OSDN Git Service

2007-07-09 Thomas Koenig <tkoenig@gcc.gnu.org>
[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 2, 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 COPYING.  If not, write to the Free
19    Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20    02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "ggc.h"
31 #include "basic-block.h"
32 #include "output.h"
33 #include "expr.h"
34 #include "function.h"
35 #include "diagnostic.h"
36 #include "timevar.h"
37 #include "tree-dump.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "tree-pass.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "langhooks.h"
42 #include "varray.h"
43 #include "vec.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 TREE_DEPRECATED bitflag 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)    TREE_DEPRECATED (T)
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 /* Set the main expression of *STMT_P to EXPR.  If EXPR is not a valid
577    GIMPLE expression no changes are done and the function returns
578    false.  */
579
580 bool
581 set_rhs (tree *stmt_p, tree expr)
582 {
583   tree stmt = *stmt_p, op;
584   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
585   stmt_ann_t ann;
586   tree var;
587   ssa_op_iter iter;
588
589   /* Verify the constant folded result is valid gimple.  */
590   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
591     {
592     case tcc_declaration:
593       if (!is_gimple_variable(expr))
594         return false;
595       break;
596
597     case tcc_constant:
598       break;
599
600     case tcc_binary:
601     case tcc_comparison:
602       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
603           || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
604         return false;
605       break;
606
607     case tcc_unary:
608       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
609         return false;
610       break;
611
612     case tcc_expression:
613       switch (code)
614         {
615         case ADDR_EXPR:
616           if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ARRAY_REF
617               && !is_gimple_val (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (expr, 0), 1)))
618             return false;
619           break;
620
621         case TRUTH_NOT_EXPR:
622           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
623             return false;
624           break;
625
626         case TRUTH_AND_EXPR:
627         case TRUTH_XOR_EXPR:
628         case TRUTH_OR_EXPR:
629           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
630               || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
631             return false;
632           break;
633
634         case EXC_PTR_EXPR:
635         case FILTER_EXPR:
636           break;
637
638         default:
639           return false;
640         }
641       break;
642
643     case tcc_vl_exp:
644       switch (code)
645         {
646         case CALL_EXPR:
647           break;
648         default:
649           return false;
650         }
651       break;
652
653     case tcc_exceptional:
654       switch (code)
655         {
656         case SSA_NAME:
657           break;
658
659         default:
660           return false;
661         }
662       break;
663
664     default:
665       return false;
666     }
667
668   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt)
669       && (EXPR_P (expr)
670           || GIMPLE_STMT_P (expr))
671       && ! EXPR_HAS_LOCATION (expr)
672       && TREE_SIDE_EFFECTS (expr)
673       && TREE_CODE (expr) != LABEL_EXPR)
674     SET_EXPR_LOCATION (expr, EXPR_LOCATION (stmt));
675
676   switch (TREE_CODE (stmt))
677     {
678     case RETURN_EXPR:
679       op = TREE_OPERAND (stmt, 0);
680       if (TREE_CODE (op) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
681         {
682           GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0) = expr;
683           break;
684         }
685       stmt = op;
686       /* FALLTHRU */
687
688     case GIMPLE_MODIFY_STMT:
689       op = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
690       if (TREE_CODE (op) == WITH_SIZE_EXPR)
691         {
692           stmt = op;
693           TREE_OPERAND (stmt, 1) = expr;
694         }
695       else
696         GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1) = expr;
697       break;
698
699     case COND_EXPR:
700       if (!is_gimple_condexpr (expr))
701         return false;
702       COND_EXPR_COND (stmt) = expr;
703       break;
704     case SWITCH_EXPR:
705       SWITCH_COND (stmt) = expr;
706       break;
707     case GOTO_EXPR:
708       GOTO_DESTINATION (stmt) = expr;
709       break;
710     case LABEL_EXPR:
711       LABEL_EXPR_LABEL (stmt) = expr;
712       break;
713
714     default:
715       /* Replace the whole statement with EXPR.  If EXPR has no side
716          effects, then replace *STMT_P with an empty statement.  */
717       ann = stmt_ann (stmt);
718       *stmt_p = TREE_SIDE_EFFECTS (expr) ? expr : build_empty_stmt ();
719       (*stmt_p)->base.ann = (tree_ann_t) ann;
720
721       if (gimple_in_ssa_p (cfun)
722           && TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
723         {
724           /* Fix all the SSA_NAMEs created by *STMT_P to point to its new
725              replacement.  */
726           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
727             {
728               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
729                 SSA_NAME_DEF_STMT (var) = *stmt_p;
730             }
731         }
732       break;
733     }
734
735   return true;
736 }
737
738
739 /* Entry point to the propagation engine.
740
741    VISIT_STMT is called for every statement visited.
742    VISIT_PHI is called for every PHI node visited.  */
743
744 void
745 ssa_propagate (ssa_prop_visit_stmt_fn visit_stmt,
746                ssa_prop_visit_phi_fn visit_phi)
747 {
748   ssa_prop_visit_stmt = visit_stmt;
749   ssa_prop_visit_phi = visit_phi;
750
751   ssa_prop_init ();
752
753   /* Iterate until the worklists are empty.  */
754   while (!cfg_blocks_empty_p () 
755          || VEC_length (tree, interesting_ssa_edges) > 0
756          || VEC_length (tree, varying_ssa_edges) > 0)
757     {
758       if (!cfg_blocks_empty_p ())
759         {
760           /* Pull the next block to simulate off the worklist.  */
761           basic_block dest_block = cfg_blocks_get ();
762           simulate_block (dest_block);
763         }
764
765       /* In order to move things to varying as quickly as
766          possible,process the VARYING_SSA_EDGES worklist first.  */
767       process_ssa_edge_worklist (&varying_ssa_edges);
768
769       /* Now process the INTERESTING_SSA_EDGES worklist.  */
770       process_ssa_edge_worklist (&interesting_ssa_edges);
771     }
772
773   ssa_prop_fini ();
774 }
775
776
777 /* Return the first VDEF operand for STMT.  */
778
779 tree
780 first_vdef (tree stmt)
781 {
782   ssa_op_iter iter;
783   tree op;
784
785   /* Simply return the first operand we arrive at.  */
786   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
787     return (op);
788
789   gcc_unreachable ();
790 }
791
792
793 /* Return true if STMT is of the form 'LHS = mem_ref', where 'mem_ref'
794    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
795    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
796    because they are not interesting for the optimizers.  */
797
798 bool
799 stmt_makes_single_load (tree stmt)
800 {
801   tree rhs;
802
803   if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
804     return false;
805
806   if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VDEF|SSA_OP_VUSE))
807     return false;
808
809   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
810   STRIP_NOPS (rhs);
811
812   return (!TREE_THIS_VOLATILE (rhs)
813           && (DECL_P (rhs)
814               || REFERENCE_CLASS_P (rhs)));
815 }
816
817
818 /* Return true if STMT is of the form 'mem_ref = RHS', where 'mem_ref'
819    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
820    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
821    because they are not interesting for the optimizers.  */
822
823 bool
824 stmt_makes_single_store (tree stmt)
825 {
826   tree lhs;
827
828   if (TREE_CODE (stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
829     return false;
830
831   if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VDEF))
832     return false;
833
834   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
835   STRIP_NOPS (lhs);
836
837   return (!TREE_THIS_VOLATILE (lhs)
838           && (DECL_P (lhs)
839               || REFERENCE_CLASS_P (lhs)));
840 }
841
842
843 /* If STMT makes a single memory load and all the virtual use operands
844    have the same value in array VALUES, return it.  Otherwise, return
845    NULL.  */
846
847 prop_value_t *
848 get_value_loaded_by (tree stmt, prop_value_t *values)
849 {
850   ssa_op_iter i;
851   tree vuse;
852   prop_value_t *prev_val = NULL;
853   prop_value_t *val = NULL;
854
855   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vuse, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_USES)
856     {
857       val = &values[SSA_NAME_VERSION (vuse)];
858       if (prev_val && prev_val->value != val->value)
859         return NULL;
860       prev_val = val;
861     }
862
863   return val;
864 }
865
866
867 /* Propagation statistics.  */
868 struct prop_stats_d
869 {
870   long num_const_prop;
871   long num_copy_prop;
872   long num_pred_folded;
873 };
874
875 static struct prop_stats_d prop_stats;
876
877 /* Replace USE references in statement STMT with the values stored in
878    PROP_VALUE. Return true if at least one reference was replaced.  If
879    REPLACED_ADDRESSES_P is given, it will be set to true if an address
880    constant was replaced.  */
881
882 bool
883 replace_uses_in (tree stmt, bool *replaced_addresses_p,
884                  prop_value_t *prop_value)
885 {
886   bool replaced = false;
887   use_operand_p use;
888   ssa_op_iter iter;
889
890   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE)
891     {
892       tree tuse = USE_FROM_PTR (use);
893       tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (tuse)].value;
894
895       if (val == tuse || val == NULL_TREE)
896         continue;
897
898       if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
899           && !may_propagate_copy_into_asm (tuse))
900         continue;
901
902       if (!may_propagate_copy (tuse, val))
903         continue;
904
905       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
906         prop_stats.num_const_prop++;
907       else
908         prop_stats.num_copy_prop++;
909
910       propagate_value (use, val);
911
912       replaced = true;
913       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (tuse)) && replaced_addresses_p)
914         *replaced_addresses_p = true;
915     }
916
917   return replaced;
918 }
919
920
921 /* Replace the VUSE references in statement STMT with the values
922    stored in PROP_VALUE.  Return true if a reference was replaced.  If
923    REPLACED_ADDRESSES_P is given, it will be set to true if an address
924    constant was replaced.
925
926    Replacing VUSE operands is slightly more complex than replacing
927    regular USEs.  We are only interested in two types of replacements
928    here:
929    
930    1- If the value to be replaced is a constant or an SSA name for a
931       GIMPLE register, then we are making a copy/constant propagation
932       from a memory store.  For instance,
933
934         # a_3 = VDEF <a_2>
935         a.b = x_1;
936         ...
937         # VUSE <a_3>
938         y_4 = a.b;
939
940       This replacement is only possible iff STMT is an assignment
941       whose RHS is identical to the LHS of the statement that created
942       the VUSE(s) that we are replacing.  Otherwise, we may do the
943       wrong replacement:
944
945         # a_3 = VDEF <a_2>
946         # b_5 = VDEF <b_4>
947         *p = 10;
948         ...
949         # VUSE <b_5>
950         x_8 = b;
951
952       Even though 'b_5' acquires the value '10' during propagation,
953       there is no way for the propagator to tell whether the
954       replacement is correct in every reached use, because values are
955       computed at definition sites.  Therefore, when doing final
956       substitution of propagated values, we have to check each use
957       site.  Since the RHS of STMT ('b') is different from the LHS of
958       the originating statement ('*p'), we cannot replace 'b' with
959       '10'.
960
961       Similarly, when merging values from PHI node arguments,
962       propagators need to take care not to merge the same values
963       stored in different locations:
964
965                 if (...)
966                   # a_3 = VDEF <a_2>
967                   a.b = 3;
968                 else
969                   # a_4 = VDEF <a_2>
970                   a.c = 3;
971                 # a_5 = PHI <a_3, a_4>
972
973       It would be wrong to propagate '3' into 'a_5' because that
974       operation merges two stores to different memory locations.
975
976
977    2- If the value to be replaced is an SSA name for a virtual
978       register, then we simply replace each VUSE operand with its
979       value from PROP_VALUE.  This is the same replacement done by
980       replace_uses_in.  */
981
982 static bool
983 replace_vuses_in (tree stmt, bool *replaced_addresses_p,
984                   prop_value_t *prop_value)
985 {
986   bool replaced = false;
987   ssa_op_iter iter;
988   use_operand_p vuse;
989
990   if (stmt_makes_single_load (stmt))
991     {
992       /* If STMT is an assignment whose RHS is a single memory load,
993          see if we are trying to propagate a constant or a GIMPLE
994          register (case #1 above).  */
995       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, prop_value);
996       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
997
998       if (val
999           && val->value
1000           && (is_gimple_reg (val->value)
1001               || is_gimple_min_invariant (val->value))
1002           && simple_cst_equal (rhs, val->mem_ref) == 1)
1003
1004         {
1005           /* If we are replacing a constant address, inform our
1006              caller.  */
1007           if (TREE_CODE (val->value) != SSA_NAME
1008               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
1009               && replaced_addresses_p)
1010             *replaced_addresses_p = true;
1011
1012           /* We can only perform the substitution if the load is done
1013              from the same memory location as the original store.
1014              Since we already know that there are no intervening
1015              stores between DEF_STMT and STMT, we only need to check
1016              that the RHS of STMT is the same as the memory reference
1017              propagated together with the value.  */
1018           GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1) = val->value;
1019
1020           if (TREE_CODE (val->value) != SSA_NAME)
1021             prop_stats.num_const_prop++;
1022           else
1023             prop_stats.num_copy_prop++;
1024
1025           /* Since we have replaced the whole RHS of STMT, there
1026              is no point in checking the other VUSEs, as they will
1027              all have the same value.  */
1028           return true;
1029         }
1030     }
1031
1032   /* Otherwise, the values for every VUSE operand must be other
1033      SSA_NAMEs that can be propagated into STMT.  */
1034   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (vuse, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_USES)
1035     {
1036       tree var = USE_FROM_PTR (vuse);
1037       tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (var)].value;
1038
1039       if (val == NULL_TREE || var == val)
1040         continue;
1041
1042       /* Constants and copies propagated between real and virtual
1043          operands are only possible in the cases handled above.  They
1044          should be ignored in any other context.  */
1045       if (is_gimple_min_invariant (val) || is_gimple_reg (val))
1046         continue;
1047
1048       propagate_value (vuse, val);
1049       prop_stats.num_copy_prop++;
1050       replaced = true;
1051     }
1052
1053   return replaced;
1054 }
1055
1056
1057 /* Replace propagated values into all the arguments for PHI using the
1058    values from PROP_VALUE.  */
1059
1060 static void
1061 replace_phi_args_in (tree phi, prop_value_t *prop_value)
1062 {
1063   int i;
1064   bool replaced = false;
1065   tree prev_phi = NULL;
1066
1067   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1068     prev_phi = unshare_expr (phi);
1069
1070   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1071     {
1072       tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
1073
1074       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
1075         {
1076           tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (arg)].value;
1077
1078           if (val && val != arg && may_propagate_copy (arg, val))
1079             {
1080               if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
1081                 prop_stats.num_const_prop++;
1082               else
1083                 prop_stats.num_copy_prop++;
1084
1085               propagate_value (PHI_ARG_DEF_PTR (phi, i), val);
1086               replaced = true;
1087
1088               /* If we propagated a copy and this argument flows
1089                  through an abnormal edge, update the replacement
1090                  accordingly.  */
1091               if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME
1092                   && PHI_ARG_EDGE (phi, i)->flags & EDGE_ABNORMAL)
1093                 SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (val) = 1;
1094             }
1095         }
1096     }
1097   
1098   if (replaced && dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1099     {
1100       fprintf (dump_file, "Folded PHI node: ");
1101       print_generic_stmt (dump_file, prev_phi, TDF_SLIM);
1102       fprintf (dump_file, "           into: ");
1103       print_generic_stmt (dump_file, phi, TDF_SLIM);
1104       fprintf (dump_file, "\n");
1105     }
1106 }
1107
1108
1109 /* If STMT has a predicate whose value can be computed using the value
1110    range information computed by VRP, compute its value and return true.
1111    Otherwise, return false.  */
1112
1113 static bool
1114 fold_predicate_in (tree stmt)
1115 {
1116   tree *pred_p = NULL;
1117   bool modify_stmt_p = false;
1118   tree val;
1119
1120   if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
1121       && COMPARISON_CLASS_P (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
1122     {
1123       modify_stmt_p = true;
1124       pred_p = &GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
1125     }
1126   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1127     pred_p = &COND_EXPR_COND (stmt);
1128   else
1129     return false;
1130
1131   val = vrp_evaluate_conditional (*pred_p, stmt);
1132   if (val)
1133     {
1134       if (modify_stmt_p)
1135         val = fold_convert (TREE_TYPE (*pred_p), val);
1136       
1137       if (dump_file)
1138         {
1139           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
1140           print_generic_expr (dump_file, *pred_p, 0);
1141           fprintf (dump_file, " to ");
1142           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
1143           fprintf (dump_file, "\n");
1144         }
1145
1146       prop_stats.num_pred_folded++;
1147       *pred_p = val;
1148       return true;
1149     }
1150
1151   return false;
1152 }
1153
1154
1155 /* Perform final substitution and folding of propagated values.
1156
1157    PROP_VALUE[I] contains the single value that should be substituted
1158    at every use of SSA name N_I.  If PROP_VALUE is NULL, no values are
1159    substituted.
1160
1161    If USE_RANGES_P is true, statements that contain predicate
1162    expressions are evaluated with a call to vrp_evaluate_conditional.
1163    This will only give meaningful results when called from tree-vrp.c
1164    (the information used by vrp_evaluate_conditional is built by the
1165    VRP pass).  
1166
1167    Return TRUE when something changed.  */
1168
1169 bool
1170 substitute_and_fold (prop_value_t *prop_value, bool use_ranges_p)
1171 {
1172   basic_block bb;
1173   bool something_changed = false;
1174
1175   if (prop_value == NULL && !use_ranges_p)
1176     return false;
1177
1178   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1179     fprintf (dump_file, "\nSubstituing values and folding statements\n\n");
1180
1181   memset (&prop_stats, 0, sizeof (prop_stats));
1182
1183   /* Substitute values in every statement of every basic block.  */
1184   FOR_EACH_BB (bb)
1185     {
1186       block_stmt_iterator i;
1187       tree phi;
1188
1189       /* Propagate known values into PHI nodes.  */
1190       if (prop_value)
1191         for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1192           replace_phi_args_in (phi, prop_value);
1193
1194       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
1195         {
1196           bool replaced_address, did_replace;
1197           tree prev_stmt = NULL;
1198           tree stmt = bsi_stmt (i);
1199
1200           /* Ignore ASSERT_EXPRs.  They are used by VRP to generate
1201              range information for names and they are discarded
1202              afterwards.  */
1203           if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
1204               && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
1205             continue;
1206
1207           /* Record the state of the statement before replacements.  */
1208           push_stmt_changes (bsi_stmt_ptr (i));
1209
1210           /* Replace the statement with its folded version and mark it
1211              folded.  */
1212           did_replace = false;
1213           replaced_address = false;
1214           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1215             prev_stmt = unshare_expr (stmt);
1216
1217           /* If we have range information, see if we can fold
1218              predicate expressions.  */
1219           if (use_ranges_p)
1220             did_replace = fold_predicate_in (stmt);
1221
1222           if (prop_value)
1223             {
1224               /* Only replace real uses if we couldn't fold the
1225                  statement using value range information (value range
1226                  information is not collected on virtuals, so we only
1227                  need to check this for real uses).  */
1228               if (!did_replace)
1229                 did_replace |= replace_uses_in (stmt, &replaced_address,
1230                                                 prop_value);
1231
1232               did_replace |= replace_vuses_in (stmt, &replaced_address,
1233                                                prop_value);
1234             }
1235
1236           /* If we made a replacement, fold and cleanup the statement.  */
1237           if (did_replace)
1238             {
1239               tree old_stmt = stmt;
1240               tree rhs;
1241
1242               fold_stmt (bsi_stmt_ptr (i));
1243               stmt = bsi_stmt (i);
1244
1245               /* If we cleaned up EH information from the statement,
1246                  remove EH edges.  */
1247               if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1248                 tree_purge_dead_eh_edges (bb);
1249
1250               rhs = get_rhs (stmt);
1251               if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1252                 recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1253
1254               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1255                 {
1256                   fprintf (dump_file, "Folded statement: ");
1257                   print_generic_stmt (dump_file, prev_stmt, TDF_SLIM);
1258                   fprintf (dump_file, "            into: ");
1259                   print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
1260                   fprintf (dump_file, "\n");
1261                 }
1262
1263               /* Determine what needs to be done to update the SSA form.  */
1264               pop_stmt_changes (bsi_stmt_ptr (i));
1265               something_changed = true;
1266             }
1267           else
1268             {
1269               /* The statement was not modified, discard the change buffer.  */
1270               discard_stmt_changes (bsi_stmt_ptr (i));
1271             }
1272
1273           /* Some statements may be simplified using ranges.  For
1274              example, division may be replaced by shifts, modulo
1275              replaced with bitwise and, etc.   Do this after 
1276              substituting constants, folding, etc so that we're
1277              presented with a fully propagated, canonicalized
1278              statement.  */
1279           if (use_ranges_p)
1280             simplify_stmt_using_ranges (stmt);
1281         }
1282     }
1283
1284   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1285     {
1286       fprintf (dump_file, "Constants propagated: %6ld\n",
1287                prop_stats.num_const_prop);
1288       fprintf (dump_file, "Copies propagated:    %6ld\n",
1289                prop_stats.num_copy_prop);
1290       fprintf (dump_file, "Predicates folded:    %6ld\n",
1291                prop_stats.num_pred_folded);
1292     }
1293   return something_changed;
1294 }
1295
1296 #include "gt-tree-ssa-propagate.h"