_nodes (true_edge->dest))
1028         {
1029           struct edge_info *edge_info;
1030           unsigned int i;
1031
1032           /* Push a marker onto the available expression stack so that we
1033              unwind any expressions related to the TRUE arm before processing
1034              the false arm below.  */
1035           VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, NULL_TREE);
1036           VEC_safe_push (tree, heap, const_and_copies_stack, NULL_TREE);
1037
1038           edge_info = true_edge->aux;
1039
1040           /* If we have info associated with this edge, record it into
1041              our equivalency tables.  */
1042           if (edge_info)
1043             {
1044               tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
1045               tree lhs = edge_info->lhs;
1046               tree rhs = edge_info->rhs;
1047
1048               /* If we have a simple NAME = VALUE equivalency record it.  */
1049               if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1050                 record_const_or_copy (lhs, rhs);
1051
1052               /* If we have 0 = COND or 1 = COND equivalences, record them
1053                  into our expression hash tables.  */
1054               if (cond_equivalences)
1055                 for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
1056                   {
1057                     tree expr = cond_equivalences[i];
1058                     tree value = cond_equivalences[i + 1];
1059
1060                     record_cond (expr, value);
1061                   }
1062             }
1063
1064           /* Now thread the edge.  */
1065           thread_across_edge (walk_data, true_edge);
1066
1067           /* And restore the various tables to their state before
1068              we threaded this edge.  */
1069           remove_local_expressions_from_table ();
1070           restore_vars_to_original_value ();
1071         }
1072
1073       /* Similarly for the ELSE arm.  */
1074       if (get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, false_edge->dest) != bb
1075           || phi_nodes (false_edge->dest))
1076         {
1077           struct edge_info *edge_info;
1078           unsigned int i;
1079
1080           edge_info = false_edge->aux;
1081
1082           /* If we have info associated with this edge, record it into
1083              our equivalency tables.  */
1084           if (edge_info)
1085             {
1086               tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
1087               tree lhs = edge_info->lhs;
1088               tree rhs = edge_info->rhs;
1089
1090               /* If we have a simple NAME = VALUE equivalency record it.  */
1091               if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1092                 record_const_or_copy (lhs, rhs);
1093
1094               /* If we have 0 = COND or 1 = COND equivalences, record them
1095                  into our expression hash tables.  */
1096               if (cond_equivalences)
1097                 for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
1098                   {
1099                     tree expr = cond_equivalences[i];
1100                     tree value = cond_equivalences[i + 1];
1101
1102                     record_cond (expr, value);
1103                   }
1104             }
1105
1106           thread_across_edge (walk_data, false_edge);
1107
1108           /* No need to remove local expressions from our tables
1109              or restore vars to their original value as that will
1110              be done immediately below.  */
1111         }
1112     }
1113
1114   remove_local_expressions_from_table ();
1115   restore_nonzero_vars_to_original_value ();
1116   restore_vars_to_original_value ();
1117
1118   /* Remove VRP records associated with this basic block.  They are no
1119      longer valid.
1120
1121      To be efficient, we note which variables have had their values
1122      constrained in this block.  So walk over each variable in the
1123      VRP_VARIABLEs array.  */
1124   while (VEC_length (tree, vrp_variables_stack) > 0)
1125     {
1126       tree var = VEC_pop (tree, vrp_variables_stack);
1127       struct vrp_hash_elt vrp_hash_elt, *vrp_hash_elt_p;
1128       void **slot;
1129
1130       /* Each variable has a stack of value range records.  We want to
1131          invalidate those associated with our basic block.  So we walk
1132          the array backwards popping off records associated with our
1133          block.  Once we hit a record not associated with our block
1134          we are done.  */
1135       VEC(vrp_element_p,heap) **var_vrp_records;
1136
1137       if (var == NULL)
1138         break;
1139
1140       vrp_hash_elt.var = var;
1141       vrp_hash_elt.records = NULL;
1142
1143       slot = htab_find_slot (vrp_data, &vrp_hash_elt, NO_INSERT);
1144
1145       vrp_hash_elt_p = (struct vrp_hash_elt *) *slot;
1146       var_vrp_records = &vrp_hash_elt_p->records;
1147
1148       while (VEC_length (vrp_element_p, *var_vrp_records) > 0)
1149         {
1150           struct vrp_element *element
1151             = VEC_last (vrp_element_p, *var_vrp_records);
1152
1153           if (element->bb != bb)
1154             break;
1155
1156           VEC_pop (vrp_element_p, *var_vrp_records);
1157         }
1158     }
1159
1160   /* If we queued any statements to rescan in this block, then
1161      go ahead and rescan them now.  */
1162   while (VEC_length (tree, stmts_to_rescan) > 0)
1163     {
1164       tree stmt = VEC_last (tree, stmts_to_rescan);
1165       basic_block stmt_bb = bb_for_stmt (stmt);
1166
1167       if (stmt_bb != bb)
1168         break;
1169
1170       VEC_pop (tree, stmts_to_rescan);
1171       mark_new_vars_to_rename (stmt);
1172     }
1173 }
1174
1175 /* PHI nodes can create equivalences too.
1176
1177    Ignoring any alternatives which are the same as the result, if
1178    all the alternatives are equal, then the PHI node creates an
1179    equivalence.
1180
1181    Additionally, if all the PHI alternatives are known to have a nonzero
1182    value, then the result of this PHI is known to have a nonzero value,
1183    even if we do not know its exact value.  */
1184
1185 static void
1186 record_equivalences_from_phis (basic_block bb)
1187 {
1188   tree phi;
1189
1190   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1191     {
1192       tree lhs = PHI_RESULT (phi);
1193       tree rhs = NULL;
1194       int i;
1195
1196       for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1197         {
1198           tree t = PHI_ARG_DEF (phi, i);
1199
1200           /* Ignore alternatives which are the same as our LHS.  Since
1201              LHS is a PHI_RESULT, it is known to be a SSA_NAME, so we
1202              can simply compare pointers.  */
1203           if (lhs == t)
1204             continue;
1205
1206           /* If we have not processed an alternative yet, then set
1207              RHS to this alternative.  */
1208           if (rhs == NULL)
1209             rhs = t;
1210           /* If we have processed an alternative (stored in RHS), then
1211              see if it is equal to this one.  If it isn't, then stop
1212              the search.  */
1213           else if (! operand_equal_for_phi_arg_p (rhs, t))
1214             break;
1215         }
1216
1217       /* If we had no interesting alternatives, then all the RHS alternatives
1218          must have been the same as LHS.  */
1219       if (!rhs)
1220         rhs = lhs;
1221
1222       /* If we managed to iterate through each PHI alternative without
1223          breaking out of the loop, then we have a PHI which may create
1224          a useful equivalence.  We do not need to record unwind data for
1225          this, since this is a true assignment and not an equivalence
1226          inferred from a comparison.  All uses of this ssa name are dominated
1227          by this assignment, so unwinding just costs time and space.  */
1228       if (i == PHI_NUM_ARGS (phi)
1229           && may_propagate_copy (lhs, rhs))
1230         SSA_NAME_VALUE (lhs) = rhs;
1231
1232       /* Now see if we know anything about the nonzero property for the
1233          result of this PHI.  */
1234       for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1235         {
1236           if (!PHI_ARG_NONZERO (phi, i))
1237             break;
1238         }
1239
1240       if (i == PHI_NUM_ARGS (phi))
1241         bitmap_set_bit (nonzero_vars, SSA_NAME_VERSION (PHI_RESULT (phi)));
1242     }
1243 }
1244
1245 /* Ignoring loop backedges, if BB has precisely one incoming edge then
1246    return that edge.  Otherwise return NULL.  */
1247 static edge
1248 single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (basic_block bb)
1249 {
1250   edge retval = NULL;
1251   edge e;
1252   edge_iterator ei;
1253
1254   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
1255     {
1256       /* A loop back edge can be identified by the destination of
1257          the edge dominating the source of the edge.  */
1258       if (dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, e->src, e->dest))
1259         continue;
1260
1261       /* If we have already seen a non-loop edge, then we must have
1262          multiple incoming non-loop edges and thus we return NULL.  */
1263       if (retval)
1264         return NULL;
1265
1266       /* This is the first non-loop incoming edge we have found.  Record
1267          it.  */
1268       retval = e;
1269     }
1270
1271   return retval;
1272 }
1273
1274 /* Record any equivalences created by the incoming edge to BB.  If BB
1275    has more than one incoming edge, then no equivalence is created.  */
1276
1277 static void
1278 record_equivalences_from_incoming_edge (basic_block bb)
1279 {
1280   edge e;
1281   basic_block parent;
1282   struct edge_info *edge_info;
1283
1284   /* If our parent block ended with a control statement, then we may be
1285      able to record some equivalences based on which outgoing edge from
1286      the parent was followed.  */
1287   parent = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, bb);
1288
1289   e = single_incoming_edge_ignoring_loop_edges (bb);
1290
1291   /* If we had a single incoming edge from our parent block, then enter
1292      any data associated with the edge into our tables.  */
1293   if (e && e->src == parent)
1294     {
1295       unsigned int i;
1296
1297       edge_info = e->aux;
1298
1299       if (edge_info)
1300         {
1301           tree lhs = edge_info->lhs;
1302           tree rhs = edge_info->rhs;
1303           tree *cond_equivalences = edge_info->cond_equivalences;
1304
1305           if (lhs)
1306             record_equality (lhs, rhs);
1307
1308           if (cond_equivalences)
1309             {
1310               bool recorded_range = false;
1311               for (i = 0; i < edge_info->max_cond_equivalences; i += 2)
1312                 {
1313                   tree expr = cond_equivalences[i];
1314                   tree value = cond_equivalences[i + 1];
1315
1316                   record_cond (expr, value);
1317
1318                   /* For the first true equivalence, record range
1319                      information.  We only do this for the first
1320                      true equivalence as it should dominate any
1321                      later true equivalences.  */
1322                   if (! recorded_range
1323                       && COMPARISON_CLASS_P (expr)
1324                       && value == boolean_true_node
1325                       && TREE_CONSTANT (TREE_OPERAND (expr, 1)))
1326                     {
1327                       record_range (expr, bb);
1328                       recorded_range = true;
1329                     }
1330                 }
1331             }
1332         }
1333     }
1334 }
1335
1336 /* Dump SSA statistics on FILE.  */
1337
1338 void
1339 dump_dominator_optimization_stats (FILE *file)
1340 {
1341   long n_exprs;
1342
1343   fprintf (file, "Total number of statements:                   %6ld\n\n",
1344            opt_stats.num_stmts);
1345   fprintf (file, "Exprs considered for dominator optimizations: %6ld\n",
1346            opt_stats.num_exprs_considered);
1347
1348   n_exprs = opt_stats.num_exprs_considered;
1349   if (n_exprs == 0)
1350     n_exprs = 1;
1351
1352   fprintf (file, "    Redundant expressions eliminated:         %6ld (%.0f%%)\n",
1353            opt_stats.num_re, PERCENT (opt_stats.num_re,
1354                                       n_exprs));
1355   fprintf (file, "    Constants propagated:                     %6ld\n",
1356            opt_stats.num_const_prop);
1357   fprintf (file, "    Copies propagated:                        %6ld\n",
1358            opt_stats.num_copy_prop);
1359
1360   fprintf (file, "\nTotal number of DOM iterations:             %6ld\n",
1361            opt_stats.num_iterations);
1362
1363   fprintf (file, "\nHash table statistics:\n");
1364
1365   fprintf (file, "    avail_exprs: ");
1366   htab_statistics (file, avail_exprs);
1367 }
1368
1369
1370 /* Dump SSA statistics on stderr.  */
1371
1372 void
1373 debug_dominator_optimization_stats (void)
1374 {
1375   dump_dominator_optimization_stats (stderr);
1376 }
1377
1378
1379 /* Dump statistics for the hash table HTAB.  */
1380
1381 static void
1382 htab_statistics (FILE *file, htab_t htab)
1383 {
1384   fprintf (file, "size %ld, %ld elements, %f collision/search ratio\n",
1385            (long) htab_size (htab),
1386            (long) htab_elements (htab),
1387            htab_collisions (htab));
1388 }
1389
1390 /* Record the fact that VAR has a nonzero value, though we may not know
1391    its exact value.  Note that if VAR is already known to have a nonzero
1392    value, then we do nothing.  */
1393
1394 static void
1395 record_var_is_nonzero (tree var)
1396 {
1397   int indx = SSA_NAME_VERSION (var);
1398
1399   if (bitmap_bit_p (nonzero_vars, indx))
1400     return;
1401
1402   /* Mark it in the global table.  */
1403   bitmap_set_bit (nonzero_vars, indx);
1404
1405   /* Record this SSA_NAME so that we can reset the global table
1406      when we leave this block.  */
1407   VEC_safe_push (tree, heap, nonzero_vars_stack, var);
1408 }
1409
1410 /* Enter a statement into the true/false expression hash table indicating
1411    that the condition COND has the value VALUE.  */
1412
1413 static void
1414 record_cond (tree cond, tree value)
1415 {
1416   struct expr_hash_elt *element = xmalloc (sizeof (struct expr_hash_elt));
1417   void **slot;
1418
1419   initialize_hash_element (cond, value, element);
1420
1421   slot = htab_find_slot_with_hash (avail_exprs, (void *)element,
1422                                    element->hash, INSERT);
1423   if (*slot == NULL)
1424     {
1425       *slot = (void *) element;
1426       VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack, cond);
1427     }
1428   else
1429     free (element);
1430 }
1431
1432 /* Build a new conditional using NEW_CODE, OP0 and OP1 and store
1433    the new conditional into *p, then store a boolean_true_node
1434    into *(p + 1).  */
1435
1436 static void
1437 build_and_record_new_cond (enum tree_code new_code, tree op0, tree op1, tree *p)
1438 {
1439   *p = build2 (new_code, boolean_type_node, op0, op1);
1440   p++;
1441   *p = boolean_true_node;
1442 }
1443
1444 /* Record that COND is true and INVERTED is false into the edge information
1445    structure.  Also record that any conditions dominated by COND are true
1446    as well.
1447
1448    For example, if a < b is true, then a <= b must also be true.  */
1449
1450 static void
1451 record_conditions (struct edge_info *edge_info, tree cond, tree inverted)
1452 {
1453   tree op0, op1;
1454
1455   if (!COMPARISON_CLASS_P (cond))
1456     return;
1457
1458   op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1459   op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
1460
1461   switch (TREE_CODE (cond))
1462     {
1463     case LT_EXPR:
1464     case GT_EXPR:
1465       edge_info->max_cond_equivalences = 12;
1466       edge_info->cond_equivalences = xmalloc (12 * sizeof (tree));
1467       build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == LT_EXPR
1468                                   ? LE_EXPR : GE_EXPR),
1469                                  op0, op1, &edge_info->cond_equivalences[4]);
1470       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1471                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1472       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1473                                  &edge_info->cond_equivalences[8]);
1474       build_and_record_new_cond (LTGT_EXPR, op0, op1,
1475                                  &edge_info->cond_equivalences[10]);
1476       break;
1477
1478     case GE_EXPR:
1479     case LE_EXPR:
1480       edge_info->max_cond_equivalences = 6;
1481       edge_info->cond_equivalences = xmalloc (6 * sizeof (tree));
1482       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1483                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1484       break;
1485
1486     case EQ_EXPR:
1487       edge_info->max_cond_equivalences = 10;
1488       edge_info->cond_equivalences = xmalloc (10 * sizeof (tree));
1489       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1490                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1491       build_and_record_new_cond (LE_EXPR, op0, op1,
1492                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1493       build_and_record_new_cond (GE_EXPR, op0, op1,
1494                                  &edge_info->cond_equivalences[8]);
1495       break;
1496
1497     case UNORDERED_EXPR:
1498       edge_info->max_cond_equivalences = 16;
1499       edge_info->cond_equivalences = xmalloc (16 * sizeof (tree));
1500       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1501                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1502       build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
1503                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1504       build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
1505                                  &edge_info->cond_equivalences[8]);
1506       build_and_record_new_cond (UNEQ_EXPR, op0, op1,
1507                                  &edge_info->cond_equivalences[10]);
1508       build_and_record_new_cond (UNLT_EXPR, op0, op1,
1509                                  &edge_info->cond_equivalences[12]);
1510       build_and_record_new_cond (UNGT_EXPR, op0, op1,
1511                                  &edge_info->cond_equivalences[14]);
1512       break;
1513
1514     case UNLT_EXPR:
1515     case UNGT_EXPR:
1516       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1517       edge_info->cond_equivalences = xmalloc (8 * sizeof (tree));
1518       build_and_record_new_cond ((TREE_CODE (cond) == UNLT_EXPR
1519                                   ? UNLE_EXPR : UNGE_EXPR),
1520                                  op0, op1, &edge_info->cond_equivalences[4]);
1521       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1522                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1523       break;
1524
1525     case UNEQ_EXPR:
1526       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1527       edge_info->cond_equivalences = xmalloc (8 * sizeof (tree));
1528       build_and_record_new_cond (UNLE_EXPR, op0, op1,
1529                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1530       build_and_record_new_cond (UNGE_EXPR, op0, op1,
1531                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1532       break;
1533
1534     case LTGT_EXPR:
1535       edge_info->max_cond_equivalences = 8;
1536       edge_info->cond_equivalences = xmalloc (8 * sizeof (tree));
1537       build_and_record_new_cond (NE_EXPR, op0, op1,
1538                                  &edge_info->cond_equivalences[4]);
1539       build_and_record_new_cond (ORDERED_EXPR, op0, op1,
1540                                  &edge_info->cond_equivalences[6]);
1541       break;
1542
1543     default:
1544       edge_info->max_cond_equivalences = 4;
1545       edge_info->cond_equivalences = xmalloc (4 * sizeof (tree));
1546       break;
1547     }
1548
1549   /* Now store the original true and false conditions into the first
1550      two slots.  */
1551   edge_info->cond_equivalences[0] = cond;
1552   edge_info->cond_equivalences[1] = boolean_true_node;
1553   edge_info->cond_equivalences[2] = inverted;
1554   edge_info->cond_equivalences[3] = boolean_false_node;
1555 }
1556
1557 /* A helper function for record_const_or_copy and record_equality.
1558    Do the work of recording the value and undo info.  */
1559
1560 static void
1561 record_const_or_copy_1 (tree x, tree y, tree prev_x)
1562 {
1563   SSA_NAME_VALUE (x) = y;
1564
1565   VEC_reserve (tree, heap, const_and_copies_stack, 2);
1566   VEC_quick_push (tree, const_and_copies_stack, prev_x);
1567   VEC_quick_push (tree, const_and_copies_stack, x);
1568 }
1569
1570
1571 /* Return the loop depth of the basic block of the defining statement of X.
1572    This number should not be treated as absolutely correct because the loop
1573    information may not be completely up-to-date when dom runs.  However, it
1574    will be relatively correct, and as more passes are taught to keep loop info
1575    up to date, the result will become more and more accurate.  */
1576
1577 int
1578 loop_depth_of_name (tree x)
1579 {
1580   tree defstmt;
1581   basic_block defbb;
1582
1583   /* If it's not an SSA_NAME, we have no clue where the definition is.  */
1584   if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
1585     return 0;
1586
1587   /* Otherwise return the loop depth of the defining statement's bb.
1588      Note that there may not actually be a bb for this statement, if the
1589      ssa_name is live on entry.  */
1590   defstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (x);
1591   defbb = bb_for_stmt (defstmt);
1592   if (!defbb)
1593     return 0;
1594
1595   return defbb->loop_depth;
1596 }
1597
1598
1599 /* Record that X is equal to Y in const_and_copies.  Record undo
1600    information in the block-local vector.  */
1601
1602 static void
1603 record_const_or_copy (tree x, tree y)
1604 {
1605   tree prev_x = SSA_NAME_VALUE (x);
1606
1607   if (TREE_CODE (y) == SSA_NAME)
1608     {
1609       tree tmp = SSA_NAME_VALUE (y);
1610       if (tmp)
1611         y = tmp;
1612     }
1613
1614   record_const_or_copy_1 (x, y, prev_x);
1615 }
1616
1617 /* Similarly, but assume that X and Y are the two operands of an EQ_EXPR.
1618    This constrains the cases in which we may treat this as assignment.  */
1619
1620 static void
1621 record_equality (tree x, tree y)
1622 {
1623   tree prev_x = NULL, prev_y = NULL;
1624
1625   if (TREE_CODE (x) == SSA_NAME)
1626     prev_x = SSA_NAME_VALUE (x);
1627   if (TREE_CODE (y) == SSA_NAME)
1628     prev_y = SSA_NAME_VALUE (y);
1629
1630   /* If one of the previous values is invariant, or invariant in more loops
1631      (by depth), then use that.
1632      Otherwise it doesn't matter which value we choose, just so
1633      long as we canonicalize on one value.  */
1634   if (TREE_INVARIANT (y))
1635     ;
1636   else if (TREE_INVARIANT (x) || (loop_depth_of_name (x) <= loop_depth_of_name (y)))
1637     prev_x = x, x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
1638   else if (prev_x && TREE_INVARIANT (prev_x))
1639     x = y, y = prev_x, prev_x = prev_y;
1640   else if (prev_y && TREE_CODE (prev_y) != VALUE_HANDLE)
1641     y = prev_y;
1642
1643   /* After the swapping, we must have one SSA_NAME.  */
1644   if (TREE_CODE (x) != SSA_NAME)
1645     return;
1646
1647   /* For IEEE, -0.0 == 0.0, so we don't necessarily know the sign of a
1648      variable compared against zero.  If we're honoring signed zeros,
1649      then we cannot record this value unless we know that the value is
1650      nonzero.  */
1651   if (HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (x)))
1652       && (TREE_CODE (y) != REAL_CST
1653           || REAL_VALUES_EQUAL (dconst0, TREE_REAL_CST (y))))
1654     return;
1655
1656   record_const_or_copy_1 (x, y, prev_x);
1657 }
1658
1659 /* Return true, if it is ok to do folding of an associative expression.
1660    EXP is the tree for the associative expression.  */
1661
1662 static inline bool
1663 unsafe_associative_fp_binop (tree exp)
1664 {
1665   enum tree_code code = TREE_CODE (exp);
1666   return !(!flag_unsafe_math_optimizations
1667            && (code == MULT_EXPR || code == PLUS_EXPR
1668                || code == MINUS_EXPR)
1669            && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (exp)));
1670 }
1671
1672 /* Returns true when STMT is a simple iv increment.  It detects the
1673    following situation:
1674
1675    i_1 = phi (..., i_2)
1676    i_2 = i_1 +/- ...  */
1677
1678 static bool
1679 simple_iv_increment_p (tree stmt)
1680 {
1681   tree lhs, rhs, preinc, phi;
1682   unsigned i;
1683
1684   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
1685     return false;
1686
1687   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1688   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1689     return false;
1690
1691   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1692
1693   if (TREE_CODE (rhs) != PLUS_EXPR
1694       && TREE_CODE (rhs) != MINUS_EXPR)
1695     return false;
1696
1697   preinc = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1698   if (TREE_CODE (preinc) != SSA_NAME)
1699     return false;
1700
1701   phi = SSA_NAME_DEF_STMT (preinc);
1702   if (TREE_CODE (phi) != PHI_NODE)
1703     return false;
1704
1705   for (i = 0; i < (unsigned) PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1706     if (PHI_ARG_DEF (phi, i) == lhs)
1707       return true;
1708
1709   return false;
1710 }
1711
1712 /* STMT is a MODIFY_EXPR for which we were unable to find RHS in the
1713    hash tables.  Try to simplify the RHS using whatever equivalences
1714    we may have recorded.
1715
1716    If we are able to simplify the RHS, then lookup the simplified form in
1717    the hash table and return the result.  Otherwise return NULL.  */
1718
1719 static tree
1720 simplify_rhs_and_lookup_avail_expr (tree stmt, int insert)
1721 {
1722   tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1723   enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
1724   tree result = NULL;
1725
1726   /* If we have lhs = ~x, look and see if we earlier had x = ~y.
1727      In which case we can change this statement to be lhs = y.
1728      Which can then be copy propagated.
1729
1730      Similarly for negation.  */
1731   if ((rhs_code == BIT_NOT_EXPR || rhs_code == NEGATE_EXPR)
1732       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME)
1733     {
1734       /* Get the definition statement for our RHS.  */
1735       tree rhs_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (rhs, 0));
1736
1737       /* See if the RHS_DEF_STMT has the same form as our statement.  */
1738       if (TREE_CODE (rhs_def_stmt) == MODIFY_EXPR
1739           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs_def_stmt, 1)) == rhs_code)
1740         {
1741           tree rhs_def_operand;
1742
1743           rhs_def_operand = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs_def_stmt, 1), 0);
1744
1745           /* Verify that RHS_DEF_OPERAND is a suitable SSA variable.  */
1746           if (TREE_CODE (rhs_def_operand) == SSA_NAME
1747               && ! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs_def_operand))
1748             result = update_rhs_and_lookup_avail_expr (stmt,
1749                                                        rhs_def_operand,
1750                                                        insert);
1751         }
1752     }
1753
1754   /* If we have z = (x OP C1), see if we earlier had x = y OP C2.
1755      If OP is associative, create and fold (y OP C2) OP C1 which
1756      should result in (y OP C3), use that as the RHS for the
1757      assignment.  Add minus to this, as we handle it specially below.  */
1758   if ((associative_tree_code (rhs_code) || rhs_code == MINUS_EXPR)
1759       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
1760       && is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
1761     {
1762       tree rhs_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (TREE_OPERAND (rhs, 0));
1763
1764       /* If the statement defines an induction variable, do not propagate
1765          its value, so that we do not create overlapping life ranges.  */
1766       if (simple_iv_increment_p (rhs_def_stmt))
1767         goto dont_fold_assoc;
1768
1769       /* See if the RHS_DEF_STMT has the same form as our statement.  */
1770       if (TREE_CODE (rhs_def_stmt) == MODIFY_EXPR)
1771         {
1772           tree rhs_def_rhs = TREE_OPERAND (rhs_def_stmt, 1);
1773           enum tree_code rhs_def_code = TREE_CODE (rhs_def_rhs);
1774
1775           if ((rhs_code == rhs_def_code && unsafe_associative_fp_binop (rhs))
1776               || (rhs_code == PLUS_EXPR && rhs_def_code == MINUS_EXPR)
1777               || (rhs_code == MINUS_EXPR && rhs_def_code == PLUS_EXPR))
1778             {
1779               tree def_stmt_op0 = TREE_OPERAND (rhs_def_rhs, 0);
1780               tree def_stmt_op1 = TREE_OPERAND (rhs_def_rhs, 1);
1781
1782               if (TREE_CODE (def_stmt_op0) == SSA_NAME
1783                   && ! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (def_stmt_op0)
1784                   && is_gimple_min_invariant (def_stmt_op1))
1785                 {
1786                   tree outer_const = TREE_OPERAND (rhs, 1);
1787                   tree type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 0));
1788                   tree t;
1789
1790                   /* If we care about correct floating point results, then
1791                      don't fold x + c1 - c2.  Note that we need to take both
1792                      the codes and the signs to figure this out.  */
1793                   if (FLOAT_TYPE_P (type)
1794                       && !flag_unsafe_math_optimizations
1795                       && (rhs_def_code == PLUS_EXPR
1796                           || rhs_def_code == MINUS_EXPR))
1797                     {
1798                       bool neg = false;
1799
1800                       neg ^= (rhs_code == MINUS_EXPR);
1801                       neg ^= (rhs_def_code == MINUS_EXPR);
1802                       neg ^= real_isneg (TREE_REAL_CST_PTR (outer_const));
1803                       neg ^= real_isneg (TREE_REAL_CST_PTR (def_stmt_op1));
1804
1805                       if (neg)
1806                         goto dont_fold_assoc;
1807                     }
1808
1809                   /* Ho hum.  So fold will only operate on the outermost
1810                      thingy that we give it, so we have to build the new
1811                      expression in two pieces.  This requires that we handle
1812                      combinations of plus and minus.  */
1813                   if (rhs_def_code != rhs_code)
1814                     {
1815                       if (rhs_def_code == MINUS_EXPR)
1816                         t = build (MINUS_EXPR, type, outer_const, def_stmt_op1);
1817                       else
1818                         t = build (MINUS_EXPR, type, def_stmt_op1, outer_const);
1819                       rhs_code = PLUS_EXPR;
1820                     }
1821                   else if (rhs_def_code == MINUS_EXPR)
1822                     t = build (PLUS_EXPR, type, def_stmt_op1, outer_const);
1823                   else
1824                     t = build (rhs_def_code, type, def_stmt_op1, outer_const);
1825                   t = local_fold (t);
1826                   t = build (rhs_code, type, def_stmt_op0, t);
1827                   t = local_fold (t);
1828
1829                   /* If the result is a suitable looking gimple expression,
1830                      then use it instead of the original for STMT.  */
1831                   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
1832                       || (UNARY_CLASS_P (t)
1833                           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == SSA_NAME)
1834                       || ((BINARY_CLASS_P (t) || COMPARISON_CLASS_P (t))
1835                           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == SSA_NAME
1836                           && is_gimple_val (TREE_OPERAND (t, 1))))
1837                     result = update_rhs_and_lookup_avail_expr (stmt, t, insert);
1838                 }
1839             }
1840         }
1841  dont_fold_assoc:;
1842     }
1843
1844   /* Optimize *"foo" into 'f'.  This is done here rather than
1845      in fold to avoid problems with stuff like &*"foo".  */
1846   if (TREE_CODE (rhs) == INDIRECT_REF || TREE_CODE (rhs) == ARRAY_REF)
1847     {
1848       tree t = fold_read_from_constant_string (rhs);
1849
1850       if (t)
1851         result = update_rhs_and_lookup_avail_expr (stmt, t, insert);
1852     }
1853
1854   return result;
1855 }
1856
1857 /* COND is a condition of the form:
1858
1859      x == const or x != const
1860
1861    Look back to x's defining statement and see if x is defined as
1862
1863      x = (type) y;
1864
1865    If const is unchanged if we convert it to type, then we can build
1866    the equivalent expression:
1867
1868
1869       y == const or y != const
1870
1871    Which may allow further optimizations.
1872
1873    Return the equivalent comparison or NULL if no such equivalent comparison
1874    was found.  */
1875
1876 static tree
1877 find_equivalent_equality_comparison (tree cond)
1878 {
1879   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1880   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
1881   tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
1882
1883   /* OP0 might have been a parameter, so first make sure it
1884      was defined by a MODIFY_EXPR.  */
1885   if (def_stmt && TREE_CODE (def_stmt) == MODIFY_EXPR)
1886     {
1887       tree def_rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
1888
1889
1890       /* If either operand to the comparison is a pointer to
1891          a function, then we can not apply this optimization
1892          as some targets require function pointers to be
1893          canonicalized and in this case this optimization would
1894          eliminate a necessary canonicalization.  */
1895       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1896            && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (op0))) == FUNCTION_TYPE)
1897           || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1898               && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (op1))) == FUNCTION_TYPE))
1899         return NULL;
1900
1901       /* Now make sure the RHS of the MODIFY_EXPR is a typecast.  */
1902       if ((TREE_CODE (def_rhs) == NOP_EXPR
1903            || TREE_CODE (def_rhs) == CONVERT_EXPR)
1904           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)) == SSA_NAME)
1905         {
1906           tree def_rhs_inner = TREE_OPERAND (def_rhs, 0);
1907           tree def_rhs_inner_type = TREE_TYPE (def_rhs_inner);
1908           tree new;
1909
1910           if (TYPE_PRECISION (def_rhs_inner_type)
1911               > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def_rhs)))
1912             return NULL;
1913
1914           /* If the inner type of the conversion is a pointer to
1915              a function, then we can not apply this optimization
1916              as some targets require function pointers to be
1917              canonicalized.  This optimization would result in
1918              canonicalization of the pointer when it was not originally
1919              needed/intended.  */
1920           if (POINTER_TYPE_P (def_rhs_inner_type)
1921               && TREE_CODE (TREE_TYPE (def_rhs_inner_type)) == FUNCTION_TYPE)
1922             return NULL;
1923
1924           /* What we want to prove is that if we convert OP1 to
1925              the type of the object inside the NOP_EXPR that the
1926              result is still equivalent to SRC.
1927
1928              If that is true, the build and return new equivalent
1929              condition which uses the source of the typecast and the
1930              new constant (which has only changed its type).  */
1931           new = build1 (TREE_CODE (def_rhs), def_rhs_inner_type, op1);
1932           new = local_fold (new);
1933           if (is_gimple_val (new) && tree_int_cst_equal (new, op1))
1934             return build (TREE_CODE (cond), TREE_TYPE (cond),
1935                           def_rhs_inner, new);
1936         }
1937     }
1938   return NULL;
1939 }
1940
1941 /* STMT is a COND_EXPR for which we could not trivially determine its
1942    result.  This routine attempts to find equivalent forms of the
1943    condition which we may be able to optimize better.  It also
1944    uses simple value range propagation to optimize conditionals.  */
1945
1946 static tree
1947 simplify_cond_and_lookup_avail_expr (tree stmt,
1948                                      stmt_ann_t ann,
1949                                      int insert)
1950 {
1951   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
1952
1953   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
1954     {
1955       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1956       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
1957
1958       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && is_gimple_min_invariant (op1))
1959         {
1960           int limit;
1961           tree low, high, cond_low, cond_high;
1962           int lowequal, highequal, swapped, no_overlap, subset, cond_inverted;
1963           VEC(vrp_element_p,heap) **vrp_records;
1964           struct vrp_element *element;
1965           struct vrp_hash_elt vrp_hash_elt, *vrp_hash_elt_p;
1966           void **slot;
1967
1968           /* First see if we have test of an SSA_NAME against a constant
1969              where the SSA_NAME is defined by an earlier typecast which
1970              is irrelevant when performing tests against the given
1971              constant.  */
1972           if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR || TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
1973             {
1974               tree new_cond = find_equivalent_equality_comparison (cond);
1975
1976               if (new_cond)
1977                 {
1978                   /* Update the statement to use the new equivalent
1979                      condition.  */
1980                   COND_EXPR_COND (stmt) = new_cond;
1981
1982                   /* If this is not a real stmt, ann will be NULL and we
1983                      avoid processing the operands.  */
1984                   if (ann)
1985                     mark_stmt_modified (stmt);
1986
1987                   /* Lookup the condition and return its known value if it
1988                      exists.  */
1989                   new_cond = lookup_avail_expr (stmt, insert);
1990                   if (new_cond)
1991                     return new_cond;
1992
1993                   /* The operands have changed, so update op0 and op1.  */
1994                   op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1995                   op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
1996                 }
1997             }
1998
1999           /* Consult the value range records for this variable (if they exist)
2000              to see if we can eliminate or simplify this conditional.
2001
2002              Note two tests are necessary to determine no records exist.
2003              First we have to see if the virtual array exists, if it
2004              exists, then we have to check its active size.
2005
2006              Also note the vast majority of conditionals are not testing
2007              a variable which has had its range constrained by an earlier
2008              conditional.  So this filter avoids a lot of unnecessary work.  */
2009           vrp_hash_elt.var = op0;
2010           vrp_hash_elt.records = NULL;
2011           slot = htab_find_slot (vrp_data, &vrp_hash_elt, NO_INSERT);
2012           if (slot == NULL)
2013             return NULL;
2014
2015           vrp_hash_elt_p = (struct vrp_hash_elt *) *slot;
2016           vrp_records = &vrp_hash_elt_p->records;
2017
2018           limit = VEC_length (vrp_element_p, *vrp_records);
2019
2020           /* If we have no value range records for this variable, or we are
2021              unable to extract a range for this condition, then there is
2022              nothing to do.  */
2023           if (limit == 0
2024               || ! extract_range_from_cond (cond, &cond_high,
2025                                             &cond_low, &cond_inverted))
2026             return NULL;
2027
2028           /* We really want to avoid unnecessary computations of range
2029              info.  So all ranges are computed lazily; this avoids a
2030              lot of unnecessary work.  i.e., we record the conditional,
2031              but do not process how it constrains the variable's
2032              potential values until we know that processing the condition
2033              could be helpful.
2034
2035              However, we do not want to have to walk a potentially long
2036              list of ranges, nor do we want to compute a variable's
2037              range more than once for a given path.
2038
2039              Luckily, each time we encounter a conditional that can not
2040              be otherwise optimized we will end up here and we will
2041              compute the necessary range information for the variable
2042              used in this condition.
2043
2044              Thus you can conclude that there will never be more than one
2045              conditional associated with a variable which has not been
2046              processed.  So we never need to merge more than one new
2047              conditional into the current range.
2048
2049              These properties also help us avoid unnecessary work.  */
2050            element = VEC_last (vrp_element_p, *vrp_records);
2051
2052           if (element->high && element->low)
2053             {
2054               /* The last element has been processed, so there is no range
2055                  merging to do, we can simply use the high/low values
2056                  recorded in the last element.  */
2057               low = element->low;
2058               high = element->high;
2059             }
2060           else
2061             {
2062               tree tmp_high, tmp_low;
2063               int dummy;
2064
2065               /* The last element has not been processed.  Process it now.
2066                  record_range should ensure for cond inverted is not set.
2067                  This call can only fail if cond is x < min or x > max,
2068                  which fold should have optimized into false.
2069                  If that doesn't happen, just pretend all values are
2070                  in the range.  */
2071               if (! extract_range_from_cond (element->cond, &tmp_high,
2072                                              &tmp_low, &dummy))
2073                 gcc_unreachable ();
2074               else
2075                 gcc_assert (dummy == 0);
2076
2077               /* If this is the only element, then no merging is necessary,
2078                  the high/low values from extract_range_from_cond are all
2079                  we need.  */
2080               if (limit == 1)
2081                 {
2082                   low = tmp_low;
2083                   high = tmp_high;
2084                 }
2085               else
2086                 {
2087                   /* Get the high/low value from the previous element.  */
2088                   struct vrp_element *prev
2089                     = VEC_index (vrp_element_p, *vrp_records, limit - 2);
2090                   low = prev->low;
2091                   high = prev->high;
2092
2093                   /* Merge in this element's range with the range from the
2094                      previous element.
2095
2096                      The low value for the merged range is the maximum of
2097                      the previous low value and the low value of this record.
2098
2099                      Similarly the high value for the merged range is the
2100                      minimum of the previous high value and the high value of
2101                      this record.  */
2102                   low = (low && tree_int_cst_compare (low, tmp_low) == 1
2103                          ? low : tmp_low);
2104                   high = (high && tree_int_cst_compare (high, tmp_high) == -1
2105                           ? high : tmp_high);
2106                 }
2107
2108               /* And record the computed range.  */
2109               element->low = low;
2110               element->high = high;
2111
2112             }
2113
2114           /* After we have constrained this variable's potential values,
2115              we try to determine the result of the given conditional.
2116
2117              To simplify later tests, first determine if the current
2118              low value is the same low value as the conditional.
2119              Similarly for the current high value and the high value
2120              for the conditional.  */
2121           lowequal = tree_int_cst_equal (low, cond_low);
2122           highequal = tree_int_cst_equal (high, cond_high);
2123
2124           if (lowequal && highequal)
2125             return (cond_inverted ? boolean_false_node : boolean_true_node);
2126
2127           /* To simplify the overlap/subset tests below we may want
2128              to swap the two ranges so that the larger of the two
2129              ranges occurs "first".  */
2130           swapped = 0;
2131           if (tree_int_cst_compare (low, cond_low) == 1
2132               || (lowequal
2133                   && tree_int_cst_compare (cond_high, high) == 1))
2134             {
2135               tree temp;
2136
2137               swapped = 1;
2138               temp = low;
2139               low = cond_low;
2140               cond_low = temp;
2141               temp = high;
2142               high = cond_high;
2143               cond_high = temp;
2144             }
2145
2146           /* Now determine if there is no overlap in the ranges
2147              or if the second range is a subset of the first range.  */
2148           no_overlap = tree_int_cst_lt (high, cond_low);
2149           subset = tree_int_cst_compare (cond_high, high) != 1;
2150
2151           /* If there was no overlap in the ranges, then this conditional
2152              always has a false value (unless we had to invert this
2153              conditional, in which case it always has a true value).  */
2154           if (no_overlap)
2155             return (cond_inverted ? boolean_true_node : boolean_false_node);
2156
2157           /* If the current range is a subset of the condition's range,
2158              then this conditional always has a true value (unless we
2159              had to invert this conditional, in which case it always
2160              has a true value).  */
2161           if (subset && swapped)
2162             return (cond_inverted ? boolean_false_node : boolean_true_node);
2163
2164           /* We were unable to determine the result of the conditional.
2165              However, we may be able to simplify the conditional.  First
2166              merge the ranges in the same manner as range merging above.  */
2167           low = tree_int_cst_compare (low, cond_low) == 1 ? low : cond_low;
2168           high = tree_int_cst_compare (high, cond_high) == -1 ? high : cond_high;
2169
2170           /* If the range has converged to a single point, then turn this
2171              into an equality comparison.  */
2172           if (TREE_CODE (cond) != EQ_EXPR
2173               && TREE_CODE (cond) != NE_EXPR
2174               && tree_int_cst_equal (low, high))
2175             {
2176               TREE_SET_CODE (cond, EQ_EXPR);
2177               TREE_OPERAND (cond, 1) = high;
2178             }
2179         }
2180     }
2181   return 0;
2182 }
2183
2184 /* STMT is a SWITCH_EXPR for which we could not trivially determine its
2185    result.  This routine attempts to find equivalent forms of the
2186    condition which we may be able to optimize better.  */
2187
2188 static tree
2189 simplify_switch_and_lookup_avail_expr (tree stmt, int insert)
2190 {
2191   tree cond = SWITCH_COND (stmt);
2192   tree def, to, ti;
2193
2194   /* The optimization that we really care about is removing unnecessary
2195      casts.  That will let us do much better in propagating the inferred
2196      constant at the switch target.  */
2197   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2198     {
2199       def = SSA_NAME_DEF_STMT (cond);
2200       if (TREE_CODE (def) == MODIFY_EXPR)
2201         {
2202           def = TREE_OPERAND (def, 1);
2203           if (TREE_CODE (def) == NOP_EXPR)
2204             {
2205               int need_precision;
2206               bool fail;
2207
2208               def = TREE_OPERAND (def, 0);
2209
2210 #ifdef ENABLE_CHECKING
2211               /* ??? Why was Jeff testing this?  We are gimple...  */
2212               gcc_assert (is_gimple_val (def));
2213 #endif
2214
2215               to = TREE_TYPE (cond);
2216               ti = TREE_TYPE (def);
2217
2218               /* If we have an extension that preserves value, then we
2219                  can copy the source value into the switch.  */
2220
2221               need_precision = TYPE_PRECISION (ti);
2222               fail = false;
2223               if (TYPE_UNSIGNED (to) && !TYPE_UNSIGNED (ti))
2224                 fail = true;
2225               else if (!TYPE_UNSIGNED (to) && TYPE_UNSIGNED (ti))
2226                 need_precision += 1;
2227               if (TYPE_PRECISION (to) < need_precision)
2228                 fail = true;
2229
2230               if (!fail)
2231                 {
2232                   SWITCH_COND (stmt) = def;
2233                   mark_stmt_modified (stmt);
2234
2235                   return lookup_avail_expr (stmt, insert);
2236                 }
2237             }
2238         }
2239     }
2240
2241   return 0;
2242 }
2243
2244
2245 /* CONST_AND_COPIES is a table which maps an SSA_NAME to the current
2246    known value for that SSA_NAME (or NULL if no value is known).
2247
2248    NONZERO_VARS is the set SSA_NAMES known to have a nonzero value,
2249    even if we don't know their precise value.
2250
2251    Propagate values from CONST_AND_COPIES and NONZERO_VARS into the PHI
2252    nodes of the successors of BB.  */
2253
2254 static void
2255 cprop_into_successor_phis (basic_block bb, bitmap nonzero_vars)
2256 {
2257   edge e;
2258   edge_iterator ei;
2259
2260   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2261     {
2262       tree phi;
2263       int indx;
2264
2265       /* If this is an abnormal edge, then we do not want to copy propagate
2266          into the PHI alternative associated with this edge.  */
2267       if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2268         continue;
2269
2270       phi = phi_nodes (e->dest);
2271       if (! phi)
2272         continue;
2273
2274       indx = e->dest_idx;
2275       for ( ; phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2276         {
2277           tree new;
2278           use_operand_p orig_p;
2279           tree orig;
2280
2281           /* The alternative may be associated with a constant, so verify
2282              it is an SSA_NAME before doing anything with it.  */
2283           orig_p = PHI_ARG_DEF_PTR (phi, indx);
2284           orig = USE_FROM_PTR (orig_p);
2285           if (TREE_CODE (orig) != SSA_NAME)
2286             continue;
2287
2288           /* If the alternative is known to have a nonzero value, record
2289              that fact in the PHI node itself for future use.  */
2290           if (bitmap_bit_p (nonzero_vars, SSA_NAME_VERSION (orig)))
2291             PHI_ARG_NONZERO (phi, indx) = true;
2292
2293           /* If we have *ORIG_P in our constant/copy table, then replace
2294              ORIG_P with its value in our constant/copy table.  */
2295           new = SSA_NAME_VALUE (orig);
2296           if (new
2297               && new != orig
2298               && (TREE_CODE (new) == SSA_NAME
2299                   || is_gimple_min_invariant (new))
2300               && may_propagate_copy (orig, new))
2301             propagate_value (orig_p, new);
2302         }
2303     }
2304 }
2305
2306 /* We have finished optimizing BB, record any information implied by
2307    taking a specific outgoing edge from BB.  */
2308
2309 static void
2310 record_edge_info (basic_block bb)
2311 {
2312   block_stmt_iterator bsi = bsi_last (bb);
2313   struct edge_info *edge_info;
2314
2315   if (! bsi_end_p (bsi))
2316     {
2317       tree stmt = bsi_stmt (bsi);
2318
2319       if (stmt && TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
2320         {
2321           tree cond = SWITCH_COND (stmt);
2322
2323           if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2324             {
2325               tree labels = SWITCH_LABELS (stmt);
2326               int i, n_labels = TREE_VEC_LENGTH (labels);
2327               tree *info = xcalloc (last_basic_block, sizeof (tree));
2328               edge e;
2329               edge_iterator ei;
2330
2331               for (i = 0; i < n_labels; i++)
2332                 {
2333                   tree label = TREE_VEC_ELT (labels, i);
2334                   basic_block target_bb = label_to_block (CASE_LABEL (label));
2335
2336                   if (CASE_HIGH (label)
2337                       || !CASE_LOW (label)
2338                       || info[target_bb->index])
2339                     info[target_bb->index] = error_mark_node;
2340                   else
2341                     info[target_bb->index] = label;
2342                 }
2343
2344               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2345                 {
2346                   basic_block target_bb = e->dest;
2347                   tree node = info[target_bb->index];
2348
2349                   if (node != NULL && node != error_mark_node)
2350                     {
2351                       tree x = fold_convert (TREE_TYPE (cond), CASE_LOW (node));
2352                       edge_info = allocate_edge_info (e);
2353                       edge_info->lhs = cond;
2354                       edge_info->rhs = x;
2355                     }
2356                 }
2357               free (info);
2358             }
2359         }
2360
2361       /* A COND_EXPR may create equivalences too.  */
2362       if (stmt && TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2363         {
2364           tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2365           edge true_edge;
2366           edge false_edge;
2367
2368           extract_true_false_edges_from_block (bb, &true_edge, &false_edge);
2369
2370           /* If the conditional is a single variable 'X', record 'X = 1'
2371              for the true edge and 'X = 0' on the false edge.  */
2372           if (SSA_VAR_P (cond))
2373             {
2374               struct edge_info *edge_info;
2375
2376               edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
2377               edge_info->lhs = cond;
2378               edge_info->rhs = constant_boolean_node (1, TREE_TYPE (cond));
2379
2380               edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
2381               edge_info->lhs = cond;
2382               edge_info->rhs = constant_boolean_node (0, TREE_TYPE (cond));
2383             }
2384           /* Equality tests may create one or two equivalences.  */
2385           else if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2386             {
2387               tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2388               tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
2389
2390               /* Special case comparing booleans against a constant as we
2391                  know the value of OP0 on both arms of the branch.  i.e., we
2392                  can record an equivalence for OP0 rather than COND.  */
2393               if ((TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR || TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
2394                   && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
2395                   && TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == BOOLEAN_TYPE
2396                   && is_gimple_min_invariant (op1))
2397                 {
2398                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
2399                     {
2400                       edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
2401                       edge_info->lhs = op0;
2402                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
2403                                             ? boolean_false_node
2404                                             : boolean_true_node);
2405
2406                       edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
2407                       edge_info->lhs = op0;
2408                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
2409                                             ? boolean_true_node
2410                                             : boolean_false_node);
2411                     }
2412                   else
2413                     {
2414                       edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
2415                       edge_info->lhs = op0;
2416                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
2417                                             ? boolean_true_node
2418                                             : boolean_false_node);
2419
2420                       edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
2421                       edge_info->lhs = op0;
2422                       edge_info->rhs = (integer_zerop (op1)
2423                                             ? boolean_false_node
2424                                             : boolean_true_node);
2425                     }
2426                 }
2427
2428               else if (is_gimple_min_invariant (op0)
2429                        && (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
2430                            || is_gimple_min_invariant (op1)))
2431                 {
2432                   tree inverted = invert_truthvalue (cond);
2433                   struct edge_info *edge_info;
2434
2435                   edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
2436                   record_conditions (edge_info, cond, inverted);
2437
2438                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
2439                     {
2440                       edge_info->lhs = op1;
2441                       edge_info->rhs = op0;
2442                     }
2443
2444                   edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
2445                   record_conditions (edge_info, inverted, cond);
2446
2447                   if (TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
2448                     {
2449                       edge_info->lhs = op1;
2450                       edge_info->rhs = op0;
2451                     }
2452                 }
2453
2454               else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
2455                        && (is_gimple_min_invariant (op1)
2456                            || TREE_CODE (op1) == SSA_NAME))
2457                 {
2458                   tree inverted = invert_truthvalue (cond);
2459                   struct edge_info *edge_info;
2460
2461                   edge_info = allocate_edge_info (true_edge);
2462                   record_conditions (edge_info, cond, inverted);
2463
2464                   if (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR)
2465                     {
2466                       edge_info->lhs = op0;
2467                       edge_info->rhs = op1;
2468                     }
2469
2470                   edge_info = allocate_edge_info (false_edge);
2471                   record_conditions (edge_info, inverted, cond);
2472
2473                   if (TREE_CODE (cond) == NE_EXPR)
2474                     {
2475                       edge_info->lhs = op0;
2476                       edge_info->rhs = op1;
2477                     }
2478                 }
2479             }
2480
2481           /* ??? TRUTH_NOT_EXPR can create an equivalence too.  */
2482         }
2483     }
2484 }
2485
2486 /* Propagate information from BB to its outgoing edges.
2487
2488    This can include equivalency information implied by control statements
2489    at the end of BB and const/copy propagation into PHIs in BB's
2490    successor blocks.  */
2491
2492 static void
2493 propagate_to_outgoing_edges (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
2494                              basic_block bb)
2495 {
2496   record_edge_info (bb);
2497   cprop_into_successor_phis (bb, nonzero_vars);
2498 }
2499
2500 /* Search for redundant computations in STMT.  If any are found, then
2501    replace them with the variable holding the result of the computation.
2502
2503    If safe, record this expression into the available expression hash
2504    table.  */
2505
2506 static bool
2507 eliminate_redundant_computations (tree stmt, stmt_ann_t ann)
2508 {
2509   tree *expr_p, def = NULL_TREE;
2510   bool insert = true;
2511   tree cached_lhs;
2512   bool retval = false;
2513   bool modify_expr_p = false;
2514
2515   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2516     def = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2517
2518   /* Certain expressions on the RHS can be optimized away, but can not
2519      themselves be entered into the hash tables.  */
2520   if (ann->makes_aliased_stores
2521       || ! def
2522       || TREE_CODE (def) != SSA_NAME
2523       || SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (def)
2524       || !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VMAYDEF)
2525       /* Do not record equivalences for increments of ivs.  This would create
2526          overlapping live ranges for a very questionable gain.  */
2527       || simple_iv_increment_p (stmt))
2528     insert = false;
2529
2530   /* Check if the expression has been computed before.  */
2531   cached_lhs = lookup_avail_expr (stmt, insert);
2532
2533   /* If this is an assignment and the RHS was not in the hash table,
2534      then try to simplify the RHS and lookup the new RHS in the
2535      hash table.  */
2536   if (! cached_lhs && TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2537     cached_lhs = simplify_rhs_and_lookup_avail_expr (stmt, insert);
2538   /* Similarly if this is a COND_EXPR and we did not find its
2539      expression in the hash table, simplify the condition and
2540      try again.  */
2541   else if (! cached_lhs && TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2542     cached_lhs = simplify_cond_and_lookup_avail_expr (stmt, ann, insert);
2543   /* Similarly for a SWITCH_EXPR.  */
2544   else if (!cached_lhs && TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
2545     cached_lhs = simplify_switch_and_lookup_avail_expr (stmt, insert);
2546
2547   opt_stats.num_exprs_considered++;
2548
2549   /* Get a pointer to the expression we are trying to optimize.  */
2550   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2551     expr_p = &COND_EXPR_COND (stmt);
2552   else if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
2553     expr_p = &SWITCH_COND (stmt);
2554   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (stmt, 0))
2555     {
2556       expr_p = &TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (stmt, 0), 1);
2557       modify_expr_p = true;
2558     }
2559   else
2560     {
2561       expr_p = &TREE_OPERAND (stmt, 1);
2562       modify_expr_p = true;
2563     }
2564
2565   /* It is safe to ignore types here since we have already done
2566      type checking in the hashing and equality routines.  In fact
2567      type checking here merely gets in the way of constant
2568      propagation.  Also, make sure that it is safe to propagate
2569      CACHED_LHS into *EXPR_P.  */
2570   if (cached_lhs
2571       && ((TREE_CODE (cached_lhs) != SSA_NAME
2572            && (modify_expr_p
2573                || tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (*expr_p),
2574                                                       TREE_TYPE (cached_lhs))))
2575           || may_propagate_copy (*expr_p, cached_lhs)))
2576     {
2577       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2578         {
2579           fprintf (dump_file, "  Replaced redundant expr '");
2580           print_generic_expr (dump_file, *expr_p, dump_flags);
2581           fprintf (dump_file, "' with '");
2582           print_generic_expr (dump_file, cached_lhs, dump_flags);
2583            fprintf (dump_file, "'\n");
2584         }
2585
2586       opt_stats.num_re++;
2587
2588 #if defined ENABLE_CHECKING
2589       gcc_assert (TREE_CODE (cached_lhs) == SSA_NAME
2590                   || is_gimple_min_invariant (cached_lhs));
2591 #endif
2592
2593       if (TREE_CODE (cached_lhs) == ADDR_EXPR
2594           || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (*expr_p))
2595               && is_gimple_min_invariant (cached_lhs)))
2596         retval = true;
2597
2598       if (modify_expr_p
2599           && !tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (*expr_p),
2600                                                   TREE_TYPE (cached_lhs)))
2601         cached_lhs = fold_convert (TREE_TYPE (*expr_p), cached_lhs);
2602
2603       propagate_tree_value (expr_p, cached_lhs);
2604       mark_stmt_modified (stmt);
2605     }
2606   return retval;
2607 }
2608
2609 /* STMT, a MODIFY_EXPR, may create certain equivalences, in either
2610    the available expressions table or the const_and_copies table.
2611    Detect and record those equivalences.  */
2612
2613 static void
2614 record_equivalences_from_stmt (tree stmt,
2615                                int may_optimize_p,
2616                                stmt_ann_t ann)
2617 {
2618   tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2619   enum tree_code lhs_code = TREE_CODE (lhs);
2620   int i;
2621
2622   if (lhs_code == SSA_NAME)
2623     {
2624       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
2625
2626       /* Strip away any useless type conversions.  */
2627       STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (rhs);
2628
2629       /* If the RHS of the assignment is a constant or another variable that
2630          may be propagated, register it in the CONST_AND_COPIES table.  We
2631          do not need to record unwind data for this, since this is a true
2632          assignment and not an equivalence inferred from a comparison.  All
2633          uses of this ssa name are dominated by this assignment, so unwinding
2634          just costs time and space.  */
2635       if (may_optimize_p
2636           && (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
2637               || is_gimple_min_invariant (rhs)))
2638         SSA_NAME_VALUE (lhs) = rhs;
2639
2640       if (tree_expr_nonzero_p (rhs))
2641         record_var_is_nonzero (lhs);
2642     }
2643
2644   /* Look at both sides for pointer dereferences.  If we find one, then
2645      the pointer must be nonnull and we can enter that equivalence into
2646      the hash tables.  */
2647   if (flag_delete_null_pointer_checks)
2648     for (i = 0; i < 2; i++)
2649       {
2650         tree t = TREE_OPERAND (stmt, i);
2651
2652         /* Strip away any COMPONENT_REFs.  */
2653         while (TREE_CODE (t) == COMPONENT_REF)
2654           t = TREE_OPERAND (t, 0);
2655
2656         /* Now see if this is a pointer dereference.  */
2657         if (INDIRECT_REF_P (t))
2658           {
2659             tree op = TREE_OPERAND (t, 0);
2660
2661             /* If the pointer is a SSA variable, then enter new
2662                equivalences into the hash table.  */
2663             while (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
2664               {
2665                 tree def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
2666
2667                 record_var_is_nonzero (op);
2668
2669                 /* And walk up the USE-DEF chains noting other SSA_NAMEs
2670                    which are known to have a nonzero value.  */
2671                 if (def
2672                     && TREE_CODE (def) == MODIFY_EXPR
2673                     && TREE_CODE (TREE_OPERAND (def, 1)) == NOP_EXPR)
2674                   op = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def, 1), 0);
2675                 else
2676                   break;
2677               }
2678           }
2679       }
2680
2681   /* A memory store, even an aliased store, creates a useful
2682      equivalence.  By exchanging the LHS and RHS, creating suitable
2683      vops and recording the result in the available expression table,
2684      we may be able to expose more redundant loads.  */
2685   if (!ann->has_volatile_ops
2686       && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == SSA_NAME
2687           || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (stmt, 1)))
2688       && !is_gimple_reg (lhs))
2689     {
2690       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
2691       tree new;
2692
2693       /* FIXME: If the LHS of the assignment is a bitfield and the RHS
2694          is a constant, we need to adjust the constant to fit into the
2695          type of the LHS.  If the LHS is a bitfield and the RHS is not
2696          a constant, then we can not record any equivalences for this
2697          statement since we would need to represent the widening or
2698          narrowing of RHS.  This fixes gcc.c-torture/execute/921016-1.c
2699          and should not be necessary if GCC represented bitfields
2700          properly.  */
2701       if (lhs_code == COMPONENT_REF
2702           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (lhs, 1)))
2703         {
2704           if (TREE_CONSTANT (rhs))
2705             rhs = widen_bitfield (rhs, TREE_OPERAND (lhs, 1), lhs);
2706           else
2707             rhs = NULL;
2708
2709           /* If the value overflowed, then we can not use this equivalence.  */
2710           if (rhs && ! is_gimple_min_invariant (rhs))
2711             rhs = NULL;
2712         }
2713
2714       if (rhs)
2715         {
2716           /* Build a new statement with the RHS and LHS exchanged.  */
2717           new = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (stmt), rhs, lhs);
2718
2719           create_ssa_artficial_load_stmt (new, stmt);
2720
2721           /* Finally enter the statement into the available expression
2722              table.  */
2723           lookup_avail_expr (new, true);
2724         }
2725     }
2726 }
2727
2728 /* Replace *OP_P in STMT with any known equivalent value for *OP_P from
2729    CONST_AND_COPIES.  */
2730
2731 static bool
2732 cprop_operand (tree stmt, use_operand_p op_p)
2733 {
2734   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
2735   tree val;
2736   tree op = USE_FROM_PTR (op_p);
2737
2738   /* If the operand has a known constant value or it is known to be a
2739      copy of some other variable, use the value or copy stored in
2740      CONST_AND_COPIES.  */
2741   val = SSA_NAME_VALUE (op);
2742   if (val && val != op && TREE_CODE (val) != VALUE_HANDLE)
2743     {
2744       tree op_type, val_type;
2745
2746       /* Do not change the base variable in the virtual operand
2747          tables.  That would make it impossible to reconstruct
2748          the renamed virtual operand if we later modify this
2749          statement.  Also only allow the new value to be an SSA_NAME
2750          for propagation into virtual operands.  */
2751       if (!is_gimple_reg (op)
2752           && (TREE_CODE (val) != SSA_NAME
2753               || is_gimple_reg (val)
2754               || get_virtual_var (val) != get_virtual_var (op)))
2755         return false;
2756
2757       /* Do not replace hard register operands in asm statements.  */
2758       if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
2759           && !may_propagate_copy_into_asm (op))
2760         return false;
2761
2762       /* Get the toplevel type of each operand.  */
2763       op_type = TREE_TYPE (op);
2764       val_type = TREE_TYPE (val);
2765
2766       /* While both types are pointers, get the type of the object
2767          pointed to.  */
2768       while (POINTER_TYPE_P (op_type) && POINTER_TYPE_P (val_type))
2769         {
2770           op_type = TREE_TYPE (op_type);
2771           val_type = TREE_TYPE (val_type);
2772         }
2773
2774       /* Make sure underlying types match before propagating a constant by
2775          converting the constant to the proper type.  Note that convert may
2776          return a non-gimple expression, in which case we ignore this
2777          propagation opportunity.  */
2778       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
2779         {
2780           if (!lang_hooks.types_compatible_p (op_type, val_type))
2781             {
2782               val = fold_convert (TREE_TYPE (op), val);
2783               if (!is_gimple_min_invariant (val))
2784                 return false;
2785             }
2786         }
2787
2788       /* Certain operands are not allowed to be copy propagated due
2789          to their interaction with exception handling and some GCC
2790          extensions.  */
2791       else if (!may_propagate_copy (op, val))
2792         return false;
2793
2794       /* Do not propagate copies if the propagated value is at a deeper loop
2795          depth than the propagatee.  Otherwise, this may move loop variant
2796          variables outside of their loops and prevent coalescing
2797          opportunities.  If the value was loop invariant, it will be hoisted
2798          by LICM and exposed for copy propagation.  */
2799       if (loop_depth_of_name (val) > loop_depth_of_name (op))
2800         return false;
2801
2802       /* Dump details.  */
2803       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2804         {
2805           fprintf (dump_file, "  Replaced '");
2806           print_generic_expr (dump_file, op, dump_flags);
2807           fprintf (dump_file, "' with %s '",
2808                    (TREE_CODE (val) != SSA_NAME ? "constant" : "variable"));
2809           print_generic_expr (dump_file, val, dump_flags);
2810           fprintf (dump_file, "'\n");
2811         }
2812
2813       /* If VAL is an ADDR_EXPR or a constant of pointer type, note
2814          that we may have exposed a new symbol for SSA renaming.  */
2815       if (TREE_CODE (val) == ADDR_EXPR
2816           || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
2817               && is_gimple_min_invariant (val)))
2818         may_have_exposed_new_symbols = true;
2819
2820       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
2821         opt_stats.num_const_prop++;
2822       else
2823         opt_stats.num_copy_prop++;
2824
2825       propagate_value (op_p, val);
2826
2827       /* And note that we modified this statement.  This is now
2828          safe, even if we changed virtual operands since we will
2829          rescan the statement and rewrite its operands again.  */
2830       mark_stmt_modified (stmt);
2831     }
2832   return may_have_exposed_new_symbols;
2833 }
2834
2835 /* CONST_AND_COPIES is a table which maps an SSA_NAME to the current
2836    known value for that SSA_NAME (or NULL if no value is known).
2837
2838    Propagate values from CONST_AND_COPIES into the uses, vuses and
2839    v_may_def_ops of STMT.  */
2840
2841 static bool
2842 cprop_into_stmt (tree stmt)
2843 {
2844   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
2845   use_operand_p op_p;
2846   ssa_op_iter iter;
2847
2848   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (op_p, stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
2849     {
2850       if (TREE_CODE (USE_FROM_PTR (op_p)) == SSA_NAME)
2851         may_have_exposed_new_symbols |= cprop_operand (stmt, op_p);
2852     }
2853
2854   return may_have_exposed_new_symbols;
2855 }
2856
2857
2858 /* Optimize the statement pointed to by iterator SI.
2859
2860    We try to perform some simplistic global redundancy elimination and
2861    constant propagation:
2862
2863    1- To detect global redundancy, we keep track of expressions that have
2864       been computed in this block and its dominators.  If we find that the
2865       same expression is computed more than once, we eliminate repeated
2866       computations by using the target of the first one.
2867
2868    2- Constant values and copy assignments.  This is used to do very
2869       simplistic constant and copy propagation.  When a constant or copy
2870       assignment is found, we map the value on the RHS of the assignment to
2871       the variable in the LHS in the CONST_AND_COPIES table.  */
2872
2873 static void
2874 optimize_stmt (struct dom_walk_data *walk_data ATTRIBUTE_UNUSED,
2875                basic_block bb, block_stmt_iterator si)
2876 {
2877   stmt_ann_t ann;
2878   tree stmt, old_stmt;
2879   bool may_optimize_p;
2880   bool may_have_exposed_new_symbols = false;
2881
2882   old_stmt = stmt = bsi_stmt (si);
2883
2884   update_stmt_if_modified (stmt);
2885   ann = stmt_ann (stmt);
2886   opt_stats.num_stmts++;
2887   may_have_exposed_new_symbols = false;
2888
2889   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2890     {
2891       fprintf (dump_file, "Optimizing statement ");
2892       print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
2893     }
2894
2895   /* Const/copy propagate into USES, VUSES and the RHS of V_MAY_DEFs.  */
2896   may_have_exposed_new_symbols = cprop_into_stmt (stmt);
2897
2898   /* If the statement has been modified with constant replacements,
2899      fold its RHS before checking for redundant computations.  */
2900   if (ann->modified)
2901     {
2902       tree rhs;
2903
2904       /* Try to fold the statement making sure that STMT is kept
2905          up to date.  */
2906       if (fold_stmt (bsi_stmt_ptr (si)))
2907         {
2908           stmt = bsi_stmt (si);
2909           ann = stmt_ann (stmt);
2910
2911           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2912             {
2913               fprintf (dump_file, "  Folded to: ");
2914               print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
2915             }
2916         }
2917
2918       rhs = get_rhs (stmt);
2919       if (rhs && TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
2920         recompute_tree_invarant_for_addr_expr (rhs);
2921
2922       /* Constant/copy propagation above may change the set of
2923          virtual operands associated with this statement.  Folding
2924          may remove the need for some virtual operands.
2925
2926          Indicate we will need to rescan and rewrite the statement.  */
2927       may_have_exposed_new_symbols = true;
2928     }
2929
2930   /* Check for redundant computations.  Do this optimization only
2931      for assignments that have no volatile ops and conditionals.  */
2932   may_optimize_p = (!ann->has_volatile_ops
2933                     && ((TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
2934                          && TREE_OPERAND (stmt, 0)
2935                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR
2936                          && ! (TREE_SIDE_EFFECTS
2937                                (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (stmt, 0), 1))))
2938                         || (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
2939                             && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (stmt, 1)))
2940                         || TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
2941                         || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR));
2942
2943   if (may_optimize_p)
2944     may_have_exposed_new_symbols
2945       |= eliminate_redundant_computations (stmt, ann);
2946
2947   /* Record any additional equivalences created by this statement.  */
2948   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2949     record_equivalences_from_stmt (stmt,
2950                                    may_optimize_p,
2951                                    ann);
2952
2953   /* If STMT is a COND_EXPR and it was modified, then we may know
2954      where it goes.  If that is the case, then mark the CFG as altered.
2955
2956      This will cause us to later call remove_unreachable_blocks and
2957      cleanup_tree_cfg when it is safe to do so.  It is not safe to
2958      clean things up here since removal of edges and such can trigger
2959      the removal of PHI nodes, which in turn can release SSA_NAMEs to
2960      the manager.
2961
2962      That's all fine and good, except that once SSA_NAMEs are released
2963      to the manager, we must not call create_ssa_name until all references
2964      to released SSA_NAMEs have been eliminated.
2965
2966      All references to the deleted SSA_NAMEs can not be eliminated until
2967      we remove unreachable blocks.
2968
2969      We can not remove unreachable blocks until after we have completed
2970      any queued jump threading.
2971
2972      We can not complete any queued jump threads until we have taken
2973      appropriate variables out of SSA form.  Taking variables out of
2974      SSA form can call create_ssa_name and thus we lose.
2975
2976      Ultimately I suspect we're going to need to change the interface
2977      into the SSA_NAME manager.  */
2978
2979   if (ann->modified)
2980     {
2981       tree val = NULL;
2982
2983       if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2984         val = COND_EXPR_COND (stmt);
2985       else if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
2986         val = SWITCH_COND (stmt);
2987
2988       if (val && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && find_taken_edge (bb, val))
2989         cfg_altered = true;
2990
2991       /* If we simplified a statement in such a way as to be shown that it
2992          cannot trap, update the eh information and the cfg to match.  */
2993       if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
2994         {
2995           bitmap_set_bit (need_eh_cleanup, bb->index);
2996           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2997             fprintf (dump_file, "  Flagged to clear EH edges.\n");
2998         }
2999     }
3000
3001   if (may_have_exposed_new_symbols)
3002     VEC_safe_push (tree, heap, stmts_to_rescan, bsi_stmt (si));
3003 }
3004
3005 /* Replace the RHS of STMT with NEW_RHS.  If RHS can be found in the
3006    available expression hashtable, then return the LHS from the hash
3007    table.
3008
3009    If INSERT is true, then we also update the available expression
3010    hash table to account for the changes made to STMT.  */
3011
3012 static tree
3013 update_rhs_and_lookup_avail_expr (tree stmt, tree new_rhs, bool insert)
3014 {
3015   tree cached_lhs = NULL;
3016
3017   /* Remove the old entry from the hash table.  */
3018   if (insert)
3019     {
3020       struct expr_hash_elt element;
3021
3022       initialize_hash_element (stmt, NULL, &element);
3023       htab_remove_elt_with_hash (avail_exprs, &element, element.hash);
3024     }
3025
3026   /* Now update the RHS of the assignment.  */
3027   TREE_OPERAND (stmt, 1) = new_rhs;
3028
3029   /* Now lookup the updated statement in the hash table.  */
3030   cached_lhs = lookup_avail_expr (stmt, insert);
3031
3032   /* We have now called lookup_avail_expr twice with two different
3033      versions of this same statement, once in optimize_stmt, once here.
3034
3035      We know the call in optimize_stmt did not find an existing entry
3036      in the hash table, so a new entry was created.  At the same time
3037      this statement was pushed onto the AVAIL_EXPRS_STACK vector.
3038
3039      If this call failed to find an existing entry on the hash table,
3040      then the new version of this statement was entered into the
3041      hash table.  And this statement was pushed onto BLOCK_AVAIL_EXPR
3042      for the second time.  So there are two copies on BLOCK_AVAIL_EXPRs
3043
3044      If this call succeeded, we still have one copy of this statement
3045      on the BLOCK_AVAIL_EXPRs vector.
3046
3047      For both cases, we need to pop the most recent entry off the
3048      BLOCK_AVAIL_EXPRs vector.  For the case where we never found this
3049      statement in the hash tables, that will leave precisely one
3050      copy of this statement on BLOCK_AVAIL_EXPRs.  For the case where
3051      we found a copy of this statement in the second hash table lookup
3052      we want _no_ copies of this statement in BLOCK_AVAIL_EXPRs.  */
3053   if (insert)
3054     VEC_pop (tree, avail_exprs_stack);
3055
3056   /* And make sure we record the fact that we modified this
3057      statement.  */
3058   mark_stmt_modified (stmt);
3059
3060   return cached_lhs;
3061 }
3062
3063 /* Search for an existing instance of STMT in the AVAIL_EXPRS table.  If
3064    found, return its LHS. Otherwise insert STMT in the table and return
3065    NULL_TREE.
3066
3067    Also, when an expression is first inserted in the AVAIL_EXPRS table, it
3068    is also added to the stack pointed to by BLOCK_AVAIL_EXPRS_P, so that they
3069    can be removed when we finish processing this block and its children.
3070
3071    NOTE: This function assumes that STMT is a MODIFY_EXPR node that
3072    contains no CALL_EXPR on its RHS and makes no volatile nor
3073    aliased references.  */
3074
3075 static tree
3076 lookup_avail_expr (tree stmt, bool insert)
3077 {
3078   void **slot;
3079   tree lhs;
3080   tree temp;
3081   struct expr_hash_elt *element = xmalloc (sizeof (struct expr_hash_elt));
3082
3083   lhs = TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR ? TREE_OPERAND (stmt, 0) : NULL;
3084
3085   initialize_hash_element (stmt, lhs, element);
3086
3087   /* Don't bother remembering constant assignments and copy operations.
3088      Constants and copy operations are handled by the constant/copy propagator
3089      in optimize_stmt.  */
3090   if (TREE_CODE (element->rhs) == SSA_NAME
3091       || is_gimple_min_invariant (element->rhs))
3092     {
3093       free (element);
3094       return NULL_TREE;
3095     }
3096
3097   /* If this is an equality test against zero, see if we have recorded a
3098      nonzero value for the variable in question.  */
3099   if ((TREE_CODE (element->rhs) == EQ_EXPR
3100        || TREE_CODE  (element->rhs) == NE_EXPR)
3101       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (element->rhs, 0)) == SSA_NAME
3102       && integer_zerop (TREE_OPERAND (element->rhs, 1)))
3103     {
3104       int indx = SSA_NAME_VERSION (TREE_OPERAND (element->rhs, 0));
3105
3106       if (bitmap_bit_p (nonzero_vars, indx))
3107         {
3108           tree t = element->rhs;
3109           free (element);
3110           return constant_boolean_node (TREE_CODE (t) != EQ_EXPR,
3111                                         TREE_TYPE (t));
3112         }
3113     }
3114
3115   /* Finally try to find the expression in the main expression hash table.  */
3116   slot = htab_find_slot_with_hash (avail_exprs, element, element->hash,
3117                                    (insert ? INSERT : NO_INSERT));
3118   if (slot == NULL)
3119     {
3120       free (element);
3121       return NULL_TREE;
3122     }
3123
3124   if (*slot == NULL)
3125     {
3126       *slot = (void *) element;
3127       VEC_safe_push (tree, heap, avail_exprs_stack,
3128                      stmt ? stmt : element->rhs);
3129       return NULL_TREE;
3130     }
3131
3132   /* Extract the LHS of the assignment so that it can be used as the current
3133      definition of another variable.  */
3134   lhs = ((struct expr_hash_elt *)*slot)->lhs;
3135
3136   /* See if the LHS appears in the CONST_AND_COPIES table.  If it does, then
3137      use the value from the const_and_copies table.  */
3138   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
3139     {
3140       temp = SSA_NAME_VALUE (lhs);
3141       if (temp && TREE_CODE (temp) != VALUE_HANDLE)
3142         lhs = temp;
3143     }
3144
3145   free (element);
3146   return lhs;
3147 }
3148
3149 /* Given a condition COND, record into HI_P, LO_P and INVERTED_P the
3150    range of values that result in the conditional having a true value.
3151
3152    Return true if we are successful in extracting a range from COND and
3153    false if we are unsuccessful.  */
3154
3155 static bool
3156 extract_range_from_cond (tree cond, tree *hi_p, tree *lo_p, int *inverted_p)
3157 {
3158   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3159   tree high, low, type;
3160   int inverted;
3161
3162   type = TREE_TYPE (op1);
3163
3164   /* Experiments have shown that it's rarely, if ever useful to
3165      record ranges for enumerations.  Presumably this is due to
3166      the fact that they're rarely used directly.  They are typically
3167      cast into an integer type and used that way.  */
3168   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE
3169       /* We don't know how to deal with types with variable bounds.  */
3170       || TREE_CODE (TYPE_MIN_VALUE (type)) != INTEGER_CST
3171       || TREE_CODE (TYPE_MAX_VALUE (type)) != INTEGER_CST)
3172     return 0;
3173
3174   switch (TREE_CODE (cond))
3175     {
3176     case EQ_EXPR:
3177       high = low = op1;
3178       inverted = 0;
3179       break;
3180
3181     case NE_EXPR:
3182       high = low = op1;
3183       inverted = 1;
3184       break;
3185
3186     case GE_EXPR:
3187       low = op1;
3188       high = TYPE_MAX_VALUE (type);
3189       inverted = 0;
3190       break;
3191
3192     case GT_EXPR:
3193       high = TYPE_MAX_VALUE (type);
3194       if (!tree_int_cst_lt (op1, high))
3195         return 0;
3196       low = int_const_binop (PLUS_EXPR, op1, integer_one_node, 1);
3197       inverted = 0;
3198       break;
3199
3200     case LE_EXPR:
3201       high = op1;
3202       low = TYPE_MIN_VALUE (type);
3203       inverted = 0;
3204       break;
3205
3206     case LT_EXPR:
3207       low = TYPE_MIN_VALUE (type);
3208       if (!tree_int_cst_lt (low, op1))
3209         return 0;
3210       high = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 1);
3211       inverted = 0;
3212       break;
3213
3214     default:
3215       return 0;
3216     }
3217
3218   *hi_p = high;
3219   *lo_p = low;
3220   *inverted_p = inverted;
3221   return 1;
3222 }
3223
3224 /* Record a range created by COND for basic block BB.  */
3225
3226 static void
3227 record_range (tree cond, basic_block bb)
3228 {
3229   enum tree_code code = TREE_CODE (cond);
3230
3231   /* We explicitly ignore NE_EXPRs and all the unordered comparisons.
3232      They rarely allow for meaningful range optimizations and significantly
3233      complicate the implementation.  */
3234   if ((code == LT_EXPR || code == LE_EXPR || code == GT_EXPR
3235        || code == GE_EXPR || code == EQ_EXPR)
3236       && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1))) == INTEGER_TYPE)
3237     {
3238       struct vrp_hash_elt *vrp_hash_elt;
3239       struct vrp_element *element;
3240       VEC(vrp_element_p,heap) **vrp_records_p;
3241       void **slot;
3242
3243
3244       vrp_hash_elt = xmalloc (sizeof (struct vrp_hash_elt));
3245       vrp_hash_elt->var = TREE_OPERAND (cond, 0);
3246       vrp_hash_elt->records = NULL;
3247       slot = htab_find_slot (vrp_data, vrp_hash_elt, INSERT);
3248
3249       if (*slot == NULL)
3250         *slot = (void *) vrp_hash_elt;
3251       else
3252         vrp_free (vrp_hash_elt);
3253
3254       vrp_hash_elt = (struct vrp_hash_elt *) *slot;
3255       vrp_records_p = &vrp_hash_elt->records;
3256
3257       element = ggc_alloc (sizeof (struct vrp_element));
3258       element->low = NULL;
3259       element->high = NULL;
3260       element->cond = cond;
3261       element->bb = bb;
3262
3263       VEC_safe_push (vrp_element_p, heap, *vrp_records_p, element);
3264       VEC_safe_push (tree, heap, vrp_variables_stack, TREE_OPERAND (cond, 0));
3265     }
3266 }
3267
3268 /* Hashing and equality functions for VRP_DATA.
3269
3270    Since this hash table is addressed by SSA_NAMEs, we can hash on
3271    their version number and equality can be determined with a
3272    pointer comparison.  */
3273
3274 static hashval_t
3275 vrp_hash (const void *p)
3276 {
3277   tree var = ((struct vrp_hash_elt *)p)->var;
3278
3279   return SSA_NAME_VERSION (var);
3280 }
3281
3282 static int
3283 vrp_eq (const void *p1, const void *p2)
3284 {
3285   tree var1 = ((struct vrp_hash_elt *)p1)->var;
3286   tree var2 = ((struct vrp_hash_elt *)p2)->var;
3287
3288   return var1 == var2;
3289 }
3290
3291 /* Hashing and equality functions for AVAIL_EXPRS.  The table stores
3292    MODIFY_EXPR statements.  We compute a value number for expressions using
3293    the code of the expression and the SSA numbers of its operands.  */
3294
3295 static hashval_t
3296 avail_expr_hash (const void *p)
3297 {
3298   tree stmt = ((struct expr_hash_elt *)p)->stmt;
3299   tree rhs = ((struct expr_hash_elt *)p)->rhs;
3300   tree vuse;
3301   ssa_op_iter iter;
3302   hashval_t val = 0;
3303
3304   /* iterative_hash_expr knows how to deal with any expression and
3305      deals with commutative operators as well, so just use it instead
3306      of duplicating such complexities here.  */
3307   val = iterative_hash_expr (rhs, val);
3308
3309   /* If the hash table entry is not associated with a statement, then we
3310      can just hash the expression and not worry about virtual operands
3311      and such.  */
3312   if (!stmt || !stmt_ann (stmt))
3313     return val;
3314
3315   /* Add the SSA version numbers of every vuse operand.  This is important
3316      because compound variables like arrays are not renamed in the
3317      operands.  Rather, the rename is done on the virtual variable
3318      representing all the elements of the array.  */
3319   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vuse, stmt, iter, SSA_OP_VUSE)
3320     val = iterative_hash_expr (vuse, val);
3321
3322   return val;
3323 }
3324
3325 static hashval_t
3326 real_avail_expr_hash (const void *p)
3327 {
3328   return ((const struct expr_hash_elt *)p)->hash;
3329 }
3330
3331 static int
3332 avail_expr_eq (const void *p1, const void *p2)
3333 {
3334   tree stmt1 = ((struct expr_hash_elt *)p1)->stmt;
3335   tree rhs1 = ((struct expr_hash_elt *)p1)->rhs;
3336   tree stmt2 = ((struct expr_hash_elt *)p2)->stmt;
3337   tree rhs2 = ((struct expr_hash_elt *)p2)->rhs;
3338
3339   /* If they are the same physical expression, return true.  */
3340   if (rhs1 == rhs2 && stmt1 == stmt2)
3341     return true;
3342
3343   /* If their codes are not equal, then quit now.  */
3344   if (TREE_CODE (rhs1) != TREE_CODE (rhs2))
3345     return false;
3346
3347   /* In case of a collision, both RHS have to be identical and have the
3348      same VUSE operands.  */
3349   if ((TREE_TYPE (rhs1) == TREE_TYPE (rhs2)
3350        || lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (rhs1), TREE_TYPE (rhs2)))
3351       && operand_equal_p (rhs1, rhs2, OEP_PURE_SAME))
3352     {
3353       bool ret = compare_ssa_operands_equal (stmt1, stmt2, SSA_OP_VUSE);
3354       gcc_assert (!ret || ((struct expr_hash_elt *)p1)->hash
3355                   == ((struct expr_hash_elt *)p2)->hash);
3356       return ret;
3357     }
3358
3359   return false;
3360 }