OSDN Git Service

Replace tabs with spaces in .texi files.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-propagate.c
1 /* Generic SSA value propagation engine.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by the
9    Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
10    later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14    FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15    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 "flags.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "ggc.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "function.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "timevar.h"
36 #include "tree-dump.h"
37 #include "tree-flow.h"
38 #include "tree-pass.h"
39 #include "tree-ssa-propagate.h"
40 #include "langhooks.h"
41 #include "varray.h"
42 #include "vec.h"
43 #include "value-prof.h"
44 #include "gimple.h"
45
46 /* This file implements a generic value propagation engine based on
47    the same propagation used by the SSA-CCP algorithm [1].
48
49    Propagation is performed by simulating the execution of every
50    statement that produces the value being propagated.  Simulation
51    proceeds as follows:
52
53    1- Initially, all edges of the CFG are marked not executable and
54       the CFG worklist is seeded with all the statements in the entry
55       basic block (block 0).
56
57    2- Every statement S is simulated with a call to the call-back
58       function SSA_PROP_VISIT_STMT.  This evaluation may produce 3
59       results:
60
61         SSA_PROP_NOT_INTERESTING: Statement S produces nothing of
62             interest and does not affect any of the work lists.
63
64         SSA_PROP_VARYING: The value produced by S cannot be determined
65             at compile time.  Further simulation of S is not required.
66             If S is a conditional jump, all the outgoing edges for the
67             block are considered executable and added to the work
68             list.
69
70         SSA_PROP_INTERESTING: S produces a value that can be computed
71             at compile time.  Its result can be propagated into the
72             statements that feed from S.  Furthermore, if S is a
73             conditional jump, only the edge known to be taken is added
74             to the work list.  Edges that are known not to execute are
75             never simulated.
76
77    3- PHI nodes are simulated with a call to SSA_PROP_VISIT_PHI.  The
78       return value from SSA_PROP_VISIT_PHI has the same semantics as
79       described in #2.
80
81    4- Three work lists are kept.  Statements are only added to these
82       lists if they produce one of SSA_PROP_INTERESTING or
83       SSA_PROP_VARYING.
84
85         CFG_BLOCKS contains the list of blocks to be simulated.
86             Blocks are added to this list if their incoming edges are
87             found executable.
88
89         VARYING_SSA_EDGES contains the list of statements that feed
90             from statements that produce an SSA_PROP_VARYING result.
91             These are simulated first to speed up processing.
92
93         INTERESTING_SSA_EDGES contains the list of statements that
94             feed from statements that produce an SSA_PROP_INTERESTING
95             result.
96
97    5- Simulation terminates when all three work lists are drained.
98
99    Before calling ssa_propagate, it is important to clear
100    prop_simulate_again_p for all the statements in the program that
101    should be simulated.  This initialization allows an implementation
102    to specify which statements should never be simulated.
103
104    It is also important to compute def-use information before calling
105    ssa_propagate.
106
107    References:
108
109      [1] Constant propagation with conditional branches,
110          Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
111
112      [2] Building an Optimizing Compiler,
113          Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
114
115      [3] Advanced Compiler Design and Implementation,
116          Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
117
118 /* Function pointers used to parameterize the propagation engine.  */
119 static ssa_prop_visit_stmt_fn ssa_prop_visit_stmt;
120 static ssa_prop_visit_phi_fn ssa_prop_visit_phi;
121
122 /* Keep track of statements that have been added to one of the SSA
123    edges worklists.  This flag is used to avoid visiting statements
124    unnecessarily when draining an SSA edge worklist.  If while
125    simulating a basic block, we find a statement with
126    STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST set, we clear it to prevent SSA edge
127    processing from visiting it again.
128
129    NOTE: users of the propagation engine are not allowed to use
130    the GF_PLF_1 flag.  */
131 #define STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST       GF_PLF_1
132
133 /* A bitmap to keep track of executable blocks in the CFG.  */
134 static sbitmap executable_blocks;
135
136 /* Array of control flow edges on the worklist.  */
137 static VEC(basic_block,heap) *cfg_blocks;
138
139 static unsigned int cfg_blocks_num = 0;
140 static int cfg_blocks_tail;
141 static int cfg_blocks_head;
142
143 static sbitmap bb_in_list;
144
145 /* Worklist of SSA edges which will need reexamination as their
146    definition has changed.  SSA edges are def-use edges in the SSA
147    web.  For each D-U edge, we store the target statement or PHI node
148    U.  */
149 static GTY(()) VEC(gimple,gc) *interesting_ssa_edges;
150
151 /* Identical to INTERESTING_SSA_EDGES.  For performance reasons, the
152    list of SSA edges is split into two.  One contains all SSA edges
153    who need to be reexamined because their lattice value changed to
154    varying (this worklist), and the other contains all other SSA edges
155    to be reexamined (INTERESTING_SSA_EDGES).
156
157    Since most values in the program are VARYING, the ideal situation
158    is to move them to that lattice value as quickly as possible.
159    Thus, it doesn't make sense to process any other type of lattice
160    value until all VARYING values are propagated fully, which is one
161    thing using the VARYING worklist achieves.  In addition, if we
162    don't use a separate worklist for VARYING edges, we end up with
163    situations where lattice values move from
164    UNDEFINED->INTERESTING->VARYING instead of UNDEFINED->VARYING.  */
165 static GTY(()) VEC(gimple,gc) *varying_ssa_edges;
166
167
168 /* Return true if the block worklist empty.  */
169
170 static inline bool
171 cfg_blocks_empty_p (void)
172 {
173   return (cfg_blocks_num == 0);
174 }
175
176
177 /* Add a basic block to the worklist.  The block must not be already
178    in the worklist, and it must not be the ENTRY or EXIT block.  */
179
180 static void
181 cfg_blocks_add (basic_block bb)
182 {
183   bool head = false;
184
185   gcc_assert (bb != ENTRY_BLOCK_PTR && bb != EXIT_BLOCK_PTR);
186   gcc_assert (!TEST_BIT (bb_in_list, bb->index));
187
188   if (cfg_blocks_empty_p ())
189     {
190       cfg_blocks_tail = cfg_blocks_head = 0;
191       cfg_blocks_num = 1;
192     }
193   else
194     {
195       cfg_blocks_num++;
196       if (cfg_blocks_num > VEC_length (basic_block, cfg_blocks))
197         {
198           /* We have to grow the array now.  Adjust to queue to occupy
199              the full space of the original array.  We do not need to
200              initialize the newly allocated portion of the array
201              because we keep track of CFG_BLOCKS_HEAD and
202              CFG_BLOCKS_HEAD.  */
203           cfg_blocks_tail = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
204           cfg_blocks_head = 0;
205           VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 2 * cfg_blocks_tail);
206         }
207       /* Minor optimization: we prefer to see blocks with more
208          predecessors later, because there is more of a chance that
209          the incoming edges will be executable.  */
210       else if (EDGE_COUNT (bb->preds)
211                >= EDGE_COUNT (VEC_index (basic_block, cfg_blocks,
212                                          cfg_blocks_head)->preds))
213         cfg_blocks_tail = ((cfg_blocks_tail + 1)
214                            % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
215       else
216         {
217           if (cfg_blocks_head == 0)
218             cfg_blocks_head = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
219           --cfg_blocks_head;
220           head = true;
221         }
222     }
223
224   VEC_replace (basic_block, cfg_blocks,
225                head ? cfg_blocks_head : cfg_blocks_tail,
226                bb);
227   SET_BIT (bb_in_list, bb->index);
228 }
229
230
231 /* Remove a block from the worklist.  */
232
233 static basic_block
234 cfg_blocks_get (void)
235 {
236   basic_block bb;
237
238   bb = VEC_index (basic_block, cfg_blocks, cfg_blocks_head);
239
240   gcc_assert (!cfg_blocks_empty_p ());
241   gcc_assert (bb);
242
243   cfg_blocks_head = ((cfg_blocks_head + 1)
244                      % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
245   --cfg_blocks_num;
246   RESET_BIT (bb_in_list, bb->index);
247
248   return bb;
249 }
250
251
252 /* We have just defined a new value for VAR.  If IS_VARYING is true,
253    add all immediate uses of VAR to VARYING_SSA_EDGES, otherwise add
254    them to INTERESTING_SSA_EDGES.  */
255
256 static void
257 add_ssa_edge (tree var, bool is_varying)
258 {
259   imm_use_iterator iter;
260   use_operand_p use_p;
261
262   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
263     {
264       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
265
266       if (prop_simulate_again_p (use_stmt)
267           && !gimple_plf (use_stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
268         {
269           gimple_set_plf (use_stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, true);
270           if (is_varying)
271             VEC_safe_push (gimple, gc, varying_ssa_edges, use_stmt);
272           else
273             VEC_safe_push (gimple, gc, interesting_ssa_edges, use_stmt);
274         }
275     }
276 }
277
278
279 /* Add edge E to the control flow worklist.  */
280
281 static void
282 add_control_edge (edge e)
283 {
284   basic_block bb = e->dest;
285   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
286     return;
287
288   /* If the edge had already been executed, skip it.  */
289   if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
290     return;
291
292   e->flags |= EDGE_EXECUTABLE;
293
294   /* If the block is already in the list, we're done.  */
295   if (TEST_BIT (bb_in_list, bb->index))
296     return;
297
298   cfg_blocks_add (bb);
299
300   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
301     fprintf (dump_file, "Adding Destination of edge (%d -> %d) to worklist\n\n",
302         e->src->index, e->dest->index);
303 }
304
305
306 /* Simulate the execution of STMT and update the work lists accordingly.  */
307
308 static void
309 simulate_stmt (gimple stmt)
310 {
311   enum ssa_prop_result val = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
312   edge taken_edge = NULL;
313   tree output_name = NULL_TREE;
314
315   /* Don't bother visiting statements that are already
316      considered varying by the propagator.  */
317   if (!prop_simulate_again_p (stmt))
318     return;
319
320   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
321     {
322       val = ssa_prop_visit_phi (stmt);
323       output_name = gimple_phi_result (stmt);
324     }
325   else
326     val = ssa_prop_visit_stmt (stmt, &taken_edge, &output_name);
327
328   if (val == SSA_PROP_VARYING)
329     {
330       prop_set_simulate_again (stmt, false);
331
332       /* If the statement produced a new varying value, add the SSA
333          edges coming out of OUTPUT_NAME.  */
334       if (output_name)
335         add_ssa_edge (output_name, true);
336
337       /* If STMT transfers control out of its basic block, add
338          all outgoing edges to the work list.  */
339       if (stmt_ends_bb_p (stmt))
340         {
341           edge e;
342           edge_iterator ei;
343           basic_block bb = gimple_bb (stmt);
344           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
345             add_control_edge (e);
346         }
347     }
348   else if (val == SSA_PROP_INTERESTING)
349     {
350       /* If the statement produced new value, add the SSA edges coming
351          out of OUTPUT_NAME.  */
352       if (output_name)
353         add_ssa_edge (output_name, false);
354
355       /* If we know which edge is going to be taken out of this block,
356          add it to the CFG work list.  */
357       if (taken_edge)
358         add_control_edge (taken_edge);
359     }
360 }
361
362 /* Process an SSA edge worklist.  WORKLIST is the SSA edge worklist to
363    drain.  This pops statements off the given WORKLIST and processes
364    them until there are no more statements on WORKLIST.
365    We take a pointer to WORKLIST because it may be reallocated when an
366    SSA edge is added to it in simulate_stmt.  */
367
368 static void
369 process_ssa_edge_worklist (VEC(gimple,gc) **worklist)
370 {
371   /* Drain the entire worklist.  */
372   while (VEC_length (gimple, *worklist) > 0)
373     {
374       basic_block bb;
375
376       /* Pull the statement to simulate off the worklist.  */
377       gimple stmt = VEC_pop (gimple, *worklist);
378
379       /* If this statement was already visited by simulate_block, then
380          we don't need to visit it again here.  */
381       if (!gimple_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
382         continue;
383
384       /* STMT is no longer in a worklist.  */
385       gimple_set_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
386
387       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
388         {
389           fprintf (dump_file, "\nSimulating statement (from ssa_edges): ");
390           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
391         }
392
393       bb = gimple_bb (stmt);
394
395       /* PHI nodes are always visited, regardless of whether or not
396          the destination block is executable.  Otherwise, visit the
397          statement only if its block is marked executable.  */
398       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
399           || TEST_BIT (executable_blocks, bb->index))
400         simulate_stmt (stmt);
401     }
402 }
403
404
405 /* Simulate the execution of BLOCK.  Evaluate the statement associated
406    with each variable reference inside the block.  */
407
408 static void
409 simulate_block (basic_block block)
410 {
411   gimple_stmt_iterator gsi;
412
413   /* There is nothing to do for the exit block.  */
414   if (block == EXIT_BLOCK_PTR)
415     return;
416
417   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
418     fprintf (dump_file, "\nSimulating block %d\n", block->index);
419
420   /* Always simulate PHI nodes, even if we have simulated this block
421      before.  */
422   for (gsi = gsi_start_phis (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
423     simulate_stmt (gsi_stmt (gsi));
424
425   /* If this is the first time we've simulated this block, then we
426      must simulate each of its statements.  */
427   if (!TEST_BIT (executable_blocks, block->index))
428     {
429       gimple_stmt_iterator j;
430       unsigned int normal_edge_count;
431       edge e, normal_edge;
432       edge_iterator ei;
433
434       /* Note that we have simulated this block.  */
435       SET_BIT (executable_blocks, block->index);
436
437       for (j = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (j); gsi_next (&j))
438         {
439           gimple stmt = gsi_stmt (j);
440
441           /* If this statement is already in the worklist then
442              "cancel" it.  The reevaluation implied by the worklist
443              entry will produce the same value we generate here and
444              thus reevaluating it again from the worklist is
445              pointless.  */
446           if (gimple_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
447             gimple_set_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
448
449           simulate_stmt (stmt);
450         }
451
452       /* We can not predict when abnormal and EH edges will be executed, so
453          once a block is considered executable, we consider any
454          outgoing abnormal edges as executable.
455
456          TODO: This is not exactly true.  Simplifying statement might
457          prove it non-throwing and also computed goto can be handled
458          when destination is known.
459
460          At the same time, if this block has only one successor that is
461          reached by non-abnormal edges, then add that successor to the
462          worklist.  */
463       normal_edge_count = 0;
464       normal_edge = NULL;
465       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
466         {
467           if (e->flags & (EDGE_ABNORMAL | EDGE_EH))
468             add_control_edge (e);
469           else
470             {
471               normal_edge_count++;
472               normal_edge = e;
473             }
474         }
475
476       if (normal_edge_count == 1)
477         add_control_edge (normal_edge);
478     }
479 }
480
481
482 /* Initialize local data structures and work lists.  */
483
484 static void
485 ssa_prop_init (void)
486 {
487   edge e;
488   edge_iterator ei;
489   basic_block bb;
490
491   /* Worklists of SSA edges.  */
492   interesting_ssa_edges = VEC_alloc (gimple, gc, 20);
493   varying_ssa_edges = VEC_alloc (gimple, gc, 20);
494
495   executable_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
496   sbitmap_zero (executable_blocks);
497
498   bb_in_list = sbitmap_alloc (last_basic_block);
499   sbitmap_zero (bb_in_list);
500
501   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
502     dump_immediate_uses (dump_file);
503
504   cfg_blocks = VEC_alloc (basic_block, heap, 20);
505   VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 20);
506
507   /* Initially assume that every edge in the CFG is not executable.
508      (including the edges coming out of ENTRY_BLOCK_PTR).  */
509   FOR_ALL_BB (bb)
510     {
511       gimple_stmt_iterator si;
512
513       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
514         gimple_set_plf (gsi_stmt (si), STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
515
516       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
517         gimple_set_plf (gsi_stmt (si), STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
518
519       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
520         e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
521     }
522
523   /* Seed the algorithm by adding the successors of the entry block to the
524      edge worklist.  */
525   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
526     add_control_edge (e);
527 }
528
529
530 /* Free allocated storage.  */
531
532 static void
533 ssa_prop_fini (void)
534 {
535   VEC_free (gimple, gc, interesting_ssa_edges);
536   VEC_free (gimple, gc, varying_ssa_edges);
537   VEC_free (basic_block, heap, cfg_blocks);
538   cfg_blocks = NULL;
539   sbitmap_free (bb_in_list);
540   sbitmap_free (executable_blocks);
541 }
542
543
544 /* Return true if EXPR is an acceptable right-hand-side for a
545    GIMPLE assignment.  We validate the entire tree, not just
546    the root node, thus catching expressions that embed complex
547    operands that are not permitted in GIMPLE.  This function
548    is needed because the folding routines in fold-const.c
549    may return such expressions in some cases, e.g., an array
550    access with an embedded index addition.  It may make more
551    sense to have folding routines that are sensitive to the
552    constraints on GIMPLE operands, rather than abandoning any
553    any attempt to fold if the usual folding turns out to be too
554    aggressive.  */
555
556 bool
557 valid_gimple_rhs_p (tree expr)
558 {
559   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
560
561   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
562     {
563     case tcc_declaration:
564       if (!is_gimple_variable (expr))
565         return false;
566       break;
567
568     case tcc_constant:
569       /* All constants are ok.  */
570       break;
571
572     case tcc_binary:
573     case tcc_comparison:
574       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
575           || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
576         return false;
577       break;
578
579     case tcc_unary:
580       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
581         return false;
582       break;
583
584     case tcc_expression:
585       switch (code)
586         {
587         case ADDR_EXPR:
588           {
589             tree t;
590             if (is_gimple_min_invariant (expr))
591               return true;
592             t = TREE_OPERAND (expr, 0);
593             while (handled_component_p (t))
594               {
595                 /* ??? More checks needed, see the GIMPLE verifier.  */
596                 if ((TREE_CODE (t) == ARRAY_REF
597                      || TREE_CODE (t) == ARRAY_RANGE_REF)
598                     && !is_gimple_val (TREE_OPERAND (t, 1)))
599                   return false;
600                 t = TREE_OPERAND (t, 0);
601               }
602             if (!is_gimple_id (t))
603               return false;
604           }
605           break;
606
607         case TRUTH_NOT_EXPR:
608           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
609             return false;
610           break;
611
612         case TRUTH_AND_EXPR:
613         case TRUTH_XOR_EXPR:
614         case TRUTH_OR_EXPR:
615           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
616               || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
617             return false;
618           break;
619
620         default:
621           return false;
622         }
623       break;
624
625     case tcc_vl_exp:
626       return false;
627
628     case tcc_exceptional:
629       if (code != SSA_NAME)
630         return false;
631       break;
632
633     default:
634       return false;
635     }
636
637   return true;
638 }
639
640
641 /* Return true if EXPR is a CALL_EXPR suitable for representation
642    as a single GIMPLE_CALL statement.  If the arguments require
643    further gimplification, return false.  */
644
645 bool
646 valid_gimple_call_p (tree expr)
647 {
648   unsigned i, nargs;
649
650   if (TREE_CODE (expr) != CALL_EXPR)
651     return false;
652
653   nargs = call_expr_nargs (expr);
654   for (i = 0; i < nargs; i++)
655     if (! is_gimple_operand (CALL_EXPR_ARG (expr, i)))
656       return false;
657
658   return true;
659 }
660
661
662 /* Make SSA names defined by OLD_STMT point to NEW_STMT
663    as their defining statement.  */
664
665 void
666 move_ssa_defining_stmt_for_defs (gimple new_stmt, gimple old_stmt)
667 {
668   tree var;
669   ssa_op_iter iter;
670
671   if (gimple_in_ssa_p (cfun))
672     {
673       /* Make defined SSA_NAMEs point to the new
674          statement as their definition.  */
675       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, old_stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
676         {
677           if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
678             SSA_NAME_DEF_STMT (var) = new_stmt;
679         }
680     }
681 }
682
683
684 /* Update a GIMPLE_CALL statement at iterator *SI_P to reflect the
685    value of EXPR, which is expected to be the result of folding the
686    call.  This can only be done if EXPR is a CALL_EXPR with valid
687    GIMPLE operands as arguments, or if it is a suitable RHS expression
688    for a GIMPLE_ASSIGN.  More complex expressions will require
689    gimplification, which will introduce addtional statements.  In this
690    event, no update is performed, and the function returns false.
691    Note that we cannot mutate a GIMPLE_CALL in-place, so we always
692    replace the statement at *SI_P with an entirely new statement.
693    The new statement need not be a call, e.g., if the original call
694    folded to a constant.  */
695
696 bool
697 update_call_from_tree (gimple_stmt_iterator *si_p, tree expr)
698 {
699   tree lhs;
700
701   gimple stmt = gsi_stmt (*si_p);
702
703   gcc_assert (is_gimple_call (stmt));
704
705   lhs = gimple_call_lhs (stmt);
706
707   if (valid_gimple_call_p (expr))
708     {
709       /* The call has simplified to another call.  */
710       tree fn = CALL_EXPR_FN (expr);
711       unsigned i;
712       unsigned nargs = call_expr_nargs (expr);
713       VEC(tree, heap) *args = NULL;
714       gimple new_stmt;
715
716       if (nargs > 0)
717         {
718           args = VEC_alloc (tree, heap, nargs);
719           VEC_safe_grow (tree, heap, args, nargs);
720
721           for (i = 0; i < nargs; i++)
722             VEC_replace (tree, args, i, CALL_EXPR_ARG (expr, i));
723         }
724
725       new_stmt = gimple_build_call_vec (fn, args);
726       gimple_call_set_lhs (new_stmt, lhs);
727       move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
728       gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
729       gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
730       gimple_set_location (new_stmt, gimple_location (stmt));
731       gsi_replace (si_p, new_stmt, false);
732       VEC_free (tree, heap, args);
733
734       return true;
735     }
736   else if (valid_gimple_rhs_p (expr))
737     {
738       gimple new_stmt;
739
740       /* The call has simplified to an expression
741          that cannot be represented as a GIMPLE_CALL. */
742       if (lhs)
743         {
744           /* A value is expected.
745              Introduce a new GIMPLE_ASSIGN statement.  */
746           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (expr);
747           new_stmt = gimple_build_assign (lhs, expr);
748           move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
749           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
750           gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
751         }
752       else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
753         {
754           /* No value is expected, and EXPR has no effect.
755              Replace it with an empty statement.  */
756           new_stmt = gimple_build_nop ();
757           unlink_stmt_vdef (stmt);
758           release_defs (stmt);
759         }
760       else
761         {
762           /* No value is expected, but EXPR has an effect,
763              e.g., it could be a reference to a volatile
764              variable.  Create an assignment statement
765              with a dummy (unused) lhs variable.  */
766           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (expr);
767           lhs = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), NULL);
768           new_stmt = gimple_build_assign (lhs, expr);
769           add_referenced_var (lhs);
770           lhs = make_ssa_name (lhs, new_stmt);
771           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, lhs);
772           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
773           gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
774           move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
775         }
776       gimple_set_location (new_stmt, gimple_location (stmt));
777       gsi_replace (si_p, new_stmt, false);
778       return true;
779     }
780   else
781     /* The call simplified to an expression that is
782        not a valid GIMPLE RHS.  */
783     return false;
784 }
785
786
787 /* Entry point to the propagation engine.
788
789    VISIT_STMT is called for every statement visited.
790    VISIT_PHI is called for every PHI node visited.  */
791
792 void
793 ssa_propagate (ssa_prop_visit_stmt_fn visit_stmt,
794                ssa_prop_visit_phi_fn visit_phi)
795 {
796   ssa_prop_visit_stmt = visit_stmt;
797   ssa_prop_visit_phi = visit_phi;
798
799   ssa_prop_init ();
800
801   /* Iterate until the worklists are empty.  */
802   while (!cfg_blocks_empty_p ()
803          || VEC_length (gimple, interesting_ssa_edges) > 0
804          || VEC_length (gimple, varying_ssa_edges) > 0)
805     {
806       if (!cfg_blocks_empty_p ())
807         {
808           /* Pull the next block to simulate off the worklist.  */
809           basic_block dest_block = cfg_blocks_get ();
810           simulate_block (dest_block);
811         }
812
813       /* In order to move things to varying as quickly as
814          possible,process the VARYING_SSA_EDGES worklist first.  */
815       process_ssa_edge_worklist (&varying_ssa_edges);
816
817       /* Now process the INTERESTING_SSA_EDGES worklist.  */
818       process_ssa_edge_worklist (&interesting_ssa_edges);
819     }
820
821   ssa_prop_fini ();
822 }
823
824
825 /* Return true if STMT is of the form 'mem_ref = RHS', where 'mem_ref'
826    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
827    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
828    because they are not interesting for the optimizers.  */
829
830 bool
831 stmt_makes_single_store (gimple stmt)
832 {
833   tree lhs;
834
835   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN
836       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
837     return false;
838
839   if (!gimple_vdef (stmt))
840     return false;
841
842   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
843
844   /* A call statement may have a null LHS.  */
845   if (!lhs)
846     return false;
847
848   return (!TREE_THIS_VOLATILE (lhs)
849           && (DECL_P (lhs)
850               || REFERENCE_CLASS_P (lhs)));
851 }
852
853
854 /* Propagation statistics.  */
855 struct prop_stats_d
856 {
857   long num_const_prop;
858   long num_copy_prop;
859   long num_stmts_folded;
860   long num_dce;
861 };
862
863 static struct prop_stats_d prop_stats;
864
865 /* Replace USE references in statement STMT with the values stored in
866    PROP_VALUE. Return true if at least one reference was replaced.  */
867
868 static bool
869 replace_uses_in (gimple stmt, prop_value_t *prop_value)
870 {
871   bool replaced = false;
872   use_operand_p use;
873   ssa_op_iter iter;
874
875   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE)
876     {
877       tree tuse = USE_FROM_PTR (use);
878       tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (tuse)].value;
879
880       if (val == tuse || val == NULL_TREE)
881         continue;
882
883       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM
884           && !may_propagate_copy_into_asm (tuse))
885         continue;
886
887       if (!may_propagate_copy (tuse, val))
888         continue;
889
890       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
891         prop_stats.num_const_prop++;
892       else
893         prop_stats.num_copy_prop++;
894
895       propagate_value (use, val);
896
897       replaced = true;
898     }
899
900   return replaced;
901 }
902
903
904 /* Replace propagated values into all the arguments for PHI using the
905    values from PROP_VALUE.  */
906
907 static void
908 replace_phi_args_in (gimple phi, prop_value_t *prop_value)
909 {
910   size_t i;
911   bool replaced = false;
912
913   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
914     {
915       fprintf (dump_file, "Folding PHI node: ");
916       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
917     }
918
919   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
920     {
921       tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
922
923       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
924         {
925           tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (arg)].value;
926
927           if (val && val != arg && may_propagate_copy (arg, val))
928             {
929               if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
930                 prop_stats.num_const_prop++;
931               else
932                 prop_stats.num_copy_prop++;
933
934               propagate_value (PHI_ARG_DEF_PTR (phi, i), val);
935               replaced = true;
936
937               /* If we propagated a copy and this argument flows
938                  through an abnormal edge, update the replacement
939                  accordingly.  */
940               if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME
941                   && gimple_phi_arg_edge (phi, i)->flags & EDGE_ABNORMAL)
942                 SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (val) = 1;
943             }
944         }
945     }
946
947   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
948     {
949       if (!replaced)
950         fprintf (dump_file, "No folding possible\n");
951       else
952         {
953           fprintf (dump_file, "Folded into: ");
954           print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
955           fprintf (dump_file, "\n");
956         }
957     }
958 }
959
960
961 /* Perform final substitution and folding of propagated values.
962
963    PROP_VALUE[I] contains the single value that should be substituted
964    at every use of SSA name N_I.  If PROP_VALUE is NULL, no values are
965    substituted.
966
967    If FOLD_FN is non-NULL the function will be invoked on all statements
968    before propagating values for pass specific simplification.
969
970    Return TRUE when something changed.  */
971
972 bool
973 substitute_and_fold (prop_value_t *prop_value, ssa_prop_fold_stmt_fn fold_fn)
974 {
975   basic_block bb;
976   bool something_changed = false;
977
978   if (prop_value == NULL && !fold_fn)
979     return false;
980
981   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
982     fprintf (dump_file, "\nSubstituting values and folding statements\n\n");
983
984   memset (&prop_stats, 0, sizeof (prop_stats));
985
986   /* Substitute values in every statement of every basic block.  */
987   FOR_EACH_BB (bb)
988     {
989       gimple_stmt_iterator i;
990
991       /* Propagate known values into PHI nodes.  */
992       if (prop_value)
993         for (i = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (i); gsi_next (&i))
994           replace_phi_args_in (gsi_stmt (i), prop_value);
995
996       /* Propagate known values into stmts.  Do a backward walk to expose
997          more trivially deletable stmts.  */
998       for (i = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (i);)
999         {
1000           bool did_replace;
1001           gimple stmt = gsi_stmt (i);
1002           gimple old_stmt;
1003           enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
1004           gimple_stmt_iterator oldi;
1005
1006           oldi = i;
1007           gsi_prev (&i);
1008
1009           /* Ignore ASSERT_EXPRs.  They are used by VRP to generate
1010              range information for names and they are discarded
1011              afterwards.  */
1012
1013           if (code == GIMPLE_ASSIGN
1014               && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ASSERT_EXPR)
1015             continue;
1016
1017           /* No point propagating into a stmt whose result is not used,
1018              but instead we might be able to remove a trivially dead stmt.  */
1019           if (gimple_get_lhs (stmt)
1020               && TREE_CODE (gimple_get_lhs (stmt)) == SSA_NAME
1021               && has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt))
1022               && !stmt_could_throw_p (stmt)
1023               && !gimple_has_side_effects (stmt))
1024             {
1025               gimple_stmt_iterator i2;
1026
1027               if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
1028                 {
1029                   fprintf (dump_file, "Removing dead stmt ");
1030                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1031                   fprintf (dump_file, "\n");
1032                 }
1033               prop_stats.num_dce++;
1034               i2 = gsi_for_stmt (stmt);
1035               gsi_remove (&i2, true);
1036               release_defs (stmt);
1037               continue;
1038             }
1039
1040           /* Replace the statement with its folded version and mark it
1041              folded.  */
1042           did_replace = false;
1043           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1044             {
1045               fprintf (dump_file, "Folding statement: ");
1046               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1047             }
1048
1049           old_stmt = stmt;
1050
1051           /* Some statements may be simplified using propagator
1052              specific information.  Do this before propagating
1053              into the stmt to not disturb pass specific information.  */
1054           if (fold_fn
1055               && (*fold_fn)(&oldi))
1056             {
1057               did_replace = true;
1058               prop_stats.num_stmts_folded++;
1059             }
1060
1061           /* Only replace real uses if we couldn't fold the
1062              statement using value range information.  */
1063           if (prop_value
1064               && !did_replace)
1065             did_replace |= replace_uses_in (stmt, prop_value);
1066
1067           /* If we made a replacement, fold the statement.  */
1068           if (did_replace)
1069             fold_stmt (&oldi);
1070
1071           /* Now cleanup.  */
1072           if (did_replace)
1073             {
1074               stmt = gsi_stmt (oldi);
1075
1076               /* If we cleaned up EH information from the statement,
1077                  remove EH edges.  */
1078               if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1079                 gimple_purge_dead_eh_edges (bb);
1080
1081               if (is_gimple_assign (stmt)
1082                   && (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt))
1083                       == GIMPLE_SINGLE_RHS))
1084               {
1085                 tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1086
1087                 if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1088                   recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1089               }
1090
1091               /* Determine what needs to be done to update the SSA form.  */
1092               update_stmt (stmt);
1093               if (!is_gimple_debug (stmt))
1094                 something_changed = true;
1095             }
1096
1097           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1098             {
1099               if (did_replace)
1100                 {
1101                   fprintf (dump_file, "Folded into: ");
1102                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1103                   fprintf (dump_file, "\n");
1104                 }
1105               else
1106                 fprintf (dump_file, "Not folded\n");
1107             }
1108         }
1109     }
1110
1111   statistics_counter_event (cfun, "Constants propagated",
1112                             prop_stats.num_const_prop);
1113   statistics_counter_event (cfun, "Copies propagated",
1114                             prop_stats.num_copy_prop);
1115   statistics_counter_event (cfun, "Statements folded",
1116                             prop_stats.num_stmts_folded);
1117   statistics_counter_event (cfun, "Statements deleted",
1118                             prop_stats.num_dce);
1119   return something_changed;
1120 }
1121
1122 #include "gt-tree-ssa-propagate.h"