OSDN Git Service

gcc/cp/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-propagate.c
1 /* Generic SSA value propagation engine.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007 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
45 /* This file implements a generic value propagation engine based on
46    the same propagation used by the SSA-CCP algorithm [1].
47
48    Propagation is performed by simulating the execution of every
49    statement that produces the value being propagated.  Simulation
50    proceeds as follows:
51
52    1- Initially, all edges of the CFG are marked not executable and
53       the CFG worklist is seeded with all the statements in the entry
54       basic block (block 0).
55
56    2- Every statement S is simulated with a call to the call-back
57       function SSA_PROP_VISIT_STMT.  This evaluation may produce 3
58       results:
59
60         SSA_PROP_NOT_INTERESTING: Statement S produces nothing of
61             interest and does not affect any of the work lists.
62
63         SSA_PROP_VARYING: The value produced by S cannot be determined
64             at compile time.  Further simulation of S is not required.
65             If S is a conditional jump, all the outgoing edges for the
66             block are considered executable and added to the work
67             list.
68
69         SSA_PROP_INTERESTING: S produces a value that can be computed
70             at compile time.  Its result can be propagated into the
71             statements that feed from S.  Furthermore, if S is a
72             conditional jump, only the edge known to be taken is added
73             to the work list.  Edges that are known not to execute are
74             never simulated.
75
76    3- PHI nodes are simulated with a call to SSA_PROP_VISIT_PHI.  The
77       return value from SSA_PROP_VISIT_PHI has the same semantics as
78       described in #2.
79
80    4- Three work lists are kept.  Statements are only added to these
81       lists if they produce one of SSA_PROP_INTERESTING or
82       SSA_PROP_VARYING.
83
84         CFG_BLOCKS contains the list of blocks to be simulated.
85             Blocks are added to this list if their incoming edges are
86             found executable.
87
88         VARYING_SSA_EDGES contains the list of statements that feed
89             from statements that produce an SSA_PROP_VARYING result.
90             These are simulated first to speed up processing.
91
92         INTERESTING_SSA_EDGES contains the list of statements that
93             feed from statements that produce an SSA_PROP_INTERESTING
94             result.
95
96    5- Simulation terminates when all three work lists are drained.
97
98    Before calling ssa_propagate, it is important to clear
99    DONT_SIMULATE_AGAIN for all the statements in the program that
100    should be simulated.  This initialization allows an implementation
101    to specify which statements should never be simulated.
102
103    It is also important to compute def-use information before calling
104    ssa_propagate.
105
106    References:
107
108      [1] Constant propagation with conditional branches,
109          Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
110
111      [2] Building an Optimizing Compiler,
112          Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
113
114      [3] Advanced Compiler Design and Implementation,
115          Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
116
117 /* Function pointers used to parameterize the propagation engine.  */
118 static ssa_prop_visit_stmt_fn ssa_prop_visit_stmt;
119 static ssa_prop_visit_phi_fn ssa_prop_visit_phi;
120
121 /* Use the deprecated flag to mark statements that have been
122    added to one of the SSA edges worklists.  This flag is used to
123    avoid visiting statements unnecessarily when draining an SSA edge
124    worklist.  If while simulating a basic block, we find a statement with
125    STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST set, we clear it to prevent SSA edge
126    processing from visiting it again.  */
127 #define STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST(T) ((T)->base.deprecated_flag)
128
129 /* A bitmap to keep track of executable blocks in the CFG.  */
130 static sbitmap executable_blocks;
131
132 /* Array of control flow edges on the worklist.  */
133 static VEC(basic_block,heap) *cfg_blocks;
134
135 static unsigned int cfg_blocks_num = 0;
136 static int cfg_blocks_tail;
137 static int cfg_blocks_head;
138
139 static sbitmap bb_in_list;
140
141 /* Worklist of SSA edges which will need reexamination as their
142    definition has changed.  SSA edges are def-use edges in the SSA
143    web.  For each D-U edge, we store the target statement or PHI node
144    U.  */
145 static GTY(()) VEC(tree,gc) *interesting_ssa_edges;
146
147 /* Identical to INTERESTING_SSA_EDGES.  For performance reasons, the
148    list of SSA edges is split into two.  One contains all SSA edges
149    who need to be reexamined because their lattice value changed to
150    varying (this worklist), and the other contains all other SSA edges
151    to be reexamined (INTERESTING_SSA_EDGES).
152
153    Since most values in the program are VARYING, the ideal situation
154    is to move them to that lattice value as quickly as possible.
155    Thus, it doesn't make sense to process any other type of lattice
156    value until all VARYING values are propagated fully, which is one
157    thing using the VARYING worklist achieves.  In addition, if we
158    don't use a separate worklist for VARYING edges, we end up with
159    situations where lattice values move from
160    UNDEFINED->INTERESTING->VARYING instead of UNDEFINED->VARYING.  */
161 static GTY(()) VEC(tree,gc) *varying_ssa_edges;
162
163
164 /* Return true if the block worklist empty.  */
165
166 static inline bool
167 cfg_blocks_empty_p (void)
168 {
169   return (cfg_blocks_num == 0);
170 }
171
172
173 /* Add a basic block to the worklist.  The block must not be already
174    in the worklist, and it must not be the ENTRY or EXIT block.  */
175
176 static void 
177 cfg_blocks_add (basic_block bb)
178 {
179   bool head = false;
180
181   gcc_assert (bb != ENTRY_BLOCK_PTR && bb != EXIT_BLOCK_PTR);
182   gcc_assert (!TEST_BIT (bb_in_list, bb->index));
183
184   if (cfg_blocks_empty_p ())
185     {
186       cfg_blocks_tail = cfg_blocks_head = 0;
187       cfg_blocks_num = 1;
188     }
189   else
190     {
191       cfg_blocks_num++;
192       if (cfg_blocks_num > VEC_length (basic_block, cfg_blocks))
193         {
194           /* We have to grow the array now.  Adjust to queue to occupy
195              the full space of the original array.  We do not need to
196              initialize the newly allocated portion of the array
197              because we keep track of CFG_BLOCKS_HEAD and
198              CFG_BLOCKS_HEAD.  */
199           cfg_blocks_tail = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
200           cfg_blocks_head = 0;
201           VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 2 * cfg_blocks_tail);
202         }
203       /* Minor optimization: we prefer to see blocks with more
204          predecessors later, because there is more of a chance that
205          the incoming edges will be executable.  */
206       else if (EDGE_COUNT (bb->preds)
207                >= EDGE_COUNT (VEC_index (basic_block, cfg_blocks,
208                                          cfg_blocks_head)->preds))
209         cfg_blocks_tail = ((cfg_blocks_tail + 1)
210                            % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
211       else
212         {
213           if (cfg_blocks_head == 0)
214             cfg_blocks_head = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
215           --cfg_blocks_head;
216           head = true;
217         }
218     }
219
220   VEC_replace (basic_block, cfg_blocks,
221                head ? cfg_blocks_head : cfg_blocks_tail,
222                bb);
223   SET_BIT (bb_in_list, bb->index);
224 }
225
226
227 /* Remove a block from the worklist.  */
228
229 static basic_block
230 cfg_blocks_get (void)
231 {
232   basic_block bb;
233
234   bb = VEC_index (basic_block, cfg_blocks, cfg_blocks_head);
235
236   gcc_assert (!cfg_blocks_empty_p ());
237   gcc_assert (bb);
238
239   cfg_blocks_head = ((cfg_blocks_head + 1)
240                      % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
241   --cfg_blocks_num;
242   RESET_BIT (bb_in_list, bb->index);
243
244   return bb;
245 }
246
247
248 /* We have just defined a new value for VAR.  If IS_VARYING is true,
249    add all immediate uses of VAR to VARYING_SSA_EDGES, otherwise add
250    them to INTERESTING_SSA_EDGES.  */
251
252 static void
253 add_ssa_edge (tree var, bool is_varying)
254 {
255   imm_use_iterator iter;
256   use_operand_p use_p;
257
258   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
259     {
260       tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
261
262       if (!DONT_SIMULATE_AGAIN (use_stmt)
263           && !STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (use_stmt))
264         {
265           STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (use_stmt) = 1;
266           if (is_varying)
267             VEC_safe_push (tree, gc, varying_ssa_edges, use_stmt);
268           else
269             VEC_safe_push (tree, gc, interesting_ssa_edges, use_stmt);
270         }
271     }
272 }
273
274
275 /* Add edge E to the control flow worklist.  */
276
277 static void
278 add_control_edge (edge e)
279 {
280   basic_block bb = e->dest;
281   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
282     return;
283
284   /* If the edge had already been executed, skip it.  */
285   if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
286     return;
287
288   e->flags |= EDGE_EXECUTABLE;
289
290   /* If the block is already in the list, we're done.  */
291   if (TEST_BIT (bb_in_list, bb->index))
292     return;
293
294   cfg_blocks_add (bb);
295
296   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
297     fprintf (dump_file, "Adding Destination of edge (%d -> %d) to worklist\n\n",
298         e->src->index, e->dest->index);
299 }
300
301
302 /* Simulate the execution of STMT and update the work lists accordingly.  */
303
304 static void
305 simulate_stmt (tree stmt)
306 {
307   enum ssa_prop_result val = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
308   edge taken_edge = NULL;
309   tree output_name = NULL_TREE;
310
311   /* Don't bother visiting statements that are already
312      considered varying by the propagator.  */
313   if (DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt))
314     return;
315
316   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
317     {
318       val = ssa_prop_visit_phi (stmt);
319       output_name = PHI_RESULT (stmt);
320     }
321   else
322     val = ssa_prop_visit_stmt (stmt, &taken_edge, &output_name);
323
324   if (val == SSA_PROP_VARYING)
325     {
326       DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = 1;
327
328       /* If the statement produced a new varying value, add the SSA
329          edges coming out of OUTPUT_NAME.  */
330       if (output_name)
331         add_ssa_edge (output_name, true);
332
333       /* If STMT transfers control out of its basic block, add
334          all outgoing edges to the work list.  */
335       if (stmt_ends_bb_p (stmt))
336         {
337           edge e;
338           edge_iterator ei;
339           basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
340           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
341             add_control_edge (e);
342         }
343     }
344   else if (val == SSA_PROP_INTERESTING)
345     {
346       /* If the statement produced new value, add the SSA edges coming
347          out of OUTPUT_NAME.  */
348       if (output_name)
349         add_ssa_edge (output_name, false);
350
351       /* If we know which edge is going to be taken out of this block,
352          add it to the CFG work list.  */
353       if (taken_edge)
354         add_control_edge (taken_edge);
355     }
356 }
357
358 /* Process an SSA edge worklist.  WORKLIST is the SSA edge worklist to
359    drain.  This pops statements off the given WORKLIST and processes
360    them until there are no more statements on WORKLIST.
361    We take a pointer to WORKLIST because it may be reallocated when an
362    SSA edge is added to it in simulate_stmt.  */
363
364 static void
365 process_ssa_edge_worklist (VEC(tree,gc) **worklist)
366 {
367   /* Drain the entire worklist.  */
368   while (VEC_length (tree, *worklist) > 0)
369     {
370       basic_block bb;
371
372       /* Pull the statement to simulate off the worklist.  */
373       tree stmt = VEC_pop (tree, *worklist);
374
375       /* If this statement was already visited by simulate_block, then
376          we don't need to visit it again here.  */
377       if (!STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (stmt))
378         continue;
379
380       /* STMT is no longer in a worklist.  */
381       STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (stmt) = 0;
382
383       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
384         {
385           fprintf (dump_file, "\nSimulating statement (from ssa_edges): ");
386           print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
387         }
388
389       bb = bb_for_stmt (stmt);
390
391       /* PHI nodes are always visited, regardless of whether or not
392          the destination block is executable.  Otherwise, visit the
393          statement only if its block is marked executable.  */
394       if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
395           || TEST_BIT (executable_blocks, bb->index))
396         simulate_stmt (stmt);
397     }
398 }
399
400
401 /* Simulate the execution of BLOCK.  Evaluate the statement associated
402    with each variable reference inside the block.  */
403
404 static void
405 simulate_block (basic_block block)
406 {
407   tree phi;
408
409   /* There is nothing to do for the exit block.  */
410   if (block == EXIT_BLOCK_PTR)
411     return;
412
413   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
414     fprintf (dump_file, "\nSimulating block %d\n", block->index);
415
416   /* Always simulate PHI nodes, even if we have simulated this block
417      before.  */
418   for (phi = phi_nodes (block); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
419     simulate_stmt (phi);
420
421   /* If this is the first time we've simulated this block, then we
422      must simulate each of its statements.  */
423   if (!TEST_BIT (executable_blocks, block->index))
424     {
425       block_stmt_iterator j;
426       unsigned int normal_edge_count;
427       edge e, normal_edge;
428       edge_iterator ei;
429
430       /* Note that we have simulated this block.  */
431       SET_BIT (executable_blocks, block->index);
432
433       for (j = bsi_start (block); !bsi_end_p (j); bsi_next (&j))
434         {
435           tree stmt = bsi_stmt (j);
436
437           /* If this statement is already in the worklist then
438              "cancel" it.  The reevaluation implied by the worklist
439              entry will produce the same value we generate here and
440              thus reevaluating it again from the worklist is
441              pointless.  */
442           if (STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (stmt))
443             STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (stmt) = 0;
444
445           simulate_stmt (stmt);
446         }
447
448       /* We can not predict when abnormal edges will be executed, so
449          once a block is considered executable, we consider any
450          outgoing abnormal edges as executable.
451
452          At the same time, if this block has only one successor that is
453          reached by non-abnormal edges, then add that successor to the
454          worklist.  */
455       normal_edge_count = 0;
456       normal_edge = NULL;
457       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
458         {
459           if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
460             add_control_edge (e);
461           else
462             {
463               normal_edge_count++;
464               normal_edge = e;
465             }
466         }
467
468       if (normal_edge_count == 1)
469         add_control_edge (normal_edge);
470     }
471 }
472
473
474 /* Initialize local data structures and work lists.  */
475
476 static void
477 ssa_prop_init (void)
478 {
479   edge e;
480   edge_iterator ei;
481   basic_block bb;
482   size_t i;
483
484   /* Worklists of SSA edges.  */
485   interesting_ssa_edges = VEC_alloc (tree, gc, 20);
486   varying_ssa_edges = VEC_alloc (tree, gc, 20);
487
488   executable_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
489   sbitmap_zero (executable_blocks);
490
491   bb_in_list = sbitmap_alloc (last_basic_block);
492   sbitmap_zero (bb_in_list);
493
494   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
495     dump_immediate_uses (dump_file);
496
497   cfg_blocks = VEC_alloc (basic_block, heap, 20);
498   VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 20);
499
500   /* Initialize the values for every SSA_NAME.  */
501   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
502     if (ssa_name (i))
503       SSA_NAME_VALUE (ssa_name (i)) = NULL_TREE;
504
505   /* Initially assume that every edge in the CFG is not executable.
506      (including the edges coming out of ENTRY_BLOCK_PTR).  */
507   FOR_ALL_BB (bb)
508     {
509       block_stmt_iterator si;
510
511       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
512         STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (bsi_stmt (si)) = 0;
513
514       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
515         e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
516     }
517
518   /* Seed the algorithm by adding the successors of the entry block to the
519      edge worklist.  */
520   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
521     add_control_edge (e);
522 }
523
524
525 /* Free allocated storage.  */
526
527 static void
528 ssa_prop_fini (void)
529 {
530   VEC_free (tree, gc, interesting_ssa_edges);
531   VEC_free (tree, gc, varying_ssa_edges);
532   VEC_free (basic_block, heap, cfg_blocks);
533   cfg_blocks = NULL;
534   sbitmap_free (bb_in_list);
535   sbitmap_free (executable_blocks);
536 }
537
538
539 /* Get the main expression from statement STMT.  */
540
541 tree
542 get_rhs (tree stmt)
543 {
544   enum tree_code code = TREE_CODE (stmt);
545
546   switch (code)
547     {
548     case RETURN_EXPR:
549       stmt = TREE_OPERAND (stmt, 0);
550       if (!stmt || TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
551         return stmt;
552       /* FALLTHRU */
553
554     case GIMPLE_MODIFY_STMT:
555       stmt = GENERIC_TREE_OPERAND (stmt, 1);
556       if (TREE_CODE (stmt) == WITH_SIZE_EXPR)
557         return TREE_OPERAND (stmt, 0);
558       else
559         return stmt;
560
561     case COND_EXPR:
562       return COND_EXPR_COND (stmt);
563     case SWITCH_EXPR:
564       return SWITCH_COND (stmt);
565     case GOTO_EXPR:
566       return GOTO_DESTINATION (stmt);
567     case LABEL_EXPR:
568       return LABEL_EXPR_LABEL (stmt);
569
570     default:
571       return stmt;
572     }
573 }
574
575
576 /* Return true if EXPR is a valid GIMPLE expression.  */
577
578 bool
579 valid_gimple_expression_p (tree expr)
580 {
581   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
582
583   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
584     {
585     case tcc_declaration:
586       if (!is_gimple_variable (expr))
587         return false;
588       break;
589
590     case tcc_constant:
591       break;
592
593     case tcc_binary:
594     case tcc_comparison:
595       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
596           || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
597         return false;
598       break;
599
600     case tcc_unary:
601       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
602         return false;
603       break;
604
605     case tcc_expression:
606       switch (code)
607         {
608         case ADDR_EXPR:
609          {
610            tree t = TREE_OPERAND (expr, 0);
611            while (handled_component_p (t))
612              {
613                /* ??? More checks needed, see the GIMPLE verifier.  */
614                if ((TREE_CODE (t) == ARRAY_REF
615                     || TREE_CODE (t) == ARRAY_RANGE_REF)
616                    && !is_gimple_val (TREE_OPERAND (t, 1)))
617                  return false;
618                t = TREE_OPERAND (t, 0);
619              }
620            if (!is_gimple_id (t))
621              return false;
622            break;
623          }
624
625         case TRUTH_NOT_EXPR:
626           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
627             return false;
628           break;
629
630         case TRUTH_AND_EXPR:
631         case TRUTH_XOR_EXPR:
632         case TRUTH_OR_EXPR:
633           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
634               || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
635             return false;
636           break;
637
638         case EXC_PTR_EXPR:
639         case FILTER_EXPR:
640           break;
641
642         default:
643           return false;
644         }
645       break;
646
647     case tcc_vl_exp:
648       switch (code)
649         {
650         case CALL_EXPR:
651           break;
652         default:
653           return false;
654         }
655       break;
656
657     case tcc_exceptional:
658       switch (code)
659         {
660         case SSA_NAME:
661           break;
662
663         default:
664           return false;
665         }
666       break;
667
668     default:
669       return false;
670     }
671
672   return true;
673 }
674
675
676 /* Set the main expression of *STMT_P to EXPR.  If EXPR is not a valid
677    GIMPLE expression no changes are done and the function returns
678    false.  */
679
680 bool
681 set_rhs (tree *stmt_p, tree expr)
682 {
683   tree stmt = *stmt_p, op;
684   tree new_stmt;
685   tree var;
686   ssa_op_iter iter;
687   int eh_region;
688
689   if (!valid_gimple_expression_p (expr))
690     return false;
691
692   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt)
693       && (EXPR_P (expr)
694           || GIMPLE_STMT_P (expr))
695       && ! EXPR_HAS_LOCATION (expr)
696       && TREE_SIDE_EFFECTS (expr)
697       && TREE_CODE (expr) != LABEL_EXPR)
698     SET_EXPR_LOCATION (expr, EXPR_LOCATION (stmt));
699
700   switch (TREE_CODE (stmt))
701     {
702     case RETURN_EXPR:
703       op = TREE_OPERAND (stmt, 0);
704       if (TREE_CODE (op) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
705         {
706           GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = expr;
707           break;
708         }
709       stmt = op;
710       /* FALLTHRU */
711
712     case GIMPLE_MODIFY_STMT:
713       op = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
714       if (TREE_CODE (op) == WITH_SIZE_EXPR)
715         TREE_OPERAND (op, 0) = expr;
716       else
717         GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1) = expr;
718       break;
719
720     case COND_EXPR:
721       if (!is_gimple_condexpr (expr))
722         return false;
723       COND_EXPR_COND (stmt) = expr;
724       break;
725     case SWITCH_EXPR:
726       SWITCH_COND (stmt) = expr;
727       break;
728     case GOTO_EXPR:
729       GOTO_DESTINATION (stmt) = expr;
730       break;
731     case LABEL_EXPR:
732       LABEL_EXPR_LABEL (stmt) = expr;
733       break;
734
735     default:
736       /* Replace the whole statement with EXPR.  If EXPR has no side
737          effects, then replace *STMT_P with an empty statement.  */
738       new_stmt = TREE_SIDE_EFFECTS (expr) ? expr : build_empty_stmt ();
739       *stmt_p = new_stmt;
740
741       /* Preserve the annotation, the histograms and the EH region information
742          associated with the original statement. The EH information
743          needs to be preserved only if the new statement still can throw.  */
744       new_stmt->base.ann = (tree_ann_t) stmt_ann (stmt);
745       gimple_move_stmt_histograms (cfun, new_stmt, stmt);
746       if (tree_could_throw_p (new_stmt))
747         {
748           eh_region = lookup_stmt_eh_region (stmt);
749           /* We couldn't possibly turn a nothrow into a throw statement.  */
750           gcc_assert (eh_region >= 0);
751           remove_stmt_from_eh_region (stmt);
752           add_stmt_to_eh_region (new_stmt, eh_region);
753         }
754
755       if (gimple_in_ssa_p (cfun)
756           && TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
757         {
758           /* Fix all the SSA_NAMEs created by *STMT_P to point to its new
759              replacement.  */
760           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
761             {
762               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
763                 SSA_NAME_DEF_STMT (var) = *stmt_p;
764             }
765         }
766       stmt->base.ann = NULL;
767       break;
768     }
769
770   return true;
771 }
772
773
774 /* Entry point to the propagation engine.
775
776    VISIT_STMT is called for every statement visited.
777    VISIT_PHI is called for every PHI node visited.  */
778
779 void
780 ssa_propagate (ssa_prop_visit_stmt_fn visit_stmt,
781                ssa_prop_visit_phi_fn visit_phi)
782 {
783   ssa_prop_visit_stmt = visit_stmt;
784   ssa_prop_visit_phi = visit_phi;
785
786   ssa_prop_init ();
787
788   /* Iterate until the worklists are empty.  */
789   while (!cfg_blocks_empty_p () 
790          || VEC_length (tree, interesting_ssa_edges) > 0
791          || VEC_length (tree, varying_ssa_edges) > 0)
792     {
793       if (!cfg_blocks_empty_p ())
794         {
795           /* Pull the next block to simulate off the worklist.  */
796           basic_block dest_block = cfg_blocks_get ();
797           simulate_block (dest_block);
798         }
799
800       /* In order to move things to varying as quickly as
801          possible,process the VARYING_SSA_EDGES worklist first.  */
802       process_ssa_edge_worklist (&varying_ssa_edges);
803
804       /* Now process the INTERESTING_SSA_EDGES worklist.  */
805       process_ssa_edge_worklist (&interesting_ssa_edges);
806     }
807
808   ssa_prop_fini ();
809 }
810
811
812 /* Return the first VDEF operand for STMT.  */
813
814 tree
815 first_vdef (tree stmt)
816 {
817   ssa_op_iter iter;
818   tree op;
819
820   /* Simply return the first operand we arrive at.  */
821   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
822     return (op);
823
824   gcc_unreachable ();
825 }
826
827
828 /* Return true if STMT is of the form 'LHS = mem_ref', where 'mem_ref'
829    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
830    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
831    because they are not interesting for the optimizers.  */
832
833 bool
834 stmt_makes_single_load (tree stmt)
835 {
836   tree rhs;
837
838   if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
839     return false;
840
841   if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VDEF|SSA_OP_VUSE))
842     return false;
843
844   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
845   STRIP_NOPS (rhs);
846
847   return (!TREE_THIS_VOLATILE (rhs)
848           && (DECL_P (rhs)
849               || REFERENCE_CLASS_P (rhs)));
850 }
851
852
853 /* Return true if STMT is of the form 'mem_ref = RHS', where 'mem_ref'
854    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
855    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
856    because they are not interesting for the optimizers.  */
857
858 bool
859 stmt_makes_single_store (tree stmt)
860 {
861   tree lhs;
862
863   if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
864     return false;
865
866   if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VDEF))
867     return false;
868
869   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
870   STRIP_NOPS (lhs);
871
872   return (!TREE_THIS_VOLATILE (lhs)
873           && (DECL_P (lhs)
874               || REFERENCE_CLASS_P (lhs)));
875 }
876
877
878 /* If STMT makes a single memory load and all the virtual use operands
879    have the same value in array VALUES, return it.  Otherwise, return
880    NULL.  */
881
882 prop_value_t *
883 get_value_loaded_by (tree stmt, prop_value_t *values)
884 {
885   ssa_op_iter i;
886   tree vuse;
887   prop_value_t *prev_val = NULL;
888   prop_value_t *val = NULL;
889
890   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vuse, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_USES)
891     {
892       val = &values[SSA_NAME_VERSION (vuse)];
893       if (prev_val && prev_val->value != val->value)
894         return NULL;
895       prev_val = val;
896     }
897
898   return val;
899 }
900
901
902 /* Propagation statistics.  */
903 struct prop_stats_d
904 {
905   long num_const_prop;
906   long num_copy_prop;
907   long num_pred_folded;
908   long num_dce;
909 };
910
911 static struct prop_stats_d prop_stats;
912
913 /* Replace USE references in statement STMT with the values stored in
914    PROP_VALUE. Return true if at least one reference was replaced.  If
915    REPLACED_ADDRESSES_P is given, it will be set to true if an address
916    constant was replaced.  */
917
918 bool
919 replace_uses_in (tree stmt, bool *replaced_addresses_p,
920                  prop_value_t *prop_value)
921 {
922   bool replaced = false;
923   use_operand_p use;
924   ssa_op_iter iter;
925
926   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE)
927     {
928       tree tuse = USE_FROM_PTR (use);
929       tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (tuse)].value;
930
931       if (val == tuse || val == NULL_TREE)
932         continue;
933
934       if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
935           && !may_propagate_copy_into_asm (tuse))
936         continue;
937
938       if (!may_propagate_copy (tuse, val))
939         continue;
940
941       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
942         prop_stats.num_const_prop++;
943       else
944         prop_stats.num_copy_prop++;
945
946       propagate_value (use, val);
947
948       replaced = true;
949       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (tuse)) && replaced_addresses_p)
950         *replaced_addresses_p = true;
951     }
952
953   return replaced;
954 }
955
956
957 /* Replace the VUSE references in statement STMT with the values
958    stored in PROP_VALUE.  Return true if a reference was replaced.  If
959    REPLACED_ADDRESSES_P is given, it will be set to true if an address
960    constant was replaced.
961
962    Replacing VUSE operands is slightly more complex than replacing
963    regular USEs.  We are only interested in two types of replacements
964    here:
965    
966    1- If the value to be replaced is a constant or an SSA name for a
967       GIMPLE register, then we are making a copy/constant propagation
968       from a memory store.  For instance,
969
970         # a_3 = VDEF <a_2>
971         a.b = x_1;
972         ...
973         # VUSE <a_3>
974         y_4 = a.b;
975
976       This replacement is only possible iff STMT is an assignment
977       whose RHS is identical to the LHS of the statement that created
978       the VUSE(s) that we are replacing.  Otherwise, we may do the
979       wrong replacement:
980
981         # a_3 = VDEF <a_2>
982         # b_5 = VDEF <b_4>
983         *p = 10;
984         ...
985         # VUSE <b_5>
986         x_8 = b;
987
988       Even though 'b_5' acquires the value '10' during propagation,
989       there is no way for the propagator to tell whether the
990       replacement is correct in every reached use, because values are
991       computed at definition sites.  Therefore, when doing final
992       substitution of propagated values, we have to check each use
993       site.  Since the RHS of STMT ('b') is different from the LHS of
994       the originating statement ('*p'), we cannot replace 'b' with
995       '10'.
996
997       Similarly, when merging values from PHI node arguments,
998       propagators need to take care not to merge the same values
999       stored in different locations:
1000
1001                 if (...)
1002                   # a_3 = VDEF <a_2>
1003                   a.b = 3;
1004                 else
1005                   # a_4 = VDEF <a_2>
1006                   a.c = 3;
1007                 # a_5 = PHI <a_3, a_4>
1008
1009       It would be wrong to propagate '3' into 'a_5' because that
1010       operation merges two stores to different memory locations.
1011
1012
1013    2- If the value to be replaced is an SSA name for a virtual
1014       register, then we simply replace each VUSE operand with its
1015       value from PROP_VALUE.  This is the same replacement done by
1016       replace_uses_in.  */
1017
1018 static bool
1019 replace_vuses_in (tree stmt, bool *replaced_addresses_p,
1020                   prop_value_t *prop_value)
1021 {
1022   bool replaced = false;
1023   ssa_op_iter iter;
1024   use_operand_p vuse;
1025
1026   if (stmt_makes_single_load (stmt))
1027     {
1028       /* If STMT is an assignment whose RHS is a single memory load,
1029          see if we are trying to propagate a constant or a GIMPLE
1030          register (case #1 above).  */
1031       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, prop_value);
1032       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
1033
1034       if (val
1035           && val->value
1036           && (is_gimple_reg (val->value)
1037               || is_gimple_min_invariant (val->value))
1038           && simple_cst_equal (rhs, val->mem_ref) == 1)
1039
1040         {
1041           /* If we are replacing a constant address, inform our
1042              caller.  */
1043           if (TREE_CODE (val->value) != SSA_NAME
1044               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
1045               && replaced_addresses_p)
1046             *replaced_addresses_p = true;
1047
1048           /* We can only perform the substitution if the load is done
1049              from the same memory location as the original store.
1050              Since we already know that there are no intervening
1051              stores between DEF_STMT and STMT, we only need to check
1052              that the RHS of STMT is the same as the memory reference
1053              propagated together with the value.  */
1054           GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1) = val->value;
1055
1056           if (TREE_CODE (val->value) != SSA_NAME)
1057             prop_stats.num_const_prop++;
1058           else
1059             prop_stats.num_copy_prop++;
1060
1061           /* Since we have replaced the whole RHS of STMT, there
1062              is no point in checking the other VUSEs, as they will
1063              all have the same value.  */
1064           return true;
1065         }
1066     }
1067
1068   /* Otherwise, the values for every VUSE operand must be other
1069      SSA_NAMEs that can be propagated into STMT.  */
1070   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (vuse, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_USES)
1071     {
1072       tree var = USE_FROM_PTR (vuse);
1073       tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (var)].value;
1074
1075       if (val == NULL_TREE || var == val)
1076         continue;
1077
1078       /* Constants and copies propagated between real and virtual
1079          operands are only possible in the cases handled above.  They
1080          should be ignored in any other context.  */
1081       if (is_gimple_min_invariant (val) || is_gimple_reg (val))
1082         continue;
1083
1084       propagate_value (vuse, val);
1085       prop_stats.num_copy_prop++;
1086       replaced = true;
1087     }
1088
1089   return replaced;
1090 }
1091
1092
1093 /* Replace propagated values into all the arguments for PHI using the
1094    values from PROP_VALUE.  */
1095
1096 static void
1097 replace_phi_args_in (tree phi, prop_value_t *prop_value)
1098 {
1099   int i;
1100   bool replaced = false;
1101   tree prev_phi = NULL;
1102
1103   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1104     prev_phi = unshare_expr (phi);
1105
1106   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1107     {
1108       tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
1109
1110       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
1111         {
1112           tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (arg)].value;
1113
1114           if (val && val != arg && may_propagate_copy (arg, val))
1115             {
1116               if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
1117                 prop_stats.num_const_prop++;
1118               else
1119                 prop_stats.num_copy_prop++;
1120
1121               propagate_value (PHI_ARG_DEF_PTR (phi, i), val);
1122               replaced = true;
1123
1124               /* If we propagated a copy and this argument flows
1125                  through an abnormal edge, update the replacement
1126                  accordingly.  */
1127               if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME
1128                   && PHI_ARG_EDGE (phi, i)->flags & EDGE_ABNORMAL)
1129                 SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (val) = 1;
1130             }
1131         }
1132     }
1133   
1134   if (replaced && dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1135     {
1136       fprintf (dump_file, "Folded PHI node: ");
1137       print_generic_stmt (dump_file, prev_phi, TDF_SLIM);
1138       fprintf (dump_file, "           into: ");
1139       print_generic_stmt (dump_file, phi, TDF_SLIM);
1140       fprintf (dump_file, "\n");
1141     }
1142 }
1143
1144
1145 /* If STMT has a predicate whose value can be computed using the value
1146    range information computed by VRP, compute its value and return true.
1147    Otherwise, return false.  */
1148
1149 static bool
1150 fold_predicate_in (tree stmt)
1151 {
1152   tree *pred_p = NULL;
1153   bool modify_stmt_p = false;
1154   tree val;
1155
1156   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
1157       && COMPARISON_CLASS_P (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
1158     {
1159       modify_stmt_p = true;
1160       pred_p = &GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
1161     }
1162   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1163     pred_p = &COND_EXPR_COND (stmt);
1164   else
1165     return false;
1166
1167   if (TREE_CODE (*pred_p) == SSA_NAME)
1168     val = vrp_evaluate_conditional (EQ_EXPR,
1169                                     *pred_p,
1170                                     boolean_true_node,
1171                                     stmt);
1172   else
1173     val = vrp_evaluate_conditional (TREE_CODE (*pred_p),
1174                                     TREE_OPERAND (*pred_p, 0),
1175                                     TREE_OPERAND (*pred_p, 1),
1176                                     stmt);
1177
1178   if (val)
1179     {
1180       if (modify_stmt_p)
1181         val = fold_convert (TREE_TYPE (*pred_p), val);
1182       
1183       if (dump_file)
1184         {
1185           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
1186           print_generic_expr (dump_file, *pred_p, 0);
1187           fprintf (dump_file, " to ");
1188           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
1189           fprintf (dump_file, "\n");
1190         }
1191
1192       prop_stats.num_pred_folded++;
1193       *pred_p = val;
1194       return true;
1195     }
1196
1197   return false;
1198 }
1199
1200
1201 /* Perform final substitution and folding of propagated values.
1202
1203    PROP_VALUE[I] contains the single value that should be substituted
1204    at every use of SSA name N_I.  If PROP_VALUE is NULL, no values are
1205    substituted.
1206
1207    If USE_RANGES_P is true, statements that contain predicate
1208    expressions are evaluated with a call to vrp_evaluate_conditional.
1209    This will only give meaningful results when called from tree-vrp.c
1210    (the information used by vrp_evaluate_conditional is built by the
1211    VRP pass).  
1212
1213    Return TRUE when something changed.  */
1214
1215 bool
1216 substitute_and_fold (prop_value_t *prop_value, bool use_ranges_p)
1217 {
1218   basic_block bb;
1219   bool something_changed = false;
1220
1221   if (prop_value == NULL && !use_ranges_p)
1222     return false;
1223
1224   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1225     fprintf (dump_file, "\nSubstituing values and folding statements\n\n");
1226
1227   memset (&prop_stats, 0, sizeof (prop_stats));
1228
1229   /* Substitute values in every statement of every basic block.  */
1230   FOR_EACH_BB (bb)
1231     {
1232       block_stmt_iterator i;
1233       tree phi;
1234
1235       /* Propagate known values into PHI nodes.  */
1236       if (prop_value)
1237         for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1238           replace_phi_args_in (phi, prop_value);
1239
1240       /* Propagate known values into stmts.  Do a backward walk to expose
1241          more trivially deletable stmts.  */
1242       for (i = bsi_last (bb); !bsi_end_p (i);)
1243         {
1244           bool replaced_address, did_replace;
1245           tree call, prev_stmt = NULL;
1246           tree stmt = bsi_stmt (i);
1247
1248           /* Ignore ASSERT_EXPRs.  They are used by VRP to generate
1249              range information for names and they are discarded
1250              afterwards.  */
1251           if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
1252               && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
1253             {
1254               bsi_prev (&i);
1255               continue;
1256             }
1257
1258           /* No point propagating into a stmt whose result is not used,
1259              but instead we might be able to remove a trivially dead stmt.  */
1260           if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
1261               && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0)) == SSA_NAME
1262               && !stmt_ann (stmt)->has_volatile_ops
1263               && has_zero_uses (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0))
1264               && !tree_could_throw_p (stmt)
1265               && (!(call = get_call_expr_in (stmt))
1266                   || !TREE_SIDE_EFFECTS (call)))
1267             {
1268               block_stmt_iterator i2;
1269               if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
1270                 {
1271                   fprintf (dump_file, "Removing dead stmt ");
1272                   print_generic_expr (dump_file, stmt, 0);
1273                   fprintf (dump_file, "\n");
1274                 }
1275               prop_stats.num_dce++;
1276               bsi_prev (&i);
1277               i2 = bsi_for_stmt (stmt);
1278               bsi_remove (&i2, true);
1279               release_defs (stmt);
1280               continue;
1281             }
1282
1283           /* Record the state of the statement before replacements.  */
1284           push_stmt_changes (bsi_stmt_ptr (i));
1285
1286           /* Replace the statement with its folded version and mark it
1287              folded.  */
1288           did_replace = false;
1289           replaced_address = false;
1290           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1291             prev_stmt = unshare_expr (stmt);
1292
1293           /* If we have range information, see if we can fold
1294              predicate expressions.  */
1295           if (use_ranges_p)
1296             did_replace = fold_predicate_in (stmt);
1297
1298           if (prop_value)
1299             {
1300               /* Only replace real uses if we couldn't fold the
1301                  statement using value range information (value range
1302                  information is not collected on virtuals, so we only
1303                  need to check this for real uses).  */
1304               if (!did_replace)
1305                 did_replace |= replace_uses_in (stmt, &replaced_address,
1306                                                 prop_value);
1307
1308               did_replace |= replace_vuses_in (stmt, &replaced_address,
1309                                                prop_value);
1310             }
1311
1312           /* If we made a replacement, fold and cleanup the statement.  */
1313           if (did_replace)
1314             {
1315               tree old_stmt = stmt;
1316               tree rhs;
1317
1318               fold_stmt (bsi_stmt_ptr (i));
1319               stmt = bsi_stmt (i);
1320
1321               /* If we cleaned up EH information from the statement,
1322                  remove EH edges.  */
1323               if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1324                 tree_purge_dead_eh_edges (bb);
1325
1326               rhs = get_rhs (stmt);
1327               if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1328                 recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1329
1330               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1331                 {
1332                   fprintf (dump_file, "Folded statement: ");
1333                   print_generic_stmt (dump_file, prev_stmt, TDF_SLIM);
1334                   fprintf (dump_file, "            into: ");
1335                   print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
1336                   fprintf (dump_file, "\n");
1337                 }
1338
1339               /* Determine what needs to be done to update the SSA form.  */
1340               pop_stmt_changes (bsi_stmt_ptr (i));
1341               something_changed = true;
1342             }
1343           else
1344             {
1345               /* The statement was not modified, discard the change buffer.  */
1346               discard_stmt_changes (bsi_stmt_ptr (i));
1347             }
1348
1349           /* Some statements may be simplified using ranges.  For
1350              example, division may be replaced by shifts, modulo
1351              replaced with bitwise and, etc.   Do this after 
1352              substituting constants, folding, etc so that we're
1353              presented with a fully propagated, canonicalized
1354              statement.  */
1355           if (use_ranges_p)
1356             simplify_stmt_using_ranges (stmt);
1357
1358           bsi_prev (&i);
1359         }
1360     }
1361
1362   statistics_counter_event (cfun, "Constants propagated",
1363                             prop_stats.num_const_prop);
1364   statistics_counter_event (cfun, "Copies propagated",
1365                             prop_stats.num_copy_prop);
1366   statistics_counter_event (cfun, "Predicates folded",
1367                             prop_stats.num_pred_folded);
1368   statistics_counter_event (cfun, "Statements deleted",
1369                             prop_stats.num_dce);
1370   return something_changed;
1371 }
1372
1373 #include "gt-tree-ssa-propagate.h"