OSDN Git Service

2011-07-21 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-forwprop.c
1 /* Forward propagation of expressions for single use variables.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
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 3, 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 COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "tm_p.h"
27 #include "basic-block.h"
28 #include "timevar.h"
29 #include "gimple-pretty-print.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "langhooks.h"
34 #include "flags.h"
35 #include "gimple.h"
36 #include "expr.h"
37
38 /* This pass propagates the RHS of assignment statements into use
39    sites of the LHS of the assignment.  It's basically a specialized
40    form of tree combination.   It is hoped all of this can disappear
41    when we have a generalized tree combiner.
42
43    One class of common cases we handle is forward propagating a single use
44    variable into a COND_EXPR.
45
46      bb0:
47        x = a COND b;
48        if (x) goto ... else goto ...
49
50    Will be transformed into:
51
52      bb0:
53        if (a COND b) goto ... else goto ...
54
55    Similarly for the tests (x == 0), (x != 0), (x == 1) and (x != 1).
56
57    Or (assuming c1 and c2 are constants):
58
59      bb0:
60        x = a + c1;
61        if (x EQ/NEQ c2) goto ... else goto ...
62
63    Will be transformed into:
64
65      bb0:
66         if (a EQ/NEQ (c2 - c1)) goto ... else goto ...
67
68    Similarly for x = a - c1.
69
70    Or
71
72      bb0:
73        x = !a
74        if (x) goto ... else goto ...
75
76    Will be transformed into:
77
78      bb0:
79         if (a == 0) goto ... else goto ...
80
81    Similarly for the tests (x == 0), (x != 0), (x == 1) and (x != 1).
82    For these cases, we propagate A into all, possibly more than one,
83    COND_EXPRs that use X.
84
85    Or
86
87      bb0:
88        x = (typecast) a
89        if (x) goto ... else goto ...
90
91    Will be transformed into:
92
93      bb0:
94         if (a != 0) goto ... else goto ...
95
96    (Assuming a is an integral type and x is a boolean or x is an
97     integral and a is a boolean.)
98
99    Similarly for the tests (x == 0), (x != 0), (x == 1) and (x != 1).
100    For these cases, we propagate A into all, possibly more than one,
101    COND_EXPRs that use X.
102
103    In addition to eliminating the variable and the statement which assigns
104    a value to the variable, we may be able to later thread the jump without
105    adding insane complexity in the dominator optimizer.
106
107    Also note these transformations can cascade.  We handle this by having
108    a worklist of COND_EXPR statements to examine.  As we make a change to
109    a statement, we put it back on the worklist to examine on the next
110    iteration of the main loop.
111
112    A second class of propagation opportunities arises for ADDR_EXPR
113    nodes.
114
115      ptr = &x->y->z;
116      res = *ptr;
117
118    Will get turned into
119
120      res = x->y->z;
121
122    Or
123      ptr = (type1*)&type2var;
124      res = *ptr
125
126    Will get turned into (if type1 and type2 are the same size
127    and neither have volatile on them):
128      res = VIEW_CONVERT_EXPR<type1>(type2var)
129
130    Or
131
132      ptr = &x[0];
133      ptr2 = ptr + <constant>;
134
135    Will get turned into
136
137      ptr2 = &x[constant/elementsize];
138
139   Or
140
141      ptr = &x[0];
142      offset = index * element_size;
143      offset_p = (pointer) offset;
144      ptr2 = ptr + offset_p
145
146   Will get turned into:
147
148      ptr2 = &x[index];
149
150   Or
151     ssa = (int) decl
152     res = ssa & 1
153
154   Provided that decl has known alignment >= 2, will get turned into
155
156     res = 0
157
158   We also propagate casts into SWITCH_EXPR and COND_EXPR conditions to
159   allow us to remove the cast and {NOT_EXPR,NEG_EXPR} into a subsequent
160   {NOT_EXPR,NEG_EXPR}.
161
162    This will (of course) be extended as other needs arise.  */
163
164 static bool forward_propagate_addr_expr (tree name, tree rhs);
165
166 /* Set to true if we delete EH edges during the optimization.  */
167 static bool cfg_changed;
168
169 static tree rhs_to_tree (tree type, gimple stmt);
170
171 /* Get the next statement we can propagate NAME's value into skipping
172    trivial copies.  Returns the statement that is suitable as a
173    propagation destination or NULL_TREE if there is no such one.
174    This only returns destinations in a single-use chain.  FINAL_NAME_P
175    if non-NULL is written to the ssa name that represents the use.  */
176
177 static gimple
178 get_prop_dest_stmt (tree name, tree *final_name_p)
179 {
180   use_operand_p use;
181   gimple use_stmt;
182
183   do {
184     /* If name has multiple uses, bail out.  */
185     if (!single_imm_use (name, &use, &use_stmt))
186       return NULL;
187
188     /* If this is not a trivial copy, we found it.  */
189     if (!gimple_assign_ssa_name_copy_p (use_stmt)
190         || gimple_assign_rhs1 (use_stmt) != name)
191       break;
192
193     /* Continue searching uses of the copy destination.  */
194     name = gimple_assign_lhs (use_stmt);
195   } while (1);
196
197   if (final_name_p)
198     *final_name_p = name;
199
200   return use_stmt;
201 }
202
203 /* Get the statement we can propagate from into NAME skipping
204    trivial copies.  Returns the statement which defines the
205    propagation source or NULL_TREE if there is no such one.
206    If SINGLE_USE_ONLY is set considers only sources which have
207    a single use chain up to NAME.  If SINGLE_USE_P is non-null,
208    it is set to whether the chain to NAME is a single use chain
209    or not.  SINGLE_USE_P is not written to if SINGLE_USE_ONLY is set.  */
210
211 static gimple
212 get_prop_source_stmt (tree name, bool single_use_only, bool *single_use_p)
213 {
214   bool single_use = true;
215
216   do {
217     gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
218
219     if (!has_single_use (name))
220       {
221         single_use = false;
222         if (single_use_only)
223           return NULL;
224       }
225
226     /* If name is defined by a PHI node or is the default def, bail out.  */
227     if (!is_gimple_assign (def_stmt))
228       return NULL;
229
230     /* If def_stmt is not a simple copy, we possibly found it.  */
231     if (!gimple_assign_ssa_name_copy_p (def_stmt))
232       {
233         tree rhs;
234
235         if (!single_use_only && single_use_p)
236           *single_use_p = single_use;
237
238         /* We can look through pointer conversions in the search
239            for a useful stmt for the comparison folding.  */
240         rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
241         if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
242             && TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME
243             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt)))
244             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs)))
245           name = rhs;
246         else
247           return def_stmt;
248       }
249     else
250       {
251         /* Continue searching the def of the copy source name.  */
252         name = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
253       }
254   } while (1);
255 }
256
257 /* Checks if the destination ssa name in DEF_STMT can be used as
258    propagation source.  Returns true if so, otherwise false.  */
259
260 static bool
261 can_propagate_from (gimple def_stmt)
262 {
263   gcc_assert (is_gimple_assign (def_stmt));
264
265   /* If the rhs has side-effects we cannot propagate from it.  */
266   if (gimple_has_volatile_ops (def_stmt))
267     return false;
268
269   /* If the rhs is a load we cannot propagate from it.  */
270   if (TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)) == tcc_reference
271       || TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)) == tcc_declaration)
272     return false;
273
274   /* Constants can be always propagated.  */
275   if (gimple_assign_single_p (def_stmt)
276       && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
277     return true;
278
279   /* We cannot propagate ssa names that occur in abnormal phi nodes.  */
280   if (stmt_references_abnormal_ssa_name (def_stmt))
281     return false;
282
283   /* If the definition is a conversion of a pointer to a function type,
284      then we can not apply optimizations as some targets require
285      function pointers to be canonicalized and in this case this
286      optimization could eliminate a necessary canonicalization.  */
287   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
288     {
289       tree rhs = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
290       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs))
291           && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (rhs))) == FUNCTION_TYPE)
292         return false;
293     }
294
295   return true;
296 }
297
298 /* Remove a copy chain ending in NAME along the defs.
299    If NAME was replaced in its only use then this function can be used
300    to clean up dead stmts.  Returns true if cleanup-cfg has to run.  */
301
302 static bool
303 remove_prop_source_from_use (tree name)
304 {
305   gimple_stmt_iterator gsi;
306   gimple stmt;
307   bool cfg_changed = false;
308
309   do {
310     basic_block bb;
311
312     if (!has_zero_uses (name))
313       return cfg_changed;
314
315     stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
316     bb = gimple_bb (stmt);
317     if (!bb)
318       return cfg_changed;
319     gsi = gsi_for_stmt (stmt);
320     release_defs (stmt);
321     gsi_remove (&gsi, true);
322     cfg_changed |= gimple_purge_dead_eh_edges (bb);
323
324     name = (gimple_assign_copy_p (stmt)) ? gimple_assign_rhs1 (stmt) : NULL;
325   } while (name && TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
326
327   return cfg_changed;
328 }
329
330 /* Return the rhs of a gimple_assign STMT in a form of a single tree,
331    converted to type TYPE.
332
333    This should disappear, but is needed so we can combine expressions and use
334    the fold() interfaces. Long term, we need to develop folding and combine
335    routines that deal with gimple exclusively . */
336
337 static tree
338 rhs_to_tree (tree type, gimple stmt)
339 {
340   location_t loc = gimple_location (stmt);
341   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
342   if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_TERNARY_RHS)
343     return fold_build3_loc (loc, code, type, gimple_assign_rhs1 (stmt),
344                             gimple_assign_rhs2 (stmt),
345                             gimple_assign_rhs3 (stmt));
346   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_BINARY_RHS)
347     return fold_build2_loc (loc, code, type, gimple_assign_rhs1 (stmt),
348                         gimple_assign_rhs2 (stmt));
349   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_UNARY_RHS)
350     return build1 (code, type, gimple_assign_rhs1 (stmt));
351   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS)
352     return gimple_assign_rhs1 (stmt);
353   else
354     gcc_unreachable ();
355 }
356
357 /* Combine OP0 CODE OP1 in the context of a COND_EXPR.  Returns
358    the folded result in a form suitable for COND_EXPR_COND or
359    NULL_TREE, if there is no suitable simplified form.  If
360    INVARIANT_ONLY is true only gimple_min_invariant results are
361    considered simplified.  */
362
363 static tree
364 combine_cond_expr_cond (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
365                         tree op0, tree op1, bool invariant_only)
366 {
367   tree t;
368
369   gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison);
370
371   t = fold_binary_loc (loc, code, type, op0, op1);
372   if (!t)
373     return NULL_TREE;
374
375   /* Require that we got a boolean type out if we put one in.  */
376   gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == TREE_CODE (type));
377
378   /* Canonicalize the combined condition for use in a COND_EXPR.  */
379   t = canonicalize_cond_expr_cond (t);
380
381   /* Bail out if we required an invariant but didn't get one.  */
382   if (!t || (invariant_only && !is_gimple_min_invariant (t)))
383     return NULL_TREE;
384
385   return t;
386 }
387
388 /* Combine the comparison OP0 CODE OP1 at LOC with the defining statements
389    of its operand.  Return a new comparison tree or NULL_TREE if there
390    were no simplifying combines.  */
391
392 static tree
393 forward_propagate_into_comparison_1 (location_t loc,
394                                      enum tree_code code, tree type,
395                                      tree op0, tree op1)
396 {
397   tree tmp = NULL_TREE;
398   tree rhs0 = NULL_TREE, rhs1 = NULL_TREE;
399   bool single_use0_p = false, single_use1_p = false;
400
401   /* For comparisons use the first operand, that is likely to
402      simplify comparisons against constants.  */
403   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
404     {
405       gimple def_stmt = get_prop_source_stmt (op0, false, &single_use0_p);
406       if (def_stmt && can_propagate_from (def_stmt))
407         {
408           rhs0 = rhs_to_tree (TREE_TYPE (op1), def_stmt);
409           tmp = combine_cond_expr_cond (loc, code, type,
410                                         rhs0, op1, !single_use0_p);
411           if (tmp)
412             return tmp;
413         }
414     }
415
416   /* If that wasn't successful, try the second operand.  */
417   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
418     {
419       gimple def_stmt = get_prop_source_stmt (op1, false, &single_use1_p);
420       if (def_stmt && can_propagate_from (def_stmt))
421         {
422           rhs1 = rhs_to_tree (TREE_TYPE (op0), def_stmt);
423           tmp = combine_cond_expr_cond (loc, code, type,
424                                         op0, rhs1, !single_use1_p);
425           if (tmp)
426             return tmp;
427         }
428     }
429
430   /* If that wasn't successful either, try both operands.  */
431   if (rhs0 != NULL_TREE
432       && rhs1 != NULL_TREE)
433     tmp = combine_cond_expr_cond (loc, code, type,
434                                   rhs0, rhs1,
435                                   !(single_use0_p && single_use1_p));
436
437   return tmp;
438 }
439
440 /* Propagate from the ssa name definition statements of the assignment
441    from a comparison at *GSI into the conditional if that simplifies it.
442    Returns 1 if the stmt was modified and 2 if the CFG needs cleanup,
443    otherwise returns 0.  */
444
445 static int 
446 forward_propagate_into_comparison (gimple_stmt_iterator *gsi)
447 {
448   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
449   tree tmp;
450   bool cfg_changed = false;
451   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
452   tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
453
454   /* Combine the comparison with defining statements.  */
455   tmp = forward_propagate_into_comparison_1 (gimple_location (stmt),
456                                              gimple_assign_rhs_code (stmt),
457                                              TREE_TYPE
458                                                (gimple_assign_lhs (stmt)),
459                                              rhs1, rhs2);
460   if (tmp)
461     {
462       gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tmp);
463       update_stmt (stmt);
464       if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
465         cfg_changed |= remove_prop_source_from_use (rhs1);
466       if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
467         cfg_changed |= remove_prop_source_from_use (rhs2);
468       return cfg_changed ? 2 : 1;
469     }
470
471   return 0;
472 }
473
474 /* Propagate from the ssa name definition statements of COND_EXPR
475    in GIMPLE_COND statement STMT into the conditional if that simplifies it.
476    Returns zero if no statement was changed, one if there were
477    changes and two if cfg_cleanup needs to run.
478
479    This must be kept in sync with forward_propagate_into_cond.  */
480
481 static int
482 forward_propagate_into_gimple_cond (gimple stmt)
483 {
484   location_t loc = gimple_location (stmt);
485   tree tmp;
486   enum tree_code code = gimple_cond_code (stmt);
487   bool cfg_changed = false;
488   tree rhs1 = gimple_cond_lhs (stmt);
489   tree rhs2 = gimple_cond_rhs (stmt);
490
491   /* We can do tree combining on SSA_NAME and comparison expressions.  */
492   if (TREE_CODE_CLASS (gimple_cond_code (stmt)) != tcc_comparison)
493     return 0;
494
495   tmp = forward_propagate_into_comparison_1 (loc, code,
496                                              boolean_type_node,
497                                              rhs1, rhs2);
498   if (tmp)
499     {
500       if (dump_file && tmp)
501         {
502           fprintf (dump_file, "  Replaced '");
503           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
504           fprintf (dump_file, "' with '");
505           print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
506           fprintf (dump_file, "'\n");
507         }
508
509       gimple_cond_set_condition_from_tree (stmt, unshare_expr (tmp));
510       update_stmt (stmt);
511
512       if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
513         cfg_changed |= remove_prop_source_from_use (rhs1);
514       if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
515         cfg_changed |= remove_prop_source_from_use (rhs2);
516       return (cfg_changed || is_gimple_min_invariant (tmp)) ? 2 : 1;
517     }
518
519   return 0;
520 }
521
522
523 /* Propagate from the ssa name definition statements of COND_EXPR
524    in the rhs of statement STMT into the conditional if that simplifies it.
525    Returns zero if no statement was changed, one if there were
526    changes and two if cfg_cleanup needs to run.
527
528    This must be kept in sync with forward_propagate_into_gimple_cond.  */
529
530 static int
531 forward_propagate_into_cond (gimple_stmt_iterator *gsi_p)
532 {
533   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
534   location_t loc = gimple_location (stmt);
535   tree tmp = NULL_TREE;
536   tree cond = gimple_assign_rhs1 (stmt);
537
538   /* We can do tree combining on SSA_NAME and comparison expressions.  */
539   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
540     tmp = forward_propagate_into_comparison_1 (loc, TREE_CODE (cond),
541                                                boolean_type_node,
542                                                TREE_OPERAND (cond, 0),
543                                                TREE_OPERAND (cond, 1));
544   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
545     {
546       tree name = cond, rhs0;
547       gimple def_stmt = get_prop_source_stmt (name, true, NULL);
548       if (!def_stmt || !can_propagate_from (def_stmt))
549         return 0;
550
551       rhs0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
552       tmp = combine_cond_expr_cond (loc, NE_EXPR, boolean_type_node, rhs0,
553                                     build_int_cst (TREE_TYPE (rhs0), 0),
554                                     false);
555     }
556
557   if (tmp)
558     {
559       if (dump_file && tmp)
560         {
561           fprintf (dump_file, "  Replaced '");
562           print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
563           fprintf (dump_file, "' with '");
564           print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
565           fprintf (dump_file, "'\n");
566         }
567
568       gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi_p, unshare_expr (tmp));
569       stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
570       update_stmt (stmt);
571
572       return is_gimple_min_invariant (tmp) ? 2 : 1;
573     }
574
575   return 0;
576 }
577
578 /* We've just substituted an ADDR_EXPR into stmt.  Update all the
579    relevant data structures to match.  */
580
581 static void
582 tidy_after_forward_propagate_addr (gimple stmt)
583 {
584   /* We may have turned a trapping insn into a non-trapping insn.  */
585   if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt)
586       && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
587     cfg_changed = true;
588
589   if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ADDR_EXPR)
590      recompute_tree_invariant_for_addr_expr (gimple_assign_rhs1 (stmt));
591 }
592
593 /* DEF_RHS contains the address of the 0th element in an array.
594    USE_STMT uses type of DEF_RHS to compute the address of an
595    arbitrary element within the array.  The (variable) byte offset
596    of the element is contained in OFFSET.
597
598    We walk back through the use-def chains of OFFSET to verify that
599    it is indeed computing the offset of an element within the array
600    and extract the index corresponding to the given byte offset.
601
602    We then try to fold the entire address expression into a form
603    &array[index].
604
605    If we are successful, we replace the right hand side of USE_STMT
606    with the new address computation.  */
607
608 static bool
609 forward_propagate_addr_into_variable_array_index (tree offset,
610                                                   tree def_rhs,
611                                                   gimple_stmt_iterator *use_stmt_gsi)
612 {
613   tree index, tunit;
614   gimple offset_def, use_stmt = gsi_stmt (*use_stmt_gsi);
615   tree new_rhs, tmp;
616
617   if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)) == ARRAY_REF)
618     tunit = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (def_rhs)));
619   else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0))) == ARRAY_TYPE)
620     tunit = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (def_rhs))));
621   else
622     return false;
623   if (!host_integerp (tunit, 1))
624     return false;
625
626   /* Get the offset's defining statement.  */
627   offset_def = SSA_NAME_DEF_STMT (offset);
628
629   /* Try to find an expression for a proper index.  This is either a
630      multiplication expression by the element size or just the ssa name we came
631      along in case the element size is one. In that case, however, we do not
632      allow multiplications because they can be computing index to a higher
633      level dimension (PR 37861). */
634   if (integer_onep (tunit))
635     {
636       if (is_gimple_assign (offset_def)
637           && gimple_assign_rhs_code (offset_def) == MULT_EXPR)
638         return false;
639
640       index = offset;
641     }
642   else
643     {
644       /* The statement which defines OFFSET before type conversion
645          must be a simple GIMPLE_ASSIGN.  */
646       if (!is_gimple_assign (offset_def))
647         return false;
648
649       /* The RHS of the statement which defines OFFSET must be a
650          multiplication of an object by the size of the array elements.
651          This implicitly verifies that the size of the array elements
652          is constant.  */
653      if (gimple_assign_rhs_code (offset_def) == MULT_EXPR
654          && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (offset_def)) == INTEGER_CST
655          && tree_int_cst_equal (gimple_assign_rhs2 (offset_def), tunit))
656        {
657          /* The first operand to the MULT_EXPR is the desired index.  */
658          index = gimple_assign_rhs1 (offset_def);
659        }
660      /* If we have idx * tunit + CST * tunit re-associate that.  */
661      else if ((gimple_assign_rhs_code (offset_def) == PLUS_EXPR
662                || gimple_assign_rhs_code (offset_def) == MINUS_EXPR)
663               && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (offset_def)) == SSA_NAME
664               && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (offset_def)) == INTEGER_CST
665               && (tmp = div_if_zero_remainder (EXACT_DIV_EXPR,
666                                                gimple_assign_rhs2 (offset_def),
667                                                tunit)) != NULL_TREE)
668        {
669          gimple offset_def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (offset_def));
670          if (is_gimple_assign (offset_def2)
671              && gimple_assign_rhs_code (offset_def2) == MULT_EXPR
672              && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (offset_def2)) == INTEGER_CST
673              && tree_int_cst_equal (gimple_assign_rhs2 (offset_def2), tunit))
674            {
675              index = fold_build2 (gimple_assign_rhs_code (offset_def),
676                                   TREE_TYPE (offset),
677                                   gimple_assign_rhs1 (offset_def2), tmp);
678            }
679          else
680            return false;
681        }
682      else
683         return false;
684     }
685
686   /* Replace the pointer addition with array indexing.  */
687   index = force_gimple_operand_gsi (use_stmt_gsi, index, true, NULL_TREE,
688                                     true, GSI_SAME_STMT);
689   if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)) == ARRAY_REF)
690     {
691       new_rhs = unshare_expr (def_rhs);
692       TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (new_rhs, 0), 1) = index;
693     }
694   else
695     {
696       new_rhs = build4 (ARRAY_REF, TREE_TYPE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (def_rhs))),
697                         unshare_expr (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)),
698                         index, integer_zero_node, NULL_TREE);
699       new_rhs = build_fold_addr_expr (new_rhs);
700       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (use_stmt)),
701                                       TREE_TYPE (new_rhs)))
702         {
703           new_rhs = force_gimple_operand_gsi (use_stmt_gsi, new_rhs, true,
704                                               NULL_TREE, true, GSI_SAME_STMT);
705           new_rhs = fold_convert (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (use_stmt)),
706                                   new_rhs);
707         }
708     }
709   gimple_assign_set_rhs_from_tree (use_stmt_gsi, new_rhs);
710   use_stmt = gsi_stmt (*use_stmt_gsi);
711
712   /* That should have created gimple, so there is no need to
713      record information to undo the propagation.  */
714   fold_stmt_inplace (use_stmt);
715   tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
716   return true;
717 }
718
719 /* NAME is a SSA_NAME representing DEF_RHS which is of the form
720    ADDR_EXPR <whatever>.
721
722    Try to forward propagate the ADDR_EXPR into the use USE_STMT.
723    Often this will allow for removal of an ADDR_EXPR and INDIRECT_REF
724    node or for recovery of array indexing from pointer arithmetic.
725
726    Return true if the propagation was successful (the propagation can
727    be not totally successful, yet things may have been changed).  */
728
729 static bool
730 forward_propagate_addr_expr_1 (tree name, tree def_rhs,
731                                gimple_stmt_iterator *use_stmt_gsi,
732                                bool single_use_p)
733 {
734   tree lhs, rhs, rhs2, array_ref;
735   gimple use_stmt = gsi_stmt (*use_stmt_gsi);
736   enum tree_code rhs_code;
737   bool res = true;
738
739   gcc_assert (TREE_CODE (def_rhs) == ADDR_EXPR);
740
741   lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
742   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
743   rhs = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
744
745   /* Trivial cases.  The use statement could be a trivial copy or a
746      useless conversion.  Recurse to the uses of the lhs as copyprop does
747      not copy through different variant pointers and FRE does not catch
748      all useless conversions.  Treat the case of a single-use name and
749      a conversion to def_rhs type separate, though.  */
750   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
751       && ((rhs_code == SSA_NAME && rhs == name)
752           || CONVERT_EXPR_CODE_P (rhs_code)))
753     {
754       /* Only recurse if we don't deal with a single use or we cannot
755          do the propagation to the current statement.  In particular
756          we can end up with a conversion needed for a non-invariant
757          address which we cannot do in a single statement.  */
758       if (!single_use_p
759           || (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (def_rhs))
760               && (!is_gimple_min_invariant (def_rhs)
761                   || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
762                       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def_rhs))
763                       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs))
764                           > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def_rhs)))))))
765         return forward_propagate_addr_expr (lhs, def_rhs);
766
767       gimple_assign_set_rhs1 (use_stmt, unshare_expr (def_rhs));
768       if (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (def_rhs)))
769         gimple_assign_set_rhs_code (use_stmt, TREE_CODE (def_rhs));
770       else
771         gimple_assign_set_rhs_code (use_stmt, NOP_EXPR);
772       return true;
773     }
774
775   /* Propagate through constant pointer adjustments.  */
776   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
777       && rhs_code == POINTER_PLUS_EXPR
778       && rhs == name
779       && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (use_stmt)) == INTEGER_CST)
780     {
781       tree new_def_rhs;
782       /* As we come here with non-invariant addresses in def_rhs we need
783          to make sure we can build a valid constant offsetted address
784          for further propagation.  Simply rely on fold building that
785          and check after the fact.  */
786       new_def_rhs = fold_build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (TREE_TYPE (rhs)),
787                                  def_rhs,
788                                  fold_convert (ptr_type_node,
789                                                gimple_assign_rhs2 (use_stmt)));
790       if (TREE_CODE (new_def_rhs) == MEM_REF
791           && !is_gimple_mem_ref_addr (TREE_OPERAND (new_def_rhs, 0)))
792         return false;
793       new_def_rhs = build_fold_addr_expr_with_type (new_def_rhs,
794                                                     TREE_TYPE (rhs));
795
796       /* Recurse.  If we could propagate into all uses of lhs do not
797          bother to replace into the current use but just pretend we did.  */
798       if (TREE_CODE (new_def_rhs) == ADDR_EXPR
799           && forward_propagate_addr_expr (lhs, new_def_rhs))
800         return true;
801
802       if (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (new_def_rhs)))
803         gimple_assign_set_rhs_with_ops (use_stmt_gsi, TREE_CODE (new_def_rhs),
804                                         new_def_rhs, NULL_TREE);
805       else if (is_gimple_min_invariant (new_def_rhs))
806         gimple_assign_set_rhs_with_ops (use_stmt_gsi, NOP_EXPR,
807                                         new_def_rhs, NULL_TREE);
808       else
809         return false;
810       gcc_assert (gsi_stmt (*use_stmt_gsi) == use_stmt);
811       update_stmt (use_stmt);
812       return true;
813     }
814
815   /* Now strip away any outer COMPONENT_REF/ARRAY_REF nodes from the LHS.
816      ADDR_EXPR will not appear on the LHS.  */
817   lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
818   while (handled_component_p (lhs))
819     lhs = TREE_OPERAND (lhs, 0);
820
821   /* Now see if the LHS node is a MEM_REF using NAME.  If so,
822      propagate the ADDR_EXPR into the use of NAME and fold the result.  */
823   if (TREE_CODE (lhs) == MEM_REF
824       && TREE_OPERAND (lhs, 0) == name)
825     {
826       tree def_rhs_base;
827       HOST_WIDE_INT def_rhs_offset;
828       /* If the address is invariant we can always fold it.  */
829       if ((def_rhs_base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (def_rhs, 0),
830                                                          &def_rhs_offset)))
831         {
832           double_int off = mem_ref_offset (lhs);
833           tree new_ptr;
834           off = double_int_add (off,
835                                 shwi_to_double_int (def_rhs_offset));
836           if (TREE_CODE (def_rhs_base) == MEM_REF)
837             {
838               off = double_int_add (off, mem_ref_offset (def_rhs_base));
839               new_ptr = TREE_OPERAND (def_rhs_base, 0);
840             }
841           else
842             new_ptr = build_fold_addr_expr (def_rhs_base);
843           TREE_OPERAND (lhs, 0) = new_ptr;
844           TREE_OPERAND (lhs, 1)
845             = double_int_to_tree (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (lhs, 1)), off);
846           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
847           /* Continue propagating into the RHS if this was not the only use.  */
848           if (single_use_p)
849             return true;
850         }
851       /* If the LHS is a plain dereference and the value type is the same as
852          that of the pointed-to type of the address we can put the
853          dereferenced address on the LHS preserving the original alias-type.  */
854       else if (gimple_assign_lhs (use_stmt) == lhs
855                && useless_type_conversion_p
856                     (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)),
857                      TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (use_stmt))))
858         {
859           tree *def_rhs_basep = &TREE_OPERAND (def_rhs, 0);
860           tree new_offset, new_base, saved;
861           while (handled_component_p (*def_rhs_basep))
862             def_rhs_basep = &TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 0);
863           saved = *def_rhs_basep;
864           if (TREE_CODE (*def_rhs_basep) == MEM_REF)
865             {
866               new_base = TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 0);
867               new_offset
868                 = int_const_binop (PLUS_EXPR, TREE_OPERAND (lhs, 1),
869                                    TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 1));
870             }
871           else
872             {
873               new_base = build_fold_addr_expr (*def_rhs_basep);
874               new_offset = TREE_OPERAND (lhs, 1);
875             }
876           *def_rhs_basep = build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (*def_rhs_basep),
877                                    new_base, new_offset);
878           gimple_assign_set_lhs (use_stmt,
879                                  unshare_expr (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)));
880           *def_rhs_basep = saved;
881           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
882           /* Continue propagating into the RHS if this was not the
883              only use.  */
884           if (single_use_p)
885             return true;
886         }
887       else
888         /* We can have a struct assignment dereferencing our name twice.
889            Note that we didn't propagate into the lhs to not falsely
890            claim we did when propagating into the rhs.  */
891         res = false;
892     }
893
894   /* Strip away any outer COMPONENT_REF, ARRAY_REF or ADDR_EXPR
895      nodes from the RHS.  */
896   rhs = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
897   if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
898     rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
899   while (handled_component_p (rhs))
900     rhs = TREE_OPERAND (rhs, 0);
901
902   /* Now see if the RHS node is a MEM_REF using NAME.  If so,
903      propagate the ADDR_EXPR into the use of NAME and fold the result.  */
904   if (TREE_CODE (rhs) == MEM_REF
905       && TREE_OPERAND (rhs, 0) == name)
906     {
907       tree def_rhs_base;
908       HOST_WIDE_INT def_rhs_offset;
909       if ((def_rhs_base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (def_rhs, 0),
910                                                          &def_rhs_offset)))
911         {
912           double_int off = mem_ref_offset (rhs);
913           tree new_ptr;
914           off = double_int_add (off,
915                                 shwi_to_double_int (def_rhs_offset));
916           if (TREE_CODE (def_rhs_base) == MEM_REF)
917             {
918               off = double_int_add (off, mem_ref_offset (def_rhs_base));
919               new_ptr = TREE_OPERAND (def_rhs_base, 0);
920             }
921           else
922             new_ptr = build_fold_addr_expr (def_rhs_base);
923           TREE_OPERAND (rhs, 0) = new_ptr;
924           TREE_OPERAND (rhs, 1)
925             = double_int_to_tree (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 1)), off);
926           fold_stmt_inplace (use_stmt);
927           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
928           return res;
929         }
930       /* If the LHS is a plain dereference and the value type is the same as
931          that of the pointed-to type of the address we can put the
932          dereferenced address on the LHS preserving the original alias-type.  */
933       else if (gimple_assign_rhs1 (use_stmt) == rhs
934                && useless_type_conversion_p
935                     (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (use_stmt)),
936                      TREE_TYPE (TREE_OPERAND (def_rhs, 0))))
937         {
938           tree *def_rhs_basep = &TREE_OPERAND (def_rhs, 0);
939           tree new_offset, new_base, saved;
940           while (handled_component_p (*def_rhs_basep))
941             def_rhs_basep = &TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 0);
942           saved = *def_rhs_basep;
943           if (TREE_CODE (*def_rhs_basep) == MEM_REF)
944             {
945               new_base = TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 0);
946               new_offset
947                 = int_const_binop (PLUS_EXPR, TREE_OPERAND (rhs, 1),
948                                    TREE_OPERAND (*def_rhs_basep, 1));
949             }
950           else
951             {
952               new_base = build_fold_addr_expr (*def_rhs_basep);
953               new_offset = TREE_OPERAND (rhs, 1);
954             }
955           *def_rhs_basep = build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (*def_rhs_basep),
956                                    new_base, new_offset);
957           gimple_assign_set_rhs1 (use_stmt,
958                                   unshare_expr (TREE_OPERAND (def_rhs, 0)));
959           *def_rhs_basep = saved;
960           fold_stmt_inplace (use_stmt);
961           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
962           return res;
963         }
964     }
965
966   /* If the use of the ADDR_EXPR is not a POINTER_PLUS_EXPR, there
967      is nothing to do. */
968   if (gimple_assign_rhs_code (use_stmt) != POINTER_PLUS_EXPR
969       || gimple_assign_rhs1 (use_stmt) != name)
970     return false;
971
972   /* The remaining cases are all for turning pointer arithmetic into
973      array indexing.  They only apply when we have the address of
974      element zero in an array.  If that is not the case then there
975      is nothing to do.  */
976   array_ref = TREE_OPERAND (def_rhs, 0);
977   if ((TREE_CODE (array_ref) != ARRAY_REF
978        || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (array_ref, 0))) != ARRAY_TYPE
979        || TREE_CODE (TREE_OPERAND (array_ref, 1)) != INTEGER_CST)
980       && TREE_CODE (TREE_TYPE (array_ref)) != ARRAY_TYPE)
981     return false;
982
983   rhs2 = gimple_assign_rhs2 (use_stmt);
984   /* Try to optimize &x[C1] p+ C2 where C2 is a multiple of the size
985      of the elements in X into &x[C1 + C2/element size].  */
986   if (TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST)
987     {
988       tree new_rhs = maybe_fold_stmt_addition (gimple_location (use_stmt),
989                                                TREE_TYPE (def_rhs),
990                                                def_rhs, rhs2);
991       if (new_rhs)
992         {
993           tree type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (use_stmt));
994           new_rhs = unshare_expr (new_rhs);
995           if (!useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (new_rhs)))
996             {
997               if (!is_gimple_min_invariant (new_rhs))
998                 new_rhs = force_gimple_operand_gsi (use_stmt_gsi, new_rhs,
999                                                     true, NULL_TREE,
1000                                                     true, GSI_SAME_STMT);
1001               new_rhs = fold_convert (type, new_rhs);
1002             }
1003           gimple_assign_set_rhs_from_tree (use_stmt_gsi, new_rhs);
1004           use_stmt = gsi_stmt (*use_stmt_gsi);
1005           update_stmt (use_stmt);
1006           tidy_after_forward_propagate_addr (use_stmt);
1007           return true;
1008         }
1009     }
1010
1011   /* Try to optimize &x[0] p+ OFFSET where OFFSET is defined by
1012      converting a multiplication of an index by the size of the
1013      array elements, then the result is converted into the proper
1014      type for the arithmetic.  */
1015   if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME
1016       && (TREE_CODE (array_ref) != ARRAY_REF
1017           || integer_zerop (TREE_OPERAND (array_ref, 1)))
1018       && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (name), TREE_TYPE (def_rhs))
1019       /* Avoid problems with IVopts creating PLUS_EXPRs with a
1020          different type than their operands.  */
1021       && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (def_rhs)))
1022     return forward_propagate_addr_into_variable_array_index (rhs2, def_rhs,
1023                                                              use_stmt_gsi);
1024   return false;
1025 }
1026
1027 /* STMT is a statement of the form SSA_NAME = ADDR_EXPR <whatever>.
1028
1029    Try to forward propagate the ADDR_EXPR into all uses of the SSA_NAME.
1030    Often this will allow for removal of an ADDR_EXPR and INDIRECT_REF
1031    node or for recovery of array indexing from pointer arithmetic.
1032    Returns true, if all uses have been propagated into.  */
1033
1034 static bool
1035 forward_propagate_addr_expr (tree name, tree rhs)
1036 {
1037   int stmt_loop_depth = gimple_bb (SSA_NAME_DEF_STMT (name))->loop_depth;
1038   imm_use_iterator iter;
1039   gimple use_stmt;
1040   bool all = true;
1041   bool single_use_p = has_single_use (name);
1042
1043   FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, name)
1044     {
1045       bool result;
1046       tree use_rhs;
1047
1048       /* If the use is not in a simple assignment statement, then
1049          there is nothing we can do.  */
1050       if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
1051         {
1052           if (!is_gimple_debug (use_stmt))
1053             all = false;
1054           continue;
1055         }
1056
1057       /* If the use is in a deeper loop nest, then we do not want
1058          to propagate non-invariant ADDR_EXPRs into the loop as that
1059          is likely adding expression evaluations into the loop.  */
1060       if (gimple_bb (use_stmt)->loop_depth > stmt_loop_depth
1061           && !is_gimple_min_invariant (rhs))
1062         {
1063           all = false;
1064           continue;
1065         }
1066
1067       {
1068         gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
1069         result = forward_propagate_addr_expr_1 (name, rhs, &gsi,
1070                                                 single_use_p);
1071         /* If the use has moved to a different statement adjust
1072            the update machinery for the old statement too.  */
1073         if (use_stmt != gsi_stmt (gsi))
1074           {
1075             update_stmt (use_stmt);
1076             use_stmt = gsi_stmt (gsi);
1077           }
1078
1079         update_stmt (use_stmt);
1080       }
1081       all &= result;
1082
1083       /* Remove intermediate now unused copy and conversion chains.  */
1084       use_rhs = gimple_assign_rhs1 (use_stmt);
1085       if (result
1086           && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (use_stmt)) == SSA_NAME
1087           && TREE_CODE (use_rhs) == SSA_NAME
1088           && has_zero_uses (gimple_assign_lhs (use_stmt)))
1089         {
1090           gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
1091           release_defs (use_stmt);
1092           gsi_remove (&gsi, true);
1093         }
1094     }
1095
1096   return all && has_zero_uses (name);
1097 }
1098
1099
1100 /* Forward propagate the comparison defined in STMT like
1101    cond_1 = x CMP y to uses of the form
1102      a_1 = (T')cond_1
1103      a_1 = !cond_1
1104      a_1 = cond_1 != 0
1105    Returns true if stmt is now unused.  */
1106
1107 static bool
1108 forward_propagate_comparison (gimple stmt)
1109 {
1110   tree name = gimple_assign_lhs (stmt);
1111   gimple use_stmt;
1112   tree tmp = NULL_TREE;
1113   gimple_stmt_iterator gsi;
1114   enum tree_code code;
1115   tree lhs;
1116
1117   /* Don't propagate ssa names that occur in abnormal phis.  */
1118   if ((TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
1119        && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
1120       || (TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) == SSA_NAME
1121         && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (gimple_assign_rhs2 (stmt))))
1122     return false;
1123
1124   /* Do not un-cse comparisons.  But propagate through copies.  */
1125   use_stmt = get_prop_dest_stmt (name, &name);
1126   if (!use_stmt
1127       || !is_gimple_assign (use_stmt))
1128     return false;
1129
1130   code = gimple_assign_rhs_code (use_stmt);
1131   lhs = gimple_assign_lhs (use_stmt);
1132   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
1133     return false;
1134
1135   /* We can propagate the condition into a conversion.  */
1136   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
1137     {
1138       /* Avoid using fold here as that may create a COND_EXPR with
1139          non-boolean condition as canonical form.  */
1140       tmp = build2 (gimple_assign_rhs_code (stmt), TREE_TYPE (lhs),
1141                     gimple_assign_rhs1 (stmt), gimple_assign_rhs2 (stmt));
1142     }
1143   /* We can propagate the condition into a statement that
1144      computes the logical negation of the comparison result.  */
1145   else if ((code == BIT_NOT_EXPR
1146             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) == 1)
1147            || (code == BIT_XOR_EXPR
1148                && integer_onep (gimple_assign_rhs2 (use_stmt))))
1149     {
1150       tree type = TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt));
1151       bool nans = HONOR_NANS (TYPE_MODE (type));
1152       enum tree_code inv_code;
1153       inv_code = invert_tree_comparison (gimple_assign_rhs_code (stmt), nans);
1154       if (inv_code == ERROR_MARK)
1155         return false;
1156
1157       tmp = build2 (inv_code, TREE_TYPE (lhs), gimple_assign_rhs1 (stmt),
1158                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
1159     }
1160   else
1161     return false;
1162
1163   gsi = gsi_for_stmt (use_stmt);
1164   gimple_assign_set_rhs_from_tree (&gsi, unshare_expr (tmp));
1165   use_stmt = gsi_stmt (gsi);
1166   update_stmt (use_stmt);
1167
1168   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1169     {
1170       fprintf (dump_file, "  Replaced '");
1171       print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
1172       fprintf (dump_file, "' with '");
1173       print_gimple_expr (dump_file, use_stmt, 0, dump_flags);
1174       fprintf (dump_file, "'\n");
1175     }
1176
1177   /* Remove defining statements.  */
1178   return remove_prop_source_from_use (name);
1179 }
1180
1181
1182 /* If we have lhs = ~x (STMT), look and see if earlier we had x = ~y.
1183    If so, we can change STMT into lhs = y which can later be copy
1184    propagated.  Similarly for negation.
1185
1186    This could trivially be formulated as a forward propagation
1187    to immediate uses.  However, we already had an implementation
1188    from DOM which used backward propagation via the use-def links.
1189
1190    It turns out that backward propagation is actually faster as
1191    there's less work to do for each NOT/NEG expression we find.
1192    Backwards propagation needs to look at the statement in a single
1193    backlink.  Forward propagation needs to look at potentially more
1194    than one forward link.
1195
1196    Returns true when the statement was changed.  */
1197
1198 static bool 
1199 simplify_not_neg_expr (gimple_stmt_iterator *gsi_p)
1200 {
1201   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
1202   tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1203   gimple rhs_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs);
1204
1205   /* See if the RHS_DEF_STMT has the same form as our statement.  */
1206   if (is_gimple_assign (rhs_def_stmt)
1207       && gimple_assign_rhs_code (rhs_def_stmt) == gimple_assign_rhs_code (stmt))
1208     {
1209       tree rhs_def_operand = gimple_assign_rhs1 (rhs_def_stmt);
1210
1211       /* Verify that RHS_DEF_OPERAND is a suitable SSA_NAME.  */
1212       if (TREE_CODE (rhs_def_operand) == SSA_NAME
1213           && ! SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (rhs_def_operand))
1214         {
1215           gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi_p, rhs_def_operand);
1216           stmt = gsi_stmt (*gsi_p);
1217           update_stmt (stmt);
1218           return true;
1219         }
1220     }
1221
1222   return false;
1223 }
1224
1225 /* STMT is a SWITCH_EXPR for which we attempt to find equivalent forms of
1226    the condition which we may be able to optimize better.  */
1227
1228 static bool
1229 simplify_gimple_switch (gimple stmt)
1230 {
1231   tree cond = gimple_switch_index (stmt);
1232   tree def, to, ti;
1233   gimple def_stmt;
1234
1235   /* The optimization that we really care about is removing unnecessary
1236      casts.  That will let us do much better in propagating the inferred
1237      constant at the switch target.  */
1238   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
1239     {
1240       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (cond);
1241       if (is_gimple_assign (def_stmt))
1242         {
1243           if (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == NOP_EXPR)
1244             {
1245               int need_precision;
1246               bool fail;
1247
1248               def = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1249
1250               /* ??? Why was Jeff testing this?  We are gimple...  */
1251               gcc_checking_assert (is_gimple_val (def));
1252
1253               to = TREE_TYPE (cond);
1254               ti = TREE_TYPE (def);
1255
1256               /* If we have an extension that preserves value, then we
1257                  can copy the source value into the switch.  */
1258
1259               need_precision = TYPE_PRECISION (ti);
1260               fail = false;
1261               if (! INTEGRAL_TYPE_P (ti))
1262                 fail = true;
1263               else if (TYPE_UNSIGNED (to) && !TYPE_UNSIGNED (ti))
1264                 fail = true;
1265               else if (!TYPE_UNSIGNED (to) && TYPE_UNSIGNED (ti))
1266                 need_precision += 1;
1267               if (TYPE_PRECISION (to) < need_precision)
1268                 fail = true;
1269
1270               if (!fail)
1271                 {
1272                   gimple_switch_set_index (stmt, def);
1273                   update_stmt (stmt);
1274                   return true;
1275                 }
1276             }
1277         }
1278     }
1279
1280   return false;
1281 }
1282
1283 /* For pointers p2 and p1 return p2 - p1 if the
1284    difference is known and constant, otherwise return NULL.  */
1285
1286 static tree
1287 constant_pointer_difference (tree p1, tree p2)
1288 {
1289   int i, j;
1290 #define CPD_ITERATIONS 5
1291   tree exps[2][CPD_ITERATIONS];
1292   tree offs[2][CPD_ITERATIONS];
1293   int cnt[2];
1294
1295   for (i = 0; i < 2; i++)
1296     {
1297       tree p = i ? p1 : p2;
1298       tree off = size_zero_node;
1299       gimple stmt;
1300       enum tree_code code;
1301
1302       /* For each of p1 and p2 we need to iterate at least
1303          twice, to handle ADDR_EXPR directly in p1/p2,
1304          SSA_NAME with ADDR_EXPR or POINTER_PLUS_EXPR etc.
1305          on definition's stmt RHS.  Iterate a few extra times.  */
1306       j = 0;
1307       do
1308         {
1309           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (p)))
1310             break;
1311           if (TREE_CODE (p) == ADDR_EXPR)
1312             {
1313               tree q = TREE_OPERAND (p, 0);
1314               HOST_WIDE_INT offset;
1315               tree base = get_addr_base_and_unit_offset (q, &offset);
1316               if (base)
1317                 {
1318                   q = base;
1319                   if (offset)
1320                     off = size_binop (PLUS_EXPR, off, size_int (offset));
1321                 }
1322               if (TREE_CODE (q) == MEM_REF
1323                   && TREE_CODE (TREE_OPERAND (q, 0)) == SSA_NAME)
1324                 {
1325                   p = TREE_OPERAND (q, 0);
1326                   off = size_binop (PLUS_EXPR, off,
1327                                     double_int_to_tree (sizetype,
1328                                                         mem_ref_offset (q)));
1329                 }
1330               else
1331                 {
1332                   exps[i][j] = q;
1333                   offs[i][j++] = off;
1334                   break;
1335                 }
1336             }
1337           if (TREE_CODE (p) != SSA_NAME)
1338             break;
1339           exps[i][j] = p;
1340           offs[i][j++] = off;
1341           if (j == CPD_ITERATIONS)
1342             break;
1343           stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (p);
1344           if (!is_gimple_assign (stmt) || gimple_assign_lhs (stmt) != p)
1345             break;
1346           code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1347           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
1348             {
1349               if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) != INTEGER_CST)
1350                 break;
1351               off = size_binop (PLUS_EXPR, off, gimple_assign_rhs2 (stmt));
1352               p = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1353             }
1354           else if (code == ADDR_EXPR || code == NOP_EXPR)
1355             p = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1356           else
1357             break;
1358         }
1359       while (1);
1360       cnt[i] = j;
1361     }
1362
1363   for (i = 0; i < cnt[0]; i++)
1364     for (j = 0; j < cnt[1]; j++)
1365       if (exps[0][i] == exps[1][j])
1366         return size_binop (MINUS_EXPR, offs[0][i], offs[1][j]);
1367
1368   return NULL_TREE;
1369 }
1370
1371 /* *GSI_P is a GIMPLE_CALL to a builtin function.
1372    Optimize
1373    memcpy (p, "abcd", 4);
1374    memset (p + 4, ' ', 3);
1375    into
1376    memcpy (p, "abcd   ", 7);
1377    call if the latter can be stored by pieces during expansion.  */
1378
1379 static bool
1380 simplify_builtin_call (gimple_stmt_iterator *gsi_p, tree callee2)
1381 {
1382   gimple stmt1, stmt2 = gsi_stmt (*gsi_p);
1383   tree vuse = gimple_vuse (stmt2);
1384   if (vuse == NULL)
1385     return false;
1386   stmt1 = SSA_NAME_DEF_STMT (vuse);
1387
1388   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee2))
1389     {
1390     case BUILT_IN_MEMSET:
1391       if (gimple_call_num_args (stmt2) != 3
1392           || gimple_call_lhs (stmt2)
1393           || CHAR_BIT != 8
1394           || BITS_PER_UNIT != 8)
1395         break;
1396       else
1397         {
1398           tree callee1;
1399           tree ptr1, src1, str1, off1, len1, lhs1;
1400           tree ptr2 = gimple_call_arg (stmt2, 0);
1401           tree val2 = gimple_call_arg (stmt2, 1);
1402           tree len2 = gimple_call_arg (stmt2, 2);
1403           tree diff, vdef, new_str_cst;
1404           gimple use_stmt;
1405           unsigned int ptr1_align;
1406           unsigned HOST_WIDE_INT src_len;
1407           char *src_buf;
1408           use_operand_p use_p;
1409
1410           if (!host_integerp (val2, 0)
1411               || !host_integerp (len2, 1))
1412             break;
1413           if (is_gimple_call (stmt1))
1414             {
1415               /* If first stmt is a call, it needs to be memcpy
1416                  or mempcpy, with string literal as second argument and
1417                  constant length.  */
1418               callee1 = gimple_call_fndecl (stmt1);
1419               if (callee1 == NULL_TREE
1420                   || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee1) != BUILT_IN_NORMAL
1421                   || gimple_call_num_args (stmt1) != 3)
1422                 break;
1423               if (DECL_FUNCTION_CODE (callee1) != BUILT_IN_MEMCPY
1424                   && DECL_FUNCTION_CODE (callee1) != BUILT_IN_MEMPCPY)
1425                 break;
1426               ptr1 = gimple_call_arg (stmt1, 0);
1427               src1 = gimple_call_arg (stmt1, 1);
1428               len1 = gimple_call_arg (stmt1, 2);
1429               lhs1 = gimple_call_lhs (stmt1);
1430               if (!host_integerp (len1, 1))
1431                 break;
1432               str1 = string_constant (src1, &off1);
1433               if (str1 == NULL_TREE)
1434                 break;
1435               if (!host_integerp (off1, 1)
1436                   || compare_tree_int (off1, TREE_STRING_LENGTH (str1) - 1) > 0
1437                   || compare_tree_int (len1, TREE_STRING_LENGTH (str1)
1438                                              - tree_low_cst (off1, 1)) > 0
1439                   || TREE_CODE (TREE_TYPE (str1)) != ARRAY_TYPE
1440                   || TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (str1)))
1441                      != TYPE_MODE (char_type_node))
1442                 break;
1443             }
1444           else if (gimple_assign_single_p (stmt1))
1445             {
1446               /* Otherwise look for length 1 memcpy optimized into
1447                  assignment.  */
1448               ptr1 = gimple_assign_lhs (stmt1);
1449               src1 = gimple_assign_rhs1 (stmt1);
1450               if (TREE_CODE (ptr1) != MEM_REF
1451                   || TYPE_MODE (TREE_TYPE (ptr1)) != TYPE_MODE (char_type_node)
1452                   || !host_integerp (src1, 0))
1453                 break;
1454               ptr1 = build_fold_addr_expr (ptr1);
1455               callee1 = NULL_TREE;
1456               len1 = size_one_node;
1457               lhs1 = NULL_TREE;
1458               off1 = size_zero_node;
1459               str1 = NULL_TREE;
1460             }
1461           else
1462             break;
1463
1464           diff = constant_pointer_difference (ptr1, ptr2);
1465           if (diff == NULL && lhs1 != NULL)
1466             {
1467               diff = constant_pointer_difference (lhs1, ptr2);
1468               if (DECL_FUNCTION_CODE (callee1) == BUILT_IN_MEMPCPY
1469                   && diff != NULL)
1470                 diff = size_binop (PLUS_EXPR, diff,
1471                                    fold_convert (sizetype, len1));
1472             }
1473           /* If the difference between the second and first destination pointer
1474              is not constant, or is bigger than memcpy length, bail out.  */
1475           if (diff == NULL
1476               || !host_integerp (diff, 1)
1477               || tree_int_cst_lt (len1, diff))
1478             break;
1479
1480           /* Use maximum of difference plus memset length and memcpy length
1481              as the new memcpy length, if it is too big, bail out.  */
1482           src_len = tree_low_cst (diff, 1);
1483           src_len += tree_low_cst (len2, 1);
1484           if (src_len < (unsigned HOST_WIDE_INT) tree_low_cst (len1, 1))
1485             src_len = tree_low_cst (len1, 1);
1486           if (src_len > 1024)
1487             break;
1488
1489           /* If mempcpy value is used elsewhere, bail out, as mempcpy
1490              with bigger length will return different result.  */
1491           if (lhs1 != NULL_TREE
1492               && DECL_FUNCTION_CODE (callee1) == BUILT_IN_MEMPCPY
1493               && (TREE_CODE (lhs1) != SSA_NAME
1494                   || !single_imm_use (lhs1, &use_p, &use_stmt)
1495                   || use_stmt != stmt2))
1496             break;
1497
1498           /* If anything reads memory in between memcpy and memset
1499              call, the modified memcpy call might change it.  */
1500           vdef = gimple_vdef (stmt1);
1501           if (vdef != NULL
1502               && (!single_imm_use (vdef, &use_p, &use_stmt)
1503                   || use_stmt != stmt2))
1504             break;
1505
1506           ptr1_align = get_pointer_alignment (ptr1, BIGGEST_ALIGNMENT);
1507           /* Construct the new source string literal.  */
1508           src_buf = XALLOCAVEC (char, src_len + 1);
1509           if (callee1)
1510             memcpy (src_buf,
1511                     TREE_STRING_POINTER (str1) + tree_low_cst (off1, 1),
1512                     tree_low_cst (len1, 1));
1513           else
1514             src_buf[0] = tree_low_cst (src1, 0);
1515           memset (src_buf + tree_low_cst (diff, 1),
1516                   tree_low_cst (val2, 1), tree_low_cst (len2, 1));
1517           src_buf[src_len] = '\0';
1518           /* Neither builtin_strncpy_read_str nor builtin_memcpy_read_str
1519              handle embedded '\0's.  */
1520           if (strlen (src_buf) != src_len)
1521             break;
1522           rtl_profile_for_bb (gimple_bb (stmt2));
1523           /* If the new memcpy wouldn't be emitted by storing the literal
1524              by pieces, this optimization might enlarge .rodata too much,
1525              as commonly used string literals couldn't be shared any
1526              longer.  */
1527           if (!can_store_by_pieces (src_len,
1528                                     builtin_strncpy_read_str,
1529                                     src_buf, ptr1_align, false))
1530             break;
1531
1532           new_str_cst = build_string_literal (src_len, src_buf);
1533           if (callee1)
1534             {
1535               /* If STMT1 is a mem{,p}cpy call, adjust it and remove
1536                  memset call.  */
1537               if (lhs1 && DECL_FUNCTION_CODE (callee1) == BUILT_IN_MEMPCPY)
1538                 gimple_call_set_lhs (stmt1, NULL_TREE);
1539               gimple_call_set_arg (stmt1, 1, new_str_cst);
1540               gimple_call_set_arg (stmt1, 2,
1541                                    build_int_cst (TREE_TYPE (len1), src_len));
1542               update_stmt (stmt1);
1543               unlink_stmt_vdef (stmt2);
1544               gsi_remove (gsi_p, true);
1545               release_defs (stmt2);
1546               if (lhs1 && DECL_FUNCTION_CODE (callee1) == BUILT_IN_MEMPCPY)
1547                 release_ssa_name (lhs1);
1548               return true;
1549             }
1550           else
1551             {
1552               /* Otherwise, if STMT1 is length 1 memcpy optimized into
1553                  assignment, remove STMT1 and change memset call into
1554                  memcpy call.  */
1555               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (stmt1);
1556
1557               if (!is_gimple_val (ptr1))
1558                 ptr1 = force_gimple_operand_gsi (gsi_p, ptr1, true, NULL_TREE,
1559                                                  true, GSI_SAME_STMT);
1560               gimple_call_set_fndecl (stmt2, built_in_decls [BUILT_IN_MEMCPY]);
1561               gimple_call_set_arg (stmt2, 0, ptr1);
1562               gimple_call_set_arg (stmt2, 1, new_str_cst);
1563               gimple_call_set_arg (stmt2, 2,
1564                                    build_int_cst (TREE_TYPE (len2), src_len));
1565               unlink_stmt_vdef (stmt1);
1566               gsi_remove (&gsi, true);
1567               release_defs (stmt1);
1568               update_stmt (stmt2);
1569               return false;
1570             }
1571         }
1572       break;
1573     default:
1574       break;
1575     }
1576   return false;
1577 }
1578
1579 /* Checks if expression has type of one-bit precision, or is a known
1580    truth-valued expression.  */
1581 static bool
1582 truth_valued_ssa_name (tree name)
1583 {
1584   gimple def;
1585   tree type = TREE_TYPE (name);
1586
1587   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
1588     return false;
1589   /* Don't check here for BOOLEAN_TYPE as the precision isn't
1590      necessarily one and so ~X is not equal to !X.  */
1591   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
1592     return true;
1593   def = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1594   if (is_gimple_assign (def))
1595     return truth_value_p (gimple_assign_rhs_code (def));
1596   return false;
1597 }
1598
1599 /* Helper routine for simplify_bitwise_binary_1 function.
1600    Return for the SSA name NAME the expression X if it mets condition
1601    NAME = !X. Otherwise return NULL_TREE.
1602    Detected patterns for NAME = !X are:
1603      !X and X == 0 for X with integral type.
1604      X ^ 1, X != 1,or ~X for X with integral type with precision of one.  */
1605 static tree
1606 lookup_logical_inverted_value (tree name)
1607 {
1608   tree op1, op2;
1609   enum tree_code code;
1610   gimple def;
1611
1612   /* If name has none-intergal type, or isn't a SSA_NAME, then
1613      return.  */
1614   if (TREE_CODE (name) != SSA_NAME
1615       || !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
1616     return NULL_TREE;
1617   def = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1618   if (!is_gimple_assign (def))
1619     return NULL_TREE;
1620
1621   code = gimple_assign_rhs_code (def);
1622   op1 = gimple_assign_rhs1 (def);
1623   op2 = NULL_TREE;
1624
1625   /* Get for EQ_EXPR or BIT_XOR_EXPR operation the second operand.
1626      If CODE isn't an EQ_EXPR, BIT_XOR_EXPR, or BIT_NOT_EXPR, then return.  */
1627   if (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR
1628       || code == BIT_XOR_EXPR)
1629     op2 = gimple_assign_rhs2 (def);
1630
1631   switch (code)
1632     {
1633     case BIT_NOT_EXPR:
1634       if (truth_valued_ssa_name (name))
1635         return op1;
1636       break;
1637     case EQ_EXPR:
1638       /* Check if we have X == 0 and X has an integral type.  */
1639       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1640         break;
1641       if (integer_zerop (op2))
1642         return op1;
1643       break;
1644     case NE_EXPR:
1645       /* Check if we have X != 1 and X is a truth-valued.  */
1646       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1647         break;
1648       if (integer_onep (op2) && truth_valued_ssa_name (op1))
1649         return op1;
1650       break;
1651     case BIT_XOR_EXPR:
1652       /* Check if we have X ^ 1 and X is truth valued.  */
1653       if (integer_onep (op2) && truth_valued_ssa_name (op1))
1654         return op1;
1655       break;
1656     default:
1657       break;
1658     }
1659
1660   return NULL_TREE;
1661 }
1662
1663 /* Optimize ARG1 CODE ARG2 to a constant for bitwise binary
1664    operations CODE, if one operand has the logically inverted
1665    value of the other.  */
1666 static tree
1667 simplify_bitwise_binary_1 (enum tree_code code, tree type,
1668                            tree arg1, tree arg2)
1669 {
1670   tree anot;
1671
1672   /* If CODE isn't a bitwise binary operation, return NULL_TREE.  */
1673   if (code != BIT_AND_EXPR && code != BIT_IOR_EXPR
1674       && code != BIT_XOR_EXPR)
1675     return NULL_TREE;
1676
1677   /* First check if operands ARG1 and ARG2 are equal.  If so
1678      return NULL_TREE as this optimization is handled fold_stmt.  */
1679   if (arg1 == arg2)
1680     return NULL_TREE;
1681   /* See if we have in arguments logical-not patterns.  */
1682   if (((anot = lookup_logical_inverted_value (arg1)) == NULL_TREE
1683        || anot != arg2)
1684       && ((anot = lookup_logical_inverted_value (arg2)) == NULL_TREE
1685           || anot != arg1))
1686     return NULL_TREE;
1687
1688   /* X & !X -> 0.  */
1689   if (code == BIT_AND_EXPR)
1690     return fold_convert (type, integer_zero_node);
1691   /* X | !X -> 1 and X ^ !X -> 1, if X is truth-valued.  */
1692   if (truth_valued_ssa_name (anot))
1693     return fold_convert (type, integer_one_node);
1694
1695   /* ??? Otherwise result is (X != 0 ? X : 1).  not handled.  */
1696   return NULL_TREE;
1697 }
1698
1699 /* Simplify bitwise binary operations.
1700    Return true if a transformation applied, otherwise return false.  */
1701
1702 static bool
1703 simplify_bitwise_binary (gimple_stmt_iterator *gsi)
1704 {
1705   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
1706   tree arg1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1707   tree arg2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1708   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1709   tree res;
1710   gimple def1 = NULL, def2 = NULL;
1711   tree def1_arg1, def2_arg1;
1712   enum tree_code def1_code, def2_code;
1713
1714   def1_code = TREE_CODE (arg1);
1715   def1_arg1 = arg1;
1716   if (TREE_CODE (arg1) == SSA_NAME)
1717     {
1718       def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (arg1);
1719       if (is_gimple_assign (def1))
1720         {
1721           def1_code = gimple_assign_rhs_code (def1);
1722           def1_arg1 = gimple_assign_rhs1 (def1);
1723         }
1724     }
1725
1726   def2_code = TREE_CODE (arg2);
1727   def2_arg1 = arg2;
1728   if (TREE_CODE (arg2) == SSA_NAME)
1729     {
1730       def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (arg2);
1731       if (is_gimple_assign (def2))
1732         {
1733           def2_code = gimple_assign_rhs_code (def2);
1734           def2_arg1 = gimple_assign_rhs1 (def2);
1735         }
1736     }
1737
1738   /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST)).  */
1739   if (TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST
1740       && CONVERT_EXPR_CODE_P (def1_code)
1741       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (def1_arg1))
1742       && int_fits_type_p (arg2, TREE_TYPE (def1_arg1)))
1743     {
1744       gimple newop;
1745       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (def1_arg1), NULL);
1746       newop =
1747         gimple_build_assign_with_ops (code, tem, def1_arg1,
1748                                       fold_convert_loc (gimple_location (stmt),
1749                                                         TREE_TYPE (def1_arg1),
1750                                                         arg2));
1751       tem = make_ssa_name (tem, newop);
1752       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
1753       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
1754       gimple_assign_set_rhs_with_ops_1 (gsi, NOP_EXPR,
1755                                         tem, NULL_TREE, NULL_TREE);
1756       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
1757       return true;
1758     }
1759
1760   /* For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1761      binary operation result instead of to the operands.  This allows
1762      to combine successive conversions and bitwise binary operations.  */
1763   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (def1_code)
1764       && CONVERT_EXPR_CODE_P (def2_code)
1765       && types_compatible_p (TREE_TYPE (def1_arg1), TREE_TYPE (def2_arg1))
1766       /* Make sure that the conversion widens the operands, or has same
1767          precision,  or that it changes the operation to a bitfield
1768          precision.  */
1769       && ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (def1_arg1))
1770            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1)))
1771           || (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
1772               != MODE_INT)
1773           || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1))
1774               != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))))
1775     {
1776       gimple newop;
1777       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (def1_arg1),
1778                                  NULL);
1779       newop = gimple_build_assign_with_ops (code, tem, def1_arg1, def2_arg1);
1780       tem = make_ssa_name (tem, newop);
1781       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
1782       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
1783       gimple_assign_set_rhs_with_ops_1 (gsi, NOP_EXPR,
1784                                         tem, NULL_TREE, NULL_TREE);
1785       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
1786       return true;
1787     }
1788
1789   /* (a | CST1) & CST2  ->  (a & CST2) | (CST1 & CST2).  */
1790   if (code == BIT_AND_EXPR
1791       && def1_code == BIT_IOR_EXPR
1792       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST
1793       && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (def1)) == INTEGER_CST)
1794     {
1795       tree cst = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg2),
1796                               arg2, gimple_assign_rhs2 (def1));
1797       tree tem;
1798       gimple newop;
1799       if (integer_zerop (cst))
1800         {
1801           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, def1_arg1);
1802           update_stmt (stmt);
1803           return true;
1804         }
1805       tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (arg2), NULL);
1806       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_AND_EXPR,
1807                                             tem, def1_arg1, arg2);
1808       tem = make_ssa_name (tem, newop);
1809       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
1810       /* Make sure to re-process the new stmt as it's walking upwards.  */
1811       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_NEW_STMT);
1812       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
1813       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, cst);
1814       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_IOR_EXPR);
1815       update_stmt (stmt);
1816       return true;
1817     }
1818
1819   /* Combine successive equal operations with constants.  */
1820   if ((code == BIT_AND_EXPR
1821        || code == BIT_IOR_EXPR
1822        || code == BIT_XOR_EXPR)
1823       && def1_code == code 
1824       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST
1825       && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (def1)) == INTEGER_CST)
1826     {
1827       tree cst = fold_build2 (code, TREE_TYPE (arg2),
1828                               arg2, gimple_assign_rhs2 (def1));
1829       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, def1_arg1);
1830       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, cst);
1831       update_stmt (stmt);
1832       return true;
1833     }
1834
1835   /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1836   if (code == BIT_XOR_EXPR
1837       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST
1838       && integer_all_onesp (arg2))
1839     {
1840       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_NOT_EXPR, arg1, NULL_TREE);
1841       gcc_assert (gsi_stmt (*gsi) == stmt);
1842       update_stmt (stmt);
1843       return true;
1844     }
1845
1846   /* Try simple folding for X op !X, and X op X.  */
1847   res = simplify_bitwise_binary_1 (code, TREE_TYPE (arg1), arg1, arg2);
1848   if (res != NULL_TREE)
1849     {
1850       gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, res);
1851       update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
1852       return true;
1853     }
1854
1855   return false;
1856 }
1857
1858
1859 /* Perform re-associations of the plus or minus statement STMT that are
1860    always permitted.  Returns true if the CFG was changed.  */
1861
1862 static bool
1863 associate_plusminus (gimple stmt)
1864 {
1865   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1866   tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1867   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1868   gimple_stmt_iterator gsi;
1869   bool changed;
1870
1871   /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1872   if (TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (rhs1)))
1873     return false;
1874
1875   /* First contract negates.  */
1876   do
1877     {
1878       changed = false;
1879
1880       /* A +- (-B) -> A -+ B.  */
1881       if (TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
1882         {
1883           gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
1884           if (is_gimple_assign (def_stmt)
1885               && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == NEGATE_EXPR
1886               && can_propagate_from (def_stmt))
1887             {
1888               code = (code == MINUS_EXPR) ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1889               gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
1890               rhs2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1891               gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
1892               gimple_set_modified (stmt, true);
1893               changed = true;
1894             }
1895         }
1896
1897       /* (-A) + B -> B - A.  */
1898       if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
1899           && code == PLUS_EXPR)
1900         {
1901           gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
1902           if (is_gimple_assign (def_stmt)
1903               && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == NEGATE_EXPR
1904               && can_propagate_from (def_stmt))
1905             {
1906               code = MINUS_EXPR;
1907               gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
1908               rhs1 = rhs2;
1909               gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
1910               rhs2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1911               gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
1912               gimple_set_modified (stmt, true);
1913               changed = true;
1914             }
1915         }
1916     }
1917   while (changed);
1918
1919   /* We can't reassociate floating-point or fixed-point plus or minus
1920      because of saturation to +-Inf.  */
1921   if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
1922       || FIXED_POINT_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
1923     goto out;
1924
1925   /* Second match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1926      irrespective of overflow issues.
1927
1928         (A +- B) - A       ->  +- B
1929         (A +- B) -+ B      ->  A
1930         (CST +- A) +- CST  ->  CST +- A
1931         (A + CST) +- CST   ->  A + CST
1932         ~A + A             ->  -1
1933         ~A + 1             ->  -A 
1934         A - (A +- B)       ->  -+ B
1935         A +- (B +- A)      ->  +- B
1936         CST +- (CST +- A)  ->  CST +- A
1937         CST +- (A +- CST)  ->  CST +- A
1938         A + ~A             ->  -1
1939
1940      via commutating the addition and contracting operations to zero
1941      by reassociation.  */
1942
1943   gsi = gsi_for_stmt (stmt);
1944   if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
1945     {
1946       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1);
1947       if (is_gimple_assign (def_stmt) && can_propagate_from (def_stmt))
1948         {
1949           enum tree_code def_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
1950           if (def_code == PLUS_EXPR
1951               || def_code == MINUS_EXPR)
1952             {
1953               tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1954               tree def_rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1955               if (operand_equal_p (def_rhs1, rhs2, 0)
1956                   && code == MINUS_EXPR)
1957                 {
1958                   /* (A +- B) - A -> +- B.  */
1959                   code = ((def_code == PLUS_EXPR)
1960                           ? TREE_CODE (def_rhs2) : NEGATE_EXPR);
1961                   rhs1 = def_rhs2;
1962                   rhs2 = NULL_TREE;
1963                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
1964                   gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == stmt);
1965                   gimple_set_modified (stmt, true);
1966                 }
1967               else if (operand_equal_p (def_rhs2, rhs2, 0)
1968                        && code != def_code)
1969                 {
1970                   /* (A +- B) -+ B -> A.  */
1971                   code = TREE_CODE (def_rhs1);
1972                   rhs1 = def_rhs1;
1973                   rhs2 = NULL_TREE;
1974                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
1975                   gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == stmt);
1976                   gimple_set_modified (stmt, true);
1977                 }
1978               else if (TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST
1979                        && TREE_CODE (def_rhs1) == INTEGER_CST)
1980                 {
1981                   /* (CST +- A) +- CST -> CST +- A.  */
1982                   tree cst = fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs1),
1983                                           def_rhs1, rhs2);
1984                   if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1985                     {
1986                       code = def_code;
1987                       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
1988                       rhs1 = cst;
1989                       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
1990                       rhs2 = def_rhs2;
1991                       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
1992                       gimple_set_modified (stmt, true);
1993                     }
1994                 }
1995               else if (TREE_CODE (rhs2) == INTEGER_CST
1996                        && TREE_CODE (def_rhs2) == INTEGER_CST
1997                        && def_code == PLUS_EXPR)
1998                 {
1999                   /* (A + CST) +- CST -> A + CST.  */
2000                   tree cst = fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs1),
2001                                           def_rhs2, rhs2);
2002                   if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2003                     {
2004                       code = PLUS_EXPR;
2005                       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
2006                       rhs1 = def_rhs1;
2007                       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
2008                       rhs2 = cst;
2009                       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2010                       gimple_set_modified (stmt, true);
2011                     }
2012                 }
2013             }
2014           else if (def_code == BIT_NOT_EXPR
2015                    && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
2016             {
2017               tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2018               if (code == PLUS_EXPR
2019                   && operand_equal_p (def_rhs1, rhs2, 0))
2020                 {
2021                   /* ~A + A -> -1.  */
2022                   code = INTEGER_CST;
2023                   rhs1 = build_int_cst_type (TREE_TYPE (rhs2), -1);
2024                   rhs2 = NULL_TREE;
2025                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2026                   gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == stmt);
2027                   gimple_set_modified (stmt, true);
2028                 }
2029               else if (code == PLUS_EXPR
2030                        && integer_onep (rhs1))
2031                 {
2032                   /* ~A + 1 -> -A.  */
2033                   code = NEGATE_EXPR;
2034                   rhs1 = def_rhs1;
2035                   rhs2 = NULL_TREE;
2036                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2037                   gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == stmt);
2038                   gimple_set_modified (stmt, true);
2039                 }
2040             }
2041         }
2042     }
2043
2044   if (rhs2 && TREE_CODE (rhs2) == SSA_NAME)
2045     {
2046       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (rhs2);
2047       if (is_gimple_assign (def_stmt) && can_propagate_from (def_stmt))
2048         {
2049           enum tree_code def_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
2050           if (def_code == PLUS_EXPR
2051               || def_code == MINUS_EXPR)
2052             {
2053               tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2054               tree def_rhs2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2055               if (operand_equal_p (def_rhs1, rhs1, 0)
2056                   && code == MINUS_EXPR)
2057                 {
2058                   /* A - (A +- B) -> -+ B.  */
2059                   code = ((def_code == PLUS_EXPR)
2060                           ? NEGATE_EXPR : TREE_CODE (def_rhs2));
2061                   rhs1 = def_rhs2;
2062                   rhs2 = NULL_TREE;
2063                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2064                   gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == stmt);
2065                   gimple_set_modified (stmt, true);
2066                 }
2067               else if (operand_equal_p (def_rhs2, rhs1, 0)
2068                        && code != def_code)
2069                 {
2070                   /* A +- (B +- A) -> +- B.  */
2071                   code = ((code == PLUS_EXPR)
2072                           ? TREE_CODE (def_rhs1) : NEGATE_EXPR);
2073                   rhs1 = def_rhs1;
2074                   rhs2 = NULL_TREE;
2075                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2076                   gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == stmt);
2077                   gimple_set_modified (stmt, true);
2078                 }
2079               else if (TREE_CODE (rhs1) == INTEGER_CST
2080                        && TREE_CODE (def_rhs1) == INTEGER_CST)
2081                 {
2082                   /* CST +- (CST +- A) -> CST +- A.  */
2083                   tree cst = fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs2),
2084                                           rhs1, def_rhs1);
2085                   if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2086                     {
2087                       code = (code == def_code ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR);
2088                       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, code);
2089                       rhs1 = cst;
2090                       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
2091                       rhs2 = def_rhs2;
2092                       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2093                       gimple_set_modified (stmt, true);
2094                     }
2095                 }
2096               else if (TREE_CODE (rhs1) == INTEGER_CST
2097                        && TREE_CODE (def_rhs2) == INTEGER_CST)
2098                 {
2099                   /* CST +- (A +- CST) -> CST +- A.  */
2100                   tree cst = fold_binary (def_code == code
2101                                           ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
2102                                           TREE_TYPE (rhs2),
2103                                           rhs1, def_rhs2);
2104                   if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2105                     {
2106                       rhs1 = cst;
2107                       gimple_assign_set_rhs1 (stmt, rhs1);
2108                       rhs2 = def_rhs1;
2109                       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, rhs2);
2110                       gimple_set_modified (stmt, true);
2111                     }
2112                 }
2113             }
2114           else if (def_code == BIT_NOT_EXPR
2115                    && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs2)))
2116             {
2117               tree def_rhs1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2118               if (code == PLUS_EXPR
2119                   && operand_equal_p (def_rhs1, rhs1, 0))
2120                 {
2121                   /* A + ~A -> -1.  */
2122                   code = INTEGER_CST;
2123                   rhs1 = build_int_cst_type (TREE_TYPE (rhs1), -1);
2124                   rhs2 = NULL_TREE;
2125                   gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, code, rhs1, NULL_TREE);
2126                   gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == stmt);
2127                   gimple_set_modified (stmt, true);
2128                 }
2129             }
2130         }
2131     }
2132
2133 out:
2134   if (gimple_modified_p (stmt))
2135     {
2136       fold_stmt_inplace (stmt);
2137       update_stmt (stmt);
2138       if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (stmt, stmt)
2139           && gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (stmt)))
2140         return true;
2141     }
2142
2143   return false;
2144 }
2145
2146 /* Combine two conversions in a row for the second conversion at *GSI.
2147    Returns 1 if there were any changes made, 2 if cfg-cleanup needs to
2148    run.  Else it returns 0.  */
2149  
2150 static int
2151 combine_conversions (gimple_stmt_iterator *gsi)
2152 {
2153   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
2154   gimple def_stmt;
2155   tree op0, lhs;
2156   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2157
2158   gcc_checking_assert (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2159                        || code == FLOAT_EXPR
2160                        || code == FIX_TRUNC_EXPR);
2161
2162   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2163   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2164   if (useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0)))
2165     {
2166       gimple_assign_set_rhs_code (stmt, TREE_CODE (op0));
2167       return 1;
2168     }
2169
2170   if (TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
2171     return 0;
2172
2173   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op0);
2174   if (!is_gimple_assign (def_stmt))
2175     return 0;
2176
2177   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
2178     {
2179       tree defop0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2180       tree type = TREE_TYPE (lhs);
2181       tree inside_type = TREE_TYPE (defop0);
2182       tree inter_type = TREE_TYPE (op0);
2183       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2184       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2185       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2186       int inside_vec = TREE_CODE (inside_type) == VECTOR_TYPE;
2187       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2188       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2189       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2190       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2191       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2192       int inter_vec = TREE_CODE (inter_type) == VECTOR_TYPE;
2193       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2194       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2195       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2196       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2197       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2198       int final_vec = TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE;
2199       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2200       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2201
2202       /* In addition to the cases of two conversions in a row
2203          handled below, if we are converting something to its own
2204          type via an object of identical or wider precision, neither
2205          conversion is needed.  */
2206       if (useless_type_conversion_p (type, inside_type)
2207           && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2208               || (inter_float && final_float))
2209           && inter_prec >= final_prec)
2210         {
2211           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, unshare_expr (defop0));
2212           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, TREE_CODE (defop0));
2213           update_stmt (stmt);
2214           return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
2215         }
2216
2217       /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2218          float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2219          former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2220          (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2221          then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
2222          final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
2223       if (((inter_int && inside_int)
2224            || (inter_float && inside_float)
2225            || (inter_vec && inside_vec))
2226           && inter_prec >= inside_prec
2227           && (inter_float || inter_vec
2228               || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
2229           && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
2230                 && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
2231           && ! final_ptr
2232           && (! final_vec || inter_prec == inside_prec))
2233         {
2234           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, defop0);
2235           update_stmt (stmt);
2236           return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
2237         }
2238
2239       /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2240          replace that by a single zero-extension.  */
2241       if (inside_int && inter_int && final_int
2242           && inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2243           && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2244         {
2245           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, defop0);
2246           update_stmt (stmt);
2247           return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
2248         }
2249
2250       /* Two conversions in a row are not needed unless:
2251          - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2252          - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2253          - the intermediate type is narrower than both initial and
2254          final, or
2255          - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2256          and the outermost type is wider than the intermediate, or
2257          - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2258          intermediate and final types differ, or
2259          - the final type is a pointer type and the precisions of the
2260          initial and intermediate types differ.  */
2261       if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2262           && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2263           && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2264           && ! (inside_int && inter_int
2265                 && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2266                 && inter_prec < final_prec)
2267           && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2268               == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2269           && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2270           && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
2271           && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
2272                 && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
2273         {
2274           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, defop0);
2275           update_stmt (stmt);
2276           return remove_prop_source_from_use (op0) ? 2 : 1;
2277         }
2278
2279       /* A truncation to an unsigned type should be canonicalized as
2280          bitwise and of a mask.  */
2281       if (final_int && inter_int && inside_int
2282           && final_prec == inside_prec
2283           && final_prec > inter_prec
2284           && inter_unsignedp)
2285         {
2286           tree tem;
2287           tem = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, inside_type,
2288                              defop0,
2289                              double_int_to_tree
2290                                (inside_type, double_int_mask (inter_prec)));
2291           if (!useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2292             {
2293               tem = force_gimple_operand_gsi (gsi, tem, true, NULL_TREE, true,
2294                                               GSI_SAME_STMT);
2295               gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
2296             }
2297           else
2298             gimple_assign_set_rhs_from_tree (gsi, tem);
2299           update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
2300           return 1;
2301         }
2302     }
2303
2304   return 0;
2305 }
2306
2307 /* Main entry point for the forward propagation and statement combine
2308    optimizer.  */
2309
2310 static unsigned int
2311 ssa_forward_propagate_and_combine (void)
2312 {
2313   basic_block bb;
2314   unsigned int todoflags = 0;
2315
2316   cfg_changed = false;
2317
2318   FOR_EACH_BB (bb)
2319     {
2320       gimple_stmt_iterator gsi, prev;
2321       bool prev_initialized;
2322
2323       /* Apply forward propagation to all stmts in the basic-block.
2324          Note we update GSI within the loop as necessary.  */
2325       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); )
2326         {
2327           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2328           tree lhs, rhs;
2329           enum tree_code code;
2330
2331           if (!is_gimple_assign (stmt))
2332             {
2333               gsi_next (&gsi);
2334               continue;
2335             }
2336
2337           lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2338           rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2339           code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2340           if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME
2341               || has_zero_uses (lhs))
2342             {
2343               gsi_next (&gsi);
2344               continue;
2345             }
2346
2347           /* If this statement sets an SSA_NAME to an address,
2348              try to propagate the address into the uses of the SSA_NAME.  */
2349           if (code == ADDR_EXPR
2350               /* Handle pointer conversions on invariant addresses
2351                  as well, as this is valid gimple.  */
2352               || (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2353                   && TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR
2354                   && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
2355             {
2356               tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
2357               if ((!base
2358                    || !DECL_P (base)
2359                    || decl_address_invariant_p (base))
2360                   && !stmt_references_abnormal_ssa_name (stmt)
2361                   && forward_propagate_addr_expr (lhs, rhs))
2362                 {
2363                   release_defs (stmt);
2364                   todoflags |= TODO_remove_unused_locals;
2365                   gsi_remove (&gsi, true);
2366                 }
2367               else
2368                 gsi_next (&gsi);
2369             }
2370           else if (code == POINTER_PLUS_EXPR && can_propagate_from (stmt))
2371             {
2372               if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) == INTEGER_CST
2373                   /* ???  Better adjust the interface to that function
2374                      instead of building new trees here.  */
2375                   && forward_propagate_addr_expr
2376                   (lhs,
2377                    build1 (ADDR_EXPR,
2378                            TREE_TYPE (rhs),
2379                            fold_build2 (MEM_REF,
2380                                         TREE_TYPE (TREE_TYPE (rhs)),
2381                                         rhs,
2382                                         fold_convert
2383                                         (ptr_type_node,
2384                                          gimple_assign_rhs2 (stmt))))))
2385                 {
2386                   release_defs (stmt);
2387                   todoflags |= TODO_remove_unused_locals;
2388                   gsi_remove (&gsi, true);
2389                 }
2390               else if (is_gimple_min_invariant (rhs))
2391                 {
2392                   /* Make sure to fold &a[0] + off_1 here.  */
2393                   fold_stmt_inplace (stmt);
2394                   update_stmt (stmt);
2395                   if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == POINTER_PLUS_EXPR)
2396                     gsi_next (&gsi);
2397                 }
2398               else
2399                 gsi_next (&gsi);
2400             }
2401           else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2402             {
2403               forward_propagate_comparison (stmt);
2404               gsi_next (&gsi);
2405             }
2406           else
2407             gsi_next (&gsi);
2408         }
2409
2410       /* Combine stmts with the stmts defining their operands.
2411          Note we update GSI within the loop as necessary.  */
2412       prev_initialized = false;
2413       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi);)
2414         {
2415           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2416           bool changed = false;
2417
2418           switch (gimple_code (stmt))
2419             {
2420             case GIMPLE_ASSIGN:
2421               {
2422                 tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2423                 enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2424
2425                 if ((code == BIT_NOT_EXPR
2426                      || code == NEGATE_EXPR)
2427                     && TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME)
2428                   changed = simplify_not_neg_expr (&gsi);
2429                 else if (code == COND_EXPR)
2430                   {
2431                     /* In this case the entire COND_EXPR is in rhs1. */
2432                     int did_something;
2433                     fold_defer_overflow_warnings ();
2434                     did_something = forward_propagate_into_cond (&gsi);
2435                     stmt = gsi_stmt (gsi);
2436                     if (did_something == 2)
2437                       cfg_changed = true;
2438                     fold_undefer_overflow_warnings
2439                       (!TREE_NO_WARNING (rhs1) && did_something, stmt,
2440                        WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
2441                     changed = did_something != 0;
2442                   }
2443                 else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2444                   {
2445                     bool no_warning = gimple_no_warning_p (stmt);
2446                     int did_something;
2447                     fold_defer_overflow_warnings ();
2448                     did_something = forward_propagate_into_comparison (&gsi);
2449                     if (did_something == 2)
2450                       cfg_changed = true;
2451                     fold_undefer_overflow_warnings
2452                         (!no_warning && changed,
2453                          stmt, WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
2454                     changed = did_something != 0;
2455                   }
2456                 else if (code == BIT_AND_EXPR
2457                          || code == BIT_IOR_EXPR
2458                          || code == BIT_XOR_EXPR)
2459                   changed = simplify_bitwise_binary (&gsi);
2460                 else if (code == PLUS_EXPR
2461                          || code == MINUS_EXPR)
2462                   changed = associate_plusminus (stmt);
2463                 else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2464                          || code == FLOAT_EXPR
2465                          || code == FIX_TRUNC_EXPR)
2466                   {
2467                     int did_something = combine_conversions (&gsi);
2468                     if (did_something == 2)
2469                       cfg_changed = true;
2470                     changed = did_something != 0;
2471                   }
2472                 break;
2473               }
2474
2475             case GIMPLE_SWITCH:
2476               changed = simplify_gimple_switch (stmt);
2477               break;
2478
2479             case GIMPLE_COND:
2480               {
2481                 int did_something;
2482                 fold_defer_overflow_warnings ();
2483                 did_something = forward_propagate_into_gimple_cond (stmt);
2484                 if (did_something == 2)
2485                   cfg_changed = true;
2486                 fold_undefer_overflow_warnings
2487                   (did_something, stmt, WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
2488                 changed = did_something != 0;
2489                 break;
2490               }
2491
2492             case GIMPLE_CALL:
2493               {
2494                 tree callee = gimple_call_fndecl (stmt);
2495                 if (callee != NULL_TREE
2496                     && DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_NORMAL)
2497                   changed = simplify_builtin_call (&gsi, callee);
2498                 break;
2499               }
2500
2501             default:;
2502             }
2503
2504           if (changed)
2505             {
2506               /* If the stmt changed then re-visit it and the statements
2507                  inserted before it.  */
2508               if (!prev_initialized)
2509                 gsi = gsi_start_bb (bb);
2510               else
2511                 {
2512                   gsi = prev;
2513                   gsi_next (&gsi);
2514                 }
2515             }
2516           else
2517             {
2518               prev = gsi;
2519               prev_initialized = true;
2520               gsi_next (&gsi);
2521             }
2522         }
2523     }
2524
2525   if (cfg_changed)
2526     todoflags |= TODO_cleanup_cfg;
2527
2528   return todoflags;
2529 }
2530
2531
2532 static bool
2533 gate_forwprop (void)
2534 {
2535   return flag_tree_forwprop;
2536 }
2537
2538 struct gimple_opt_pass pass_forwprop =
2539 {
2540  {
2541   GIMPLE_PASS,
2542   "forwprop",                   /* name */
2543   gate_forwprop,                /* gate */
2544   ssa_forward_propagate_and_combine,    /* execute */
2545   NULL,                         /* sub */
2546   NULL,                         /* next */
2547   0,                            /* static_pass_number */
2548   TV_TREE_FORWPROP,             /* tv_id */
2549   PROP_cfg | PROP_ssa,          /* properties_required */
2550   0,                            /* properties_provided */
2551   0,                            /* properties_destroyed */
2552   0,                            /* todo_flags_start */
2553   TODO_ggc_collect
2554   | TODO_update_ssa
2555   | TODO_verify_ssa             /* todo_flags_finish */
2556  }
2557 };