OSDN Git Service

2010-08-27 Jerry DeLisle <jvdelisle@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, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
5
6    This file is part of GCC.
7
8    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
9    under the terms of the GNU General Public License as published by the
10    Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
11    later version.
12
13    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
14    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15    FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16    for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
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 "tm_p.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "output.h"
31 #include "function.h"
32 #include "gimple-pretty-print.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-dump.h"
35 #include "tree-flow.h"
36 #include "tree-pass.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "langhooks.h"
39 #include "vec.h"
40 #include "value-prof.h"
41 #include "gimple.h"
42
43 /* This file implements a generic value propagation engine based on
44    the same propagation used by the SSA-CCP algorithm [1].
45
46    Propagation is performed by simulating the execution of every
47    statement that produces the value being propagated.  Simulation
48    proceeds as follows:
49
50    1- Initially, all edges of the CFG are marked not executable and
51       the CFG worklist is seeded with all the statements in the entry
52       basic block (block 0).
53
54    2- Every statement S is simulated with a call to the call-back
55       function SSA_PROP_VISIT_STMT.  This evaluation may produce 3
56       results:
57
58         SSA_PROP_NOT_INTERESTING: Statement S produces nothing of
59             interest and does not affect any of the work lists.
60
61         SSA_PROP_VARYING: The value produced by S cannot be determined
62             at compile time.  Further simulation of S is not required.
63             If S is a conditional jump, all the outgoing edges for the
64             block are considered executable and added to the work
65             list.
66
67         SSA_PROP_INTERESTING: S produces a value that can be computed
68             at compile time.  Its result can be propagated into the
69             statements that feed from S.  Furthermore, if S is a
70             conditional jump, only the edge known to be taken is added
71             to the work list.  Edges that are known not to execute are
72             never simulated.
73
74    3- PHI nodes are simulated with a call to SSA_PROP_VISIT_PHI.  The
75       return value from SSA_PROP_VISIT_PHI has the same semantics as
76       described in #2.
77
78    4- Three work lists are kept.  Statements are only added to these
79       lists if they produce one of SSA_PROP_INTERESTING or
80       SSA_PROP_VARYING.
81
82         CFG_BLOCKS contains the list of blocks to be simulated.
83             Blocks are added to this list if their incoming edges are
84             found executable.
85
86         VARYING_SSA_EDGES contains the list of statements that feed
87             from statements that produce an SSA_PROP_VARYING result.
88             These are simulated first to speed up processing.
89
90         INTERESTING_SSA_EDGES contains the list of statements that
91             feed from statements that produce an SSA_PROP_INTERESTING
92             result.
93
94    5- Simulation terminates when all three work lists are drained.
95
96    Before calling ssa_propagate, it is important to clear
97    prop_simulate_again_p for all the statements in the program that
98    should be simulated.  This initialization allows an implementation
99    to specify which statements should never be simulated.
100
101    It is also important to compute def-use information before calling
102    ssa_propagate.
103
104    References:
105
106      [1] Constant propagation with conditional branches,
107          Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
108
109      [2] Building an Optimizing Compiler,
110          Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
111
112      [3] Advanced Compiler Design and Implementation,
113          Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
114
115 /* Function pointers used to parameterize the propagation engine.  */
116 static ssa_prop_visit_stmt_fn ssa_prop_visit_stmt;
117 static ssa_prop_visit_phi_fn ssa_prop_visit_phi;
118
119 /* Keep track of statements that have been added to one of the SSA
120    edges worklists.  This flag is used to avoid visiting statements
121    unnecessarily when draining an SSA edge worklist.  If while
122    simulating a basic block, we find a statement with
123    STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST set, we clear it to prevent SSA edge
124    processing from visiting it again.
125
126    NOTE: users of the propagation engine are not allowed to use
127    the GF_PLF_1 flag.  */
128 #define STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST       GF_PLF_1
129
130 /* A bitmap to keep track of executable blocks in the CFG.  */
131 static sbitmap executable_blocks;
132
133 /* Array of control flow edges on the worklist.  */
134 static VEC(basic_block,heap) *cfg_blocks;
135
136 static unsigned int cfg_blocks_num = 0;
137 static int cfg_blocks_tail;
138 static int cfg_blocks_head;
139
140 static sbitmap bb_in_list;
141
142 /* Worklist of SSA edges which will need reexamination as their
143    definition has changed.  SSA edges are def-use edges in the SSA
144    web.  For each D-U edge, we store the target statement or PHI node
145    U.  */
146 static GTY(()) VEC(gimple,gc) *interesting_ssa_edges;
147
148 /* Identical to INTERESTING_SSA_EDGES.  For performance reasons, the
149    list of SSA edges is split into two.  One contains all SSA edges
150    who need to be reexamined because their lattice value changed to
151    varying (this worklist), and the other contains all other SSA edges
152    to be reexamined (INTERESTING_SSA_EDGES).
153
154    Since most values in the program are VARYING, the ideal situation
155    is to move them to that lattice value as quickly as possible.
156    Thus, it doesn't make sense to process any other type of lattice
157    value until all VARYING values are propagated fully, which is one
158    thing using the VARYING worklist achieves.  In addition, if we
159    don't use a separate worklist for VARYING edges, we end up with
160    situations where lattice values move from
161    UNDEFINED->INTERESTING->VARYING instead of UNDEFINED->VARYING.  */
162 static GTY(()) VEC(gimple,gc) *varying_ssa_edges;
163
164
165 /* Return true if the block worklist empty.  */
166
167 static inline bool
168 cfg_blocks_empty_p (void)
169 {
170   return (cfg_blocks_num == 0);
171 }
172
173
174 /* Add a basic block to the worklist.  The block must not be already
175    in the worklist, and it must not be the ENTRY or EXIT block.  */
176
177 static void
178 cfg_blocks_add (basic_block bb)
179 {
180   bool head = false;
181
182   gcc_assert (bb != ENTRY_BLOCK_PTR && bb != EXIT_BLOCK_PTR);
183   gcc_assert (!TEST_BIT (bb_in_list, bb->index));
184
185   if (cfg_blocks_empty_p ())
186     {
187       cfg_blocks_tail = cfg_blocks_head = 0;
188       cfg_blocks_num = 1;
189     }
190   else
191     {
192       cfg_blocks_num++;
193       if (cfg_blocks_num > VEC_length (basic_block, cfg_blocks))
194         {
195           /* We have to grow the array now.  Adjust to queue to occupy
196              the full space of the original array.  We do not need to
197              initialize the newly allocated portion of the array
198              because we keep track of CFG_BLOCKS_HEAD and
199              CFG_BLOCKS_HEAD.  */
200           cfg_blocks_tail = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
201           cfg_blocks_head = 0;
202           VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 2 * cfg_blocks_tail);
203         }
204       /* Minor optimization: we prefer to see blocks with more
205          predecessors later, because there is more of a chance that
206          the incoming edges will be executable.  */
207       else if (EDGE_COUNT (bb->preds)
208                >= EDGE_COUNT (VEC_index (basic_block, cfg_blocks,
209                                          cfg_blocks_head)->preds))
210         cfg_blocks_tail = ((cfg_blocks_tail + 1)
211                            % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
212       else
213         {
214           if (cfg_blocks_head == 0)
215             cfg_blocks_head = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
216           --cfg_blocks_head;
217           head = true;
218         }
219     }
220
221   VEC_replace (basic_block, cfg_blocks,
222                head ? cfg_blocks_head : cfg_blocks_tail,
223                bb);
224   SET_BIT (bb_in_list, bb->index);
225 }
226
227
228 /* Remove a block from the worklist.  */
229
230 static basic_block
231 cfg_blocks_get (void)
232 {
233   basic_block bb;
234
235   bb = VEC_index (basic_block, cfg_blocks, cfg_blocks_head);
236
237   gcc_assert (!cfg_blocks_empty_p ());
238   gcc_assert (bb);
239
240   cfg_blocks_head = ((cfg_blocks_head + 1)
241                      % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
242   --cfg_blocks_num;
243   RESET_BIT (bb_in_list, bb->index);
244
245   return bb;
246 }
247
248
249 /* We have just defined a new value for VAR.  If IS_VARYING is true,
250    add all immediate uses of VAR to VARYING_SSA_EDGES, otherwise add
251    them to INTERESTING_SSA_EDGES.  */
252
253 static void
254 add_ssa_edge (tree var, bool is_varying)
255 {
256   imm_use_iterator iter;
257   use_operand_p use_p;
258
259   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
260     {
261       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
262
263       if (prop_simulate_again_p (use_stmt)
264           && !gimple_plf (use_stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
265         {
266           gimple_set_plf (use_stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, true);
267           if (is_varying)
268             VEC_safe_push (gimple, gc, varying_ssa_edges, use_stmt);
269           else
270             VEC_safe_push (gimple, gc, interesting_ssa_edges, use_stmt);
271         }
272     }
273 }
274
275
276 /* Add edge E to the control flow worklist.  */
277
278 static void
279 add_control_edge (edge e)
280 {
281   basic_block bb = e->dest;
282   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
283     return;
284
285   /* If the edge had already been executed, skip it.  */
286   if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
287     return;
288
289   e->flags |= EDGE_EXECUTABLE;
290
291   /* If the block is already in the list, we're done.  */
292   if (TEST_BIT (bb_in_list, bb->index))
293     return;
294
295   cfg_blocks_add (bb);
296
297   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
298     fprintf (dump_file, "Adding Destination of edge (%d -> %d) to worklist\n\n",
299         e->src->index, e->dest->index);
300 }
301
302
303 /* Simulate the execution of STMT and update the work lists accordingly.  */
304
305 static void
306 simulate_stmt (gimple stmt)
307 {
308   enum ssa_prop_result val = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
309   edge taken_edge = NULL;
310   tree output_name = NULL_TREE;
311
312   /* Don't bother visiting statements that are already
313      considered varying by the propagator.  */
314   if (!prop_simulate_again_p (stmt))
315     return;
316
317   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI)
318     {
319       val = ssa_prop_visit_phi (stmt);
320       output_name = gimple_phi_result (stmt);
321     }
322   else
323     val = ssa_prop_visit_stmt (stmt, &taken_edge, &output_name);
324
325   if (val == SSA_PROP_VARYING)
326     {
327       prop_set_simulate_again (stmt, false);
328
329       /* If the statement produced a new varying value, add the SSA
330          edges coming out of OUTPUT_NAME.  */
331       if (output_name)
332         add_ssa_edge (output_name, true);
333
334       /* If STMT transfers control out of its basic block, add
335          all outgoing edges to the work list.  */
336       if (stmt_ends_bb_p (stmt))
337         {
338           edge e;
339           edge_iterator ei;
340           basic_block bb = gimple_bb (stmt);
341           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
342             add_control_edge (e);
343         }
344     }
345   else if (val == SSA_PROP_INTERESTING)
346     {
347       /* If the statement produced new value, add the SSA edges coming
348          out of OUTPUT_NAME.  */
349       if (output_name)
350         add_ssa_edge (output_name, false);
351
352       /* If we know which edge is going to be taken out of this block,
353          add it to the CFG work list.  */
354       if (taken_edge)
355         add_control_edge (taken_edge);
356     }
357 }
358
359 /* Process an SSA edge worklist.  WORKLIST is the SSA edge worklist to
360    drain.  This pops statements off the given WORKLIST and processes
361    them until there are no more statements on WORKLIST.
362    We take a pointer to WORKLIST because it may be reallocated when an
363    SSA edge is added to it in simulate_stmt.  */
364
365 static void
366 process_ssa_edge_worklist (VEC(gimple,gc) **worklist)
367 {
368   /* Drain the entire worklist.  */
369   while (VEC_length (gimple, *worklist) > 0)
370     {
371       basic_block bb;
372
373       /* Pull the statement to simulate off the worklist.  */
374       gimple stmt = VEC_pop (gimple, *worklist);
375
376       /* If this statement was already visited by simulate_block, then
377          we don't need to visit it again here.  */
378       if (!gimple_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
379         continue;
380
381       /* STMT is no longer in a worklist.  */
382       gimple_set_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
383
384       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
385         {
386           fprintf (dump_file, "\nSimulating statement (from ssa_edges): ");
387           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
388         }
389
390       bb = gimple_bb (stmt);
391
392       /* PHI nodes are always visited, regardless of whether or not
393          the destination block is executable.  Otherwise, visit the
394          statement only if its block is marked executable.  */
395       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
396           || TEST_BIT (executable_blocks, bb->index))
397         simulate_stmt (stmt);
398     }
399 }
400
401
402 /* Simulate the execution of BLOCK.  Evaluate the statement associated
403    with each variable reference inside the block.  */
404
405 static void
406 simulate_block (basic_block block)
407 {
408   gimple_stmt_iterator gsi;
409
410   /* There is nothing to do for the exit block.  */
411   if (block == EXIT_BLOCK_PTR)
412     return;
413
414   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
415     fprintf (dump_file, "\nSimulating block %d\n", block->index);
416
417   /* Always simulate PHI nodes, even if we have simulated this block
418      before.  */
419   for (gsi = gsi_start_phis (block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
420     simulate_stmt (gsi_stmt (gsi));
421
422   /* If this is the first time we've simulated this block, then we
423      must simulate each of its statements.  */
424   if (!TEST_BIT (executable_blocks, block->index))
425     {
426       gimple_stmt_iterator j;
427       unsigned int normal_edge_count;
428       edge e, normal_edge;
429       edge_iterator ei;
430
431       /* Note that we have simulated this block.  */
432       SET_BIT (executable_blocks, block->index);
433
434       for (j = gsi_start_bb (block); !gsi_end_p (j); gsi_next (&j))
435         {
436           gimple stmt = gsi_stmt (j);
437
438           /* If this statement is already in the worklist then
439              "cancel" it.  The reevaluation implied by the worklist
440              entry will produce the same value we generate here and
441              thus reevaluating it again from the worklist is
442              pointless.  */
443           if (gimple_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST))
444             gimple_set_plf (stmt, STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
445
446           simulate_stmt (stmt);
447         }
448
449       /* We can not predict when abnormal and EH edges will be executed, so
450          once a block is considered executable, we consider any
451          outgoing abnormal edges as executable.
452
453          TODO: This is not exactly true.  Simplifying statement might
454          prove it non-throwing and also computed goto can be handled
455          when destination is known.
456
457          At the same time, if this block has only one successor that is
458          reached by non-abnormal edges, then add that successor to the
459          worklist.  */
460       normal_edge_count = 0;
461       normal_edge = NULL;
462       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
463         {
464           if (e->flags & (EDGE_ABNORMAL | EDGE_EH))
465             add_control_edge (e);
466           else
467             {
468               normal_edge_count++;
469               normal_edge = e;
470             }
471         }
472
473       if (normal_edge_count == 1)
474         add_control_edge (normal_edge);
475     }
476 }
477
478
479 /* Initialize local data structures and work lists.  */
480
481 static void
482 ssa_prop_init (void)
483 {
484   edge e;
485   edge_iterator ei;
486   basic_block bb;
487
488   /* Worklists of SSA edges.  */
489   interesting_ssa_edges = VEC_alloc (gimple, gc, 20);
490   varying_ssa_edges = VEC_alloc (gimple, gc, 20);
491
492   executable_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
493   sbitmap_zero (executable_blocks);
494
495   bb_in_list = sbitmap_alloc (last_basic_block);
496   sbitmap_zero (bb_in_list);
497
498   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
499     dump_immediate_uses (dump_file);
500
501   cfg_blocks = VEC_alloc (basic_block, heap, 20);
502   VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 20);
503
504   /* Initially assume that every edge in the CFG is not executable.
505      (including the edges coming out of ENTRY_BLOCK_PTR).  */
506   FOR_ALL_BB (bb)
507     {
508       gimple_stmt_iterator si;
509
510       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
511         gimple_set_plf (gsi_stmt (si), STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
512
513       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
514         gimple_set_plf (gsi_stmt (si), STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST, false);
515
516       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
517         e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
518     }
519
520   /* Seed the algorithm by adding the successors of the entry block to the
521      edge worklist.  */
522   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
523     add_control_edge (e);
524 }
525
526
527 /* Free allocated storage.  */
528
529 static void
530 ssa_prop_fini (void)
531 {
532   VEC_free (gimple, gc, interesting_ssa_edges);
533   VEC_free (gimple, gc, varying_ssa_edges);
534   VEC_free (basic_block, heap, cfg_blocks);
535   cfg_blocks = NULL;
536   sbitmap_free (bb_in_list);
537   sbitmap_free (executable_blocks);
538 }
539
540
541 /* Return true if EXPR is an acceptable right-hand-side for a
542    GIMPLE assignment.  We validate the entire tree, not just
543    the root node, thus catching expressions that embed complex
544    operands that are not permitted in GIMPLE.  This function
545    is needed because the folding routines in fold-const.c
546    may return such expressions in some cases, e.g., an array
547    access with an embedded index addition.  It may make more
548    sense to have folding routines that are sensitive to the
549    constraints on GIMPLE operands, rather than abandoning any
550    any attempt to fold if the usual folding turns out to be too
551    aggressive.  */
552
553 bool
554 valid_gimple_rhs_p (tree expr)
555 {
556   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
557
558   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
559     {
560     case tcc_declaration:
561       if (!is_gimple_variable (expr))
562         return false;
563       break;
564
565     case tcc_constant:
566       /* All constants are ok.  */
567       break;
568
569     case tcc_binary:
570     case tcc_comparison:
571       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
572           || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
573         return false;
574       break;
575
576     case tcc_unary:
577       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
578         return false;
579       break;
580
581     case tcc_expression:
582       switch (code)
583         {
584         case ADDR_EXPR:
585           {
586             tree t;
587             if (is_gimple_min_invariant (expr))
588               return true;
589             t = TREE_OPERAND (expr, 0);
590             while (handled_component_p (t))
591               {
592                 /* ??? More checks needed, see the GIMPLE verifier.  */
593                 if ((TREE_CODE (t) == ARRAY_REF
594                      || TREE_CODE (t) == ARRAY_RANGE_REF)
595                     && !is_gimple_val (TREE_OPERAND (t, 1)))
596                   return false;
597                 t = TREE_OPERAND (t, 0);
598               }
599             if (!is_gimple_id (t))
600               return false;
601           }
602           break;
603
604         case TRUTH_NOT_EXPR:
605           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
606             return false;
607           break;
608
609         case TRUTH_AND_EXPR:
610         case TRUTH_XOR_EXPR:
611         case TRUTH_OR_EXPR:
612           if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
613               || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
614             return false;
615           break;
616
617         default:
618           return false;
619         }
620       break;
621
622     case tcc_vl_exp:
623       return false;
624
625     case tcc_exceptional:
626       if (code != SSA_NAME)
627         return false;
628       break;
629
630     default:
631       return false;
632     }
633
634   return true;
635 }
636
637
638 /* Return true if EXPR is a CALL_EXPR suitable for representation
639    as a single GIMPLE_CALL statement.  If the arguments require
640    further gimplification, return false.  */
641
642 static bool
643 valid_gimple_call_p (tree expr)
644 {
645   unsigned i, nargs;
646
647   if (TREE_CODE (expr) != CALL_EXPR)
648     return false;
649
650   nargs = call_expr_nargs (expr);
651   for (i = 0; i < nargs; i++)
652     {
653       tree arg = CALL_EXPR_ARG (expr, i);
654       if (is_gimple_reg_type (arg))
655         {
656           if (!is_gimple_val (arg))
657             return false;
658         }
659       else
660         if (!is_gimple_lvalue (arg))
661           return false;
662     }
663
664   return true;
665 }
666
667
668 /* Make SSA names defined by OLD_STMT point to NEW_STMT
669    as their defining statement.  */
670
671 void
672 move_ssa_defining_stmt_for_defs (gimple new_stmt, gimple old_stmt)
673 {
674   tree var;
675   ssa_op_iter iter;
676
677   if (gimple_in_ssa_p (cfun))
678     {
679       /* Make defined SSA_NAMEs point to the new
680          statement as their definition.  */
681       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, old_stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
682         {
683           if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
684             SSA_NAME_DEF_STMT (var) = new_stmt;
685         }
686     }
687 }
688
689
690 /* Update a GIMPLE_CALL statement at iterator *SI_P to reflect the
691    value of EXPR, which is expected to be the result of folding the
692    call.  This can only be done if EXPR is a CALL_EXPR with valid
693    GIMPLE operands as arguments, or if it is a suitable RHS expression
694    for a GIMPLE_ASSIGN.  More complex expressions will require
695    gimplification, which will introduce addtional statements.  In this
696    event, no update is performed, and the function returns false.
697    Note that we cannot mutate a GIMPLE_CALL in-place, so we always
698    replace the statement at *SI_P with an entirely new statement.
699    The new statement need not be a call, e.g., if the original call
700    folded to a constant.  */
701
702 bool
703 update_call_from_tree (gimple_stmt_iterator *si_p, tree expr)
704 {
705   tree lhs;
706
707   gimple stmt = gsi_stmt (*si_p);
708
709   gcc_assert (is_gimple_call (stmt));
710
711   lhs = gimple_call_lhs (stmt);
712
713   if (valid_gimple_call_p (expr))
714     {
715       /* The call has simplified to another call.  */
716       tree fn = CALL_EXPR_FN (expr);
717       unsigned i;
718       unsigned nargs = call_expr_nargs (expr);
719       VEC(tree, heap) *args = NULL;
720       gimple new_stmt;
721
722       if (nargs > 0)
723         {
724           args = VEC_alloc (tree, heap, nargs);
725           VEC_safe_grow (tree, heap, args, nargs);
726
727           for (i = 0; i < nargs; i++)
728             VEC_replace (tree, args, i, CALL_EXPR_ARG (expr, i));
729         }
730
731       new_stmt = gimple_build_call_vec (fn, args);
732       gimple_call_set_lhs (new_stmt, lhs);
733       move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
734       gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
735       gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
736       gimple_set_location (new_stmt, gimple_location (stmt));
737       gsi_replace (si_p, new_stmt, false);
738       VEC_free (tree, heap, args);
739
740       return true;
741     }
742   else if (valid_gimple_rhs_p (expr))
743     {
744       gimple new_stmt;
745
746       /* The call has simplified to an expression
747          that cannot be represented as a GIMPLE_CALL. */
748       if (lhs)
749         {
750           /* A value is expected.
751              Introduce a new GIMPLE_ASSIGN statement.  */
752           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (expr);
753           new_stmt = gimple_build_assign (lhs, expr);
754           move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
755           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
756           gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
757         }
758       else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
759         {
760           /* No value is expected, and EXPR has no effect.
761              Replace it with an empty statement.  */
762           new_stmt = gimple_build_nop ();
763           unlink_stmt_vdef (stmt);
764           release_defs (stmt);
765         }
766       else
767         {
768           /* No value is expected, but EXPR has an effect,
769              e.g., it could be a reference to a volatile
770              variable.  Create an assignment statement
771              with a dummy (unused) lhs variable.  */
772           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (expr);
773           lhs = create_tmp_var (TREE_TYPE (expr), NULL);
774           new_stmt = gimple_build_assign (lhs, expr);
775           add_referenced_var (lhs);
776           lhs = make_ssa_name (lhs, new_stmt);
777           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, lhs);
778           gimple_set_vuse (new_stmt, gimple_vuse (stmt));
779           gimple_set_vdef (new_stmt, gimple_vdef (stmt));
780           move_ssa_defining_stmt_for_defs (new_stmt, stmt);
781         }
782       gimple_set_location (new_stmt, gimple_location (stmt));
783       gsi_replace (si_p, new_stmt, false);
784       return true;
785     }
786   else
787     /* The call simplified to an expression that is
788        not a valid GIMPLE RHS.  */
789     return false;
790 }
791
792
793 /* Entry point to the propagation engine.
794
795    VISIT_STMT is called for every statement visited.
796    VISIT_PHI is called for every PHI node visited.  */
797
798 void
799 ssa_propagate (ssa_prop_visit_stmt_fn visit_stmt,
800                ssa_prop_visit_phi_fn visit_phi)
801 {
802   ssa_prop_visit_stmt = visit_stmt;
803   ssa_prop_visit_phi = visit_phi;
804
805   ssa_prop_init ();
806
807   /* Iterate until the worklists are empty.  */
808   while (!cfg_blocks_empty_p ()
809          || VEC_length (gimple, interesting_ssa_edges) > 0
810          || VEC_length (gimple, varying_ssa_edges) > 0)
811     {
812       if (!cfg_blocks_empty_p ())
813         {
814           /* Pull the next block to simulate off the worklist.  */
815           basic_block dest_block = cfg_blocks_get ();
816           simulate_block (dest_block);
817         }
818
819       /* In order to move things to varying as quickly as
820          possible,process the VARYING_SSA_EDGES worklist first.  */
821       process_ssa_edge_worklist (&varying_ssa_edges);
822
823       /* Now process the INTERESTING_SSA_EDGES worklist.  */
824       process_ssa_edge_worklist (&interesting_ssa_edges);
825     }
826
827   ssa_prop_fini ();
828 }
829
830
831 /* Return true if STMT is of the form 'mem_ref = RHS', where 'mem_ref'
832    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
833    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
834    because they are not interesting for the optimizers.  */
835
836 bool
837 stmt_makes_single_store (gimple stmt)
838 {
839   tree lhs;
840
841   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASSIGN
842       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_CALL)
843     return false;
844
845   if (!gimple_vdef (stmt))
846     return false;
847
848   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
849
850   /* A call statement may have a null LHS.  */
851   if (!lhs)
852     return false;
853
854   return (!TREE_THIS_VOLATILE (lhs)
855           && (DECL_P (lhs)
856               || REFERENCE_CLASS_P (lhs)));
857 }
858
859
860 /* Propagation statistics.  */
861 struct prop_stats_d
862 {
863   long num_const_prop;
864   long num_copy_prop;
865   long num_stmts_folded;
866   long num_dce;
867 };
868
869 static struct prop_stats_d prop_stats;
870
871 /* Replace USE references in statement STMT with the values stored in
872    PROP_VALUE. Return true if at least one reference was replaced.  */
873
874 static bool
875 replace_uses_in (gimple stmt, ssa_prop_get_value_fn get_value)
876 {
877   bool replaced = false;
878   use_operand_p use;
879   ssa_op_iter iter;
880
881   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE)
882     {
883       tree tuse = USE_FROM_PTR (use);
884       tree val = (*get_value) (tuse);
885
886       if (val == tuse || val == NULL_TREE)
887         continue;
888
889       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM
890           && !may_propagate_copy_into_asm (tuse))
891         continue;
892
893       if (!may_propagate_copy (tuse, val))
894         continue;
895
896       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
897         prop_stats.num_const_prop++;
898       else
899         prop_stats.num_copy_prop++;
900
901       propagate_value (use, val);
902
903       replaced = true;
904     }
905
906   return replaced;
907 }
908
909
910 /* Replace propagated values into all the arguments for PHI using the
911    values from PROP_VALUE.  */
912
913 static void
914 replace_phi_args_in (gimple phi, ssa_prop_get_value_fn get_value)
915 {
916   size_t i;
917   bool replaced = false;
918
919   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
920     {
921       fprintf (dump_file, "Folding PHI node: ");
922       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
923     }
924
925   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
926     {
927       tree arg = gimple_phi_arg_def (phi, i);
928
929       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
930         {
931           tree val = (*get_value) (arg);
932
933           if (val && val != arg && may_propagate_copy (arg, val))
934             {
935               if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
936                 prop_stats.num_const_prop++;
937               else
938                 prop_stats.num_copy_prop++;
939
940               propagate_value (PHI_ARG_DEF_PTR (phi, i), val);
941               replaced = true;
942
943               /* If we propagated a copy and this argument flows
944                  through an abnormal edge, update the replacement
945                  accordingly.  */
946               if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME
947                   && gimple_phi_arg_edge (phi, i)->flags & EDGE_ABNORMAL)
948                 SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (val) = 1;
949             }
950         }
951     }
952
953   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
954     {
955       if (!replaced)
956         fprintf (dump_file, "No folding possible\n");
957       else
958         {
959           fprintf (dump_file, "Folded into: ");
960           print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
961           fprintf (dump_file, "\n");
962         }
963     }
964 }
965
966
967 /* Perform final substitution and folding of propagated values.
968
969    PROP_VALUE[I] contains the single value that should be substituted
970    at every use of SSA name N_I.  If PROP_VALUE is NULL, no values are
971    substituted.
972
973    If FOLD_FN is non-NULL the function will be invoked on all statements
974    before propagating values for pass specific simplification.
975
976    DO_DCE is true if trivially dead stmts can be removed.
977
978    Return TRUE when something changed.  */
979
980 bool
981 substitute_and_fold (ssa_prop_get_value_fn get_value_fn,
982                      ssa_prop_fold_stmt_fn fold_fn,
983                      bool do_dce)
984 {
985   basic_block bb;
986   bool something_changed = false;
987   unsigned i;
988
989   if (!get_value_fn && !fold_fn)
990     return false;
991
992   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
993     fprintf (dump_file, "\nSubstituting values and folding statements\n\n");
994
995   memset (&prop_stats, 0, sizeof (prop_stats));
996
997   /* Substitute lattice values at definition sites.  */
998   if (get_value_fn)
999     for (i = 1; i < num_ssa_names; ++i)
1000       {
1001         tree name = ssa_name (i);
1002         tree val;
1003         gimple def_stmt;
1004         gimple_stmt_iterator gsi;
1005
1006         if (!name
1007             || !is_gimple_reg (name))
1008           continue;
1009
1010         def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
1011         if (gimple_nop_p (def_stmt)
1012             /* Do not substitute ASSERT_EXPR rhs, this will confuse VRP.  */
1013             || (gimple_assign_single_p (def_stmt)
1014                 && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == ASSERT_EXPR)
1015             || !(val = (*get_value_fn) (name))
1016             || !may_propagate_copy (name, val))
1017           continue;
1018
1019         gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
1020         if (is_gimple_assign (def_stmt))
1021           {
1022             gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, TREE_CODE (val),
1023                                             val, NULL_TREE);
1024             gcc_assert (gsi_stmt (gsi) == def_stmt);
1025             if (maybe_clean_eh_stmt (def_stmt))
1026               gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (def_stmt));
1027             update_stmt (def_stmt);
1028           }
1029         else if (is_gimple_call (def_stmt))
1030           {
1031             if (update_call_from_tree (&gsi, val)
1032                 && maybe_clean_or_replace_eh_stmt (def_stmt, gsi_stmt (gsi)))
1033               gimple_purge_dead_eh_edges (gimple_bb (gsi_stmt (gsi)));
1034           }
1035         else if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI)
1036           {
1037             gimple new_stmt = gimple_build_assign (name, val);
1038             gimple_stmt_iterator gsi2;
1039             SSA_NAME_DEF_STMT (name) = new_stmt;
1040             gsi2 = gsi_after_labels (gimple_bb (def_stmt));
1041             gsi_insert_before (&gsi2, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
1042             remove_phi_node (&gsi, false);
1043           }
1044
1045         something_changed = true;
1046       }
1047
1048   /* Propagate into all uses and fold.  */
1049   FOR_EACH_BB (bb)
1050     {
1051       gimple_stmt_iterator i;
1052
1053       /* Propagate known values into PHI nodes.  */
1054       if (get_value_fn)
1055         for (i = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (i); gsi_next (&i))
1056           replace_phi_args_in (gsi_stmt (i), get_value_fn);
1057
1058       /* Propagate known values into stmts.  Do a backward walk to expose
1059          more trivially deletable stmts.  */
1060       for (i = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (i);)
1061         {
1062           bool did_replace;
1063           gimple stmt = gsi_stmt (i);
1064           gimple old_stmt;
1065           enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
1066           gimple_stmt_iterator oldi;
1067
1068           oldi = i;
1069           gsi_prev (&i);
1070
1071           /* Ignore ASSERT_EXPRs.  They are used by VRP to generate
1072              range information for names and they are discarded
1073              afterwards.  */
1074
1075           if (code == GIMPLE_ASSIGN
1076               && TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ASSERT_EXPR)
1077             continue;
1078
1079           /* No point propagating into a stmt whose result is not used,
1080              but instead we might be able to remove a trivially dead stmt.
1081              Don't do this when called from VRP, since the SSA_NAME which
1082              is going to be released could be still referenced in VRP
1083              ranges.  */
1084           if (do_dce
1085               && gimple_get_lhs (stmt)
1086               && TREE_CODE (gimple_get_lhs (stmt)) == SSA_NAME
1087               && has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt))
1088               && !stmt_could_throw_p (stmt)
1089               && !gimple_has_side_effects (stmt))
1090             {
1091               gimple_stmt_iterator i2;
1092
1093               if (dump_file && dump_flags & TDF_DETAILS)
1094                 {
1095                   fprintf (dump_file, "Removing dead stmt ");
1096                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1097                   fprintf (dump_file, "\n");
1098                 }
1099               prop_stats.num_dce++;
1100               i2 = gsi_for_stmt (stmt);
1101               gsi_remove (&i2, true);
1102               release_defs (stmt);
1103               continue;
1104             }
1105
1106           /* Replace the statement with its folded version and mark it
1107              folded.  */
1108           did_replace = false;
1109           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1110             {
1111               fprintf (dump_file, "Folding statement: ");
1112               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1113             }
1114
1115           old_stmt = stmt;
1116
1117           /* Some statements may be simplified using propagator
1118              specific information.  Do this before propagating
1119              into the stmt to not disturb pass specific information.  */
1120           if (fold_fn
1121               && (*fold_fn)(&oldi))
1122             {
1123               did_replace = true;
1124               prop_stats.num_stmts_folded++;
1125             }
1126
1127           /* Only replace real uses if we couldn't fold the
1128              statement using value range information.  */
1129           if (get_value_fn
1130               && !did_replace)
1131             did_replace |= replace_uses_in (stmt, get_value_fn);
1132
1133           /* If we made a replacement, fold the statement.  */
1134           if (did_replace)
1135             fold_stmt (&oldi);
1136
1137           /* Now cleanup.  */
1138           if (did_replace)
1139             {
1140               stmt = gsi_stmt (oldi);
1141
1142               /* If we cleaned up EH information from the statement,
1143                  remove EH edges.  */
1144               if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1145                 gimple_purge_dead_eh_edges (bb);
1146
1147               if (is_gimple_assign (stmt)
1148                   && (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt))
1149                       == GIMPLE_SINGLE_RHS))
1150               {
1151                 tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1152
1153                 if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1154                   recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1155               }
1156
1157               /* Determine what needs to be done to update the SSA form.  */
1158               update_stmt (stmt);
1159               if (!is_gimple_debug (stmt))
1160                 something_changed = true;
1161             }
1162
1163           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1164             {
1165               if (did_replace)
1166                 {
1167                   fprintf (dump_file, "Folded into: ");
1168                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
1169                   fprintf (dump_file, "\n");
1170                 }
1171               else
1172                 fprintf (dump_file, "Not folded\n");
1173             }
1174         }
1175     }
1176
1177   statistics_counter_event (cfun, "Constants propagated",
1178                             prop_stats.num_const_prop);
1179   statistics_counter_event (cfun, "Copies propagated",
1180                             prop_stats.num_copy_prop);
1181   statistics_counter_event (cfun, "Statements folded",
1182                             prop_stats.num_stmts_folded);
1183   statistics_counter_event (cfun, "Statements deleted",
1184                             prop_stats.num_dce);
1185   return something_changed;
1186 }
1187
1188 #include "gt-tree-ssa-propagate.h"