OSDN Git Service

* ifcvt.c (noce_emit_cmove): If both of the values are SUBREGs, try
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-reassoc.c
1 /* Reassociation for trees.
2    Copyright (C) 2005, 2007, 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dan@dberlin.org>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "basic-block.h"
27 #include "tree-pretty-print.h"
28 #include "gimple-pretty-print.h"
29 #include "tree-inline.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "gimple.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-iterator.h"
35 #include "tree-pass.h"
36 #include "alloc-pool.h"
37 #include "vec.h"
38 #include "langhooks.h"
39 #include "pointer-set.h"
40 #include "cfgloop.h"
41 #include "flags.h"
42
43 /*  This is a simple global reassociation pass.  It is, in part, based
44     on the LLVM pass of the same name (They do some things more/less
45     than we do, in different orders, etc).
46
47     It consists of five steps:
48
49     1. Breaking up subtract operations into addition + negate, where
50     it would promote the reassociation of adds.
51
52     2. Left linearization of the expression trees, so that (A+B)+(C+D)
53     becomes (((A+B)+C)+D), which is easier for us to rewrite later.
54     During linearization, we place the operands of the binary
55     expressions into a vector of operand_entry_t
56
57     3. Optimization of the operand lists, eliminating things like a +
58     -a, a & a, etc.
59
60     4. Rewrite the expression trees we linearized and optimized so
61     they are in proper rank order.
62
63     5. Repropagate negates, as nothing else will clean it up ATM.
64
65     A bit of theory on #4, since nobody seems to write anything down
66     about why it makes sense to do it the way they do it:
67
68     We could do this much nicer theoretically, but don't (for reasons
69     explained after how to do it theoretically nice :P).
70
71     In order to promote the most redundancy elimination, you want
72     binary expressions whose operands are the same rank (or
73     preferably, the same value) exposed to the redundancy eliminator,
74     for possible elimination.
75
76     So the way to do this if we really cared, is to build the new op
77     tree from the leaves to the roots, merging as you go, and putting the
78     new op on the end of the worklist, until you are left with one
79     thing on the worklist.
80
81     IE if you have to rewrite the following set of operands (listed with
82     rank in parentheses), with opcode PLUS_EXPR:
83
84     a (1),  b (1),  c (1),  d (2), e (2)
85
86
87     We start with our merge worklist empty, and the ops list with all of
88     those on it.
89
90     You want to first merge all leaves of the same rank, as much as
91     possible.
92
93     So first build a binary op of
94
95     mergetmp = a + b, and put "mergetmp" on the merge worklist.
96
97     Because there is no three operand form of PLUS_EXPR, c is not going to
98     be exposed to redundancy elimination as a rank 1 operand.
99
100     So you might as well throw it on the merge worklist (you could also
101     consider it to now be a rank two operand, and merge it with d and e,
102     but in this case, you then have evicted e from a binary op. So at
103     least in this situation, you can't win.)
104
105     Then build a binary op of d + e
106     mergetmp2 = d + e
107
108     and put mergetmp2 on the merge worklist.
109
110     so merge worklist = {mergetmp, c, mergetmp2}
111
112     Continue building binary ops of these operations until you have only
113     one operation left on the worklist.
114
115     So we have
116
117     build binary op
118     mergetmp3 = mergetmp + c
119
120     worklist = {mergetmp2, mergetmp3}
121
122     mergetmp4 = mergetmp2 + mergetmp3
123
124     worklist = {mergetmp4}
125
126     because we have one operation left, we can now just set the original
127     statement equal to the result of that operation.
128
129     This will at least expose a + b  and d + e to redundancy elimination
130     as binary operations.
131
132     For extra points, you can reuse the old statements to build the
133     mergetmps, since you shouldn't run out.
134
135     So why don't we do this?
136
137     Because it's expensive, and rarely will help.  Most trees we are
138     reassociating have 3 or less ops.  If they have 2 ops, they already
139     will be written into a nice single binary op.  If you have 3 ops, a
140     single simple check suffices to tell you whether the first two are of the
141     same rank.  If so, you know to order it
142
143     mergetmp = op1 + op2
144     newstmt = mergetmp + op3
145
146     instead of
147     mergetmp = op2 + op3
148     newstmt = mergetmp + op1
149
150     If all three are of the same rank, you can't expose them all in a
151     single binary operator anyway, so the above is *still* the best you
152     can do.
153
154     Thus, this is what we do.  When we have three ops left, we check to see
155     what order to put them in, and call it a day.  As a nod to vector sum
156     reduction, we check if any of the ops are really a phi node that is a
157     destructive update for the associating op, and keep the destructive
158     update together for vector sum reduction recognition.  */
159
160
161 /* Statistics */
162 static struct
163 {
164   int linearized;
165   int constants_eliminated;
166   int ops_eliminated;
167   int rewritten;
168 } reassociate_stats;
169
170 /* Operator, rank pair.  */
171 typedef struct operand_entry
172 {
173   unsigned int rank;
174   int id;
175   tree op;
176 } *operand_entry_t;
177
178 static alloc_pool operand_entry_pool;
179
180 /* This is used to assign a unique ID to each struct operand_entry
181    so that qsort results are identical on different hosts.  */
182 static int next_operand_entry_id;
183
184 /* Starting rank number for a given basic block, so that we can rank
185    operations using unmovable instructions in that BB based on the bb
186    depth.  */
187 static long *bb_rank;
188
189 /* Operand->rank hashtable.  */
190 static struct pointer_map_t *operand_rank;
191
192
193 /* Look up the operand rank structure for expression E.  */
194
195 static inline long
196 find_operand_rank (tree e)
197 {
198   void **slot = pointer_map_contains (operand_rank, e);
199   return slot ? (long) (intptr_t) *slot : -1;
200 }
201
202 /* Insert {E,RANK} into the operand rank hashtable.  */
203
204 static inline void
205 insert_operand_rank (tree e, long rank)
206 {
207   void **slot;
208   gcc_assert (rank > 0);
209   slot = pointer_map_insert (operand_rank, e);
210   gcc_assert (!*slot);
211   *slot = (void *) (intptr_t) rank;
212 }
213
214 /* Given an expression E, return the rank of the expression.  */
215
216 static long
217 get_rank (tree e)
218 {
219   /* Constants have rank 0.  */
220   if (is_gimple_min_invariant (e))
221     return 0;
222
223   /* SSA_NAME's have the rank of the expression they are the result
224      of.
225      For globals and uninitialized values, the rank is 0.
226      For function arguments, use the pre-setup rank.
227      For PHI nodes, stores, asm statements, etc, we use the rank of
228      the BB.
229      For simple operations, the rank is the maximum rank of any of
230      its operands, or the bb_rank, whichever is less.
231      I make no claims that this is optimal, however, it gives good
232      results.  */
233
234   if (TREE_CODE (e) == SSA_NAME)
235     {
236       gimple stmt;
237       long rank, maxrank;
238       int i, n;
239
240       if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (e)) == PARM_DECL
241           && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (e))
242         return find_operand_rank (e);
243
244       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (e);
245       if (gimple_bb (stmt) == NULL)
246         return 0;
247
248       if (!is_gimple_assign (stmt)
249           || gimple_vdef (stmt))
250         return bb_rank[gimple_bb (stmt)->index];
251
252       /* If we already have a rank for this expression, use that.  */
253       rank = find_operand_rank (e);
254       if (rank != -1)
255         return rank;
256
257       /* Otherwise, find the maximum rank for the operands, or the bb
258          rank, whichever is less.   */
259       rank = 0;
260       maxrank = bb_rank[gimple_bb(stmt)->index];
261       if (gimple_assign_single_p (stmt))
262         {
263           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
264           n = TREE_OPERAND_LENGTH (rhs);
265           if (n == 0)
266             rank = MAX (rank, get_rank (rhs));
267           else
268             {
269               for (i = 0;
270                    i < n && TREE_OPERAND (rhs, i) && rank != maxrank; i++)
271                 rank = MAX(rank, get_rank (TREE_OPERAND (rhs, i)));
272             }
273         }
274       else
275         {
276           n = gimple_num_ops (stmt);
277           for (i = 1; i < n && rank != maxrank; i++)
278             {
279               gcc_assert (gimple_op (stmt, i));
280               rank = MAX(rank, get_rank (gimple_op (stmt, i)));
281             }
282         }
283
284       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
285         {
286           fprintf (dump_file, "Rank for ");
287           print_generic_expr (dump_file, e, 0);
288           fprintf (dump_file, " is %ld\n", (rank + 1));
289         }
290
291       /* Note the rank in the hashtable so we don't recompute it.  */
292       insert_operand_rank (e, (rank + 1));
293       return (rank + 1);
294     }
295
296   /* Globals, etc,  are rank 0 */
297   return 0;
298 }
299
300 DEF_VEC_P(operand_entry_t);
301 DEF_VEC_ALLOC_P(operand_entry_t, heap);
302
303 /* We want integer ones to end up last no matter what, since they are
304    the ones we can do the most with.  */
305 #define INTEGER_CONST_TYPE 1 << 3
306 #define FLOAT_CONST_TYPE 1 << 2
307 #define OTHER_CONST_TYPE 1 << 1
308
309 /* Classify an invariant tree into integer, float, or other, so that
310    we can sort them to be near other constants of the same type.  */
311 static inline int
312 constant_type (tree t)
313 {
314   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
315     return INTEGER_CONST_TYPE;
316   else if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
317     return FLOAT_CONST_TYPE;
318   else
319     return OTHER_CONST_TYPE;
320 }
321
322 /* qsort comparison function to sort operand entries PA and PB by rank
323    so that the sorted array is ordered by rank in decreasing order.  */
324 static int
325 sort_by_operand_rank (const void *pa, const void *pb)
326 {
327   const operand_entry_t oea = *(const operand_entry_t *)pa;
328   const operand_entry_t oeb = *(const operand_entry_t *)pb;
329
330   /* It's nicer for optimize_expression if constants that are likely
331      to fold when added/multiplied//whatever are put next to each
332      other.  Since all constants have rank 0, order them by type.  */
333   if (oeb->rank == 0 &&  oea->rank == 0)
334     {
335       if (constant_type (oeb->op) != constant_type (oea->op))
336         return constant_type (oeb->op) - constant_type (oea->op);
337       else
338         /* To make sorting result stable, we use unique IDs to determine
339            order.  */
340         return oeb->id - oea->id;
341     }
342
343   /* Lastly, make sure the versions that are the same go next to each
344      other.  We use SSA_NAME_VERSION because it's stable.  */
345   if ((oeb->rank - oea->rank == 0)
346       && TREE_CODE (oea->op) == SSA_NAME
347       && TREE_CODE (oeb->op) == SSA_NAME)
348     {
349       if (SSA_NAME_VERSION (oeb->op) != SSA_NAME_VERSION (oea->op))
350         return SSA_NAME_VERSION (oeb->op) - SSA_NAME_VERSION (oea->op);
351       else
352         return oeb->id - oea->id;
353     }
354
355   if (oeb->rank != oea->rank)
356     return oeb->rank - oea->rank;
357   else
358     return oeb->id - oea->id;
359 }
360
361 /* Add an operand entry to *OPS for the tree operand OP.  */
362
363 static void
364 add_to_ops_vec (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, tree op)
365 {
366   operand_entry_t oe = (operand_entry_t) pool_alloc (operand_entry_pool);
367
368   oe->op = op;
369   oe->rank = get_rank (op);
370   oe->id = next_operand_entry_id++;
371   VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oe);
372 }
373
374 /* Return true if STMT is reassociable operation containing a binary
375    operation with tree code CODE, and is inside LOOP.  */
376
377 static bool
378 is_reassociable_op (gimple stmt, enum tree_code code, struct loop *loop)
379 {
380   basic_block bb = gimple_bb (stmt);
381
382   if (gimple_bb (stmt) == NULL)
383     return false;
384
385   if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
386     return false;
387
388   if (is_gimple_assign (stmt)
389       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == code
390       && has_single_use (gimple_assign_lhs (stmt)))
391     return true;
392
393   return false;
394 }
395
396
397 /* Given NAME, if NAME is defined by a unary operation OPCODE, return the
398    operand of the negate operation.  Otherwise, return NULL.  */
399
400 static tree
401 get_unary_op (tree name, enum tree_code opcode)
402 {
403   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
404
405   if (!is_gimple_assign (stmt))
406     return NULL_TREE;
407
408   if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == opcode)
409     return gimple_assign_rhs1 (stmt);
410   return NULL_TREE;
411 }
412
413 /* If CURR and LAST are a pair of ops that OPCODE allows us to
414    eliminate through equivalences, do so, remove them from OPS, and
415    return true.  Otherwise, return false.  */
416
417 static bool
418 eliminate_duplicate_pair (enum tree_code opcode,
419                           VEC (operand_entry_t, heap) **ops,
420                           bool *all_done,
421                           unsigned int i,
422                           operand_entry_t curr,
423                           operand_entry_t last)
424 {
425
426   /* If we have two of the same op, and the opcode is & |, min, or max,
427      we can eliminate one of them.
428      If we have two of the same op, and the opcode is ^, we can
429      eliminate both of them.  */
430
431   if (last && last->op == curr->op)
432     {
433       switch (opcode)
434         {
435         case MAX_EXPR:
436         case MIN_EXPR:
437         case BIT_IOR_EXPR:
438         case BIT_AND_EXPR:
439           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
440             {
441               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
442               print_generic_expr (dump_file, curr->op, 0);
443               fprintf (dump_file, " [&|minmax] ");
444               print_generic_expr (dump_file, last->op, 0);
445               fprintf (dump_file, " -> ");
446               print_generic_stmt (dump_file, last->op, 0);
447             }
448
449           VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i);
450           reassociate_stats.ops_eliminated ++;
451
452           return true;
453
454         case BIT_XOR_EXPR:
455           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
456             {
457               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
458               print_generic_expr (dump_file, curr->op, 0);
459               fprintf (dump_file, " ^ ");
460               print_generic_expr (dump_file, last->op, 0);
461               fprintf (dump_file, " -> nothing\n");
462             }
463
464           reassociate_stats.ops_eliminated += 2;
465
466           if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) == 2)
467             {
468               VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
469               *ops = NULL;
470               add_to_ops_vec (ops, fold_convert (TREE_TYPE (last->op),
471                                                  integer_zero_node));
472               *all_done = true;
473             }
474           else
475             {
476               VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i-1);
477               VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i-1);
478             }
479
480           return true;
481
482         default:
483           break;
484         }
485     }
486   return false;
487 }
488
489 static VEC(tree, heap) *plus_negates;
490
491 /* If OPCODE is PLUS_EXPR, CURR->OP is a negate expression or a bitwise not
492    expression, look in OPS for a corresponding positive operation to cancel
493    it out.  If we find one, remove the other from OPS, replace
494    OPS[CURRINDEX] with 0 or -1, respectively, and return true.  Otherwise,
495    return false. */
496
497 static bool
498 eliminate_plus_minus_pair (enum tree_code opcode,
499                            VEC (operand_entry_t, heap) **ops,
500                            unsigned int currindex,
501                            operand_entry_t curr)
502 {
503   tree negateop;
504   tree notop;
505   unsigned int i;
506   operand_entry_t oe;
507
508   if (opcode != PLUS_EXPR || TREE_CODE (curr->op) != SSA_NAME)
509     return false;
510
511   negateop = get_unary_op (curr->op, NEGATE_EXPR);
512   notop = get_unary_op (curr->op, BIT_NOT_EXPR);
513   if (negateop == NULL_TREE && notop == NULL_TREE)
514     return false;
515
516   /* Any non-negated version will have a rank that is one less than
517      the current rank.  So once we hit those ranks, if we don't find
518      one, we can stop.  */
519
520   for (i = currindex + 1;
521        VEC_iterate (operand_entry_t, *ops, i, oe)
522        && oe->rank >= curr->rank - 1 ;
523        i++)
524     {
525       if (oe->op == negateop)
526         {
527
528           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
529             {
530               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
531               print_generic_expr (dump_file, negateop, 0);
532               fprintf (dump_file, " + -");
533               print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
534               fprintf (dump_file, " -> 0\n");
535             }
536
537           VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i);
538           add_to_ops_vec (ops, fold_convert(TREE_TYPE (oe->op),
539                                             integer_zero_node));
540           VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, currindex);
541           reassociate_stats.ops_eliminated ++;
542
543           return true;
544         }
545       else if (oe->op == notop)
546         {
547           tree op_type = TREE_TYPE (oe->op);
548
549           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
550             {
551               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
552               print_generic_expr (dump_file, notop, 0);
553               fprintf (dump_file, " + ~");
554               print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
555               fprintf (dump_file, " -> -1\n");
556             }
557
558           VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i);
559           add_to_ops_vec (ops, build_int_cst_type (op_type, -1));
560           VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, currindex);
561           reassociate_stats.ops_eliminated ++;
562
563           return true;
564         }
565     }
566
567   /* CURR->OP is a negate expr in a plus expr: save it for later
568      inspection in repropagate_negates().  */
569   if (negateop != NULL_TREE)
570     VEC_safe_push (tree, heap, plus_negates, curr->op);
571
572   return false;
573 }
574
575 /* If OPCODE is BIT_IOR_EXPR, BIT_AND_EXPR, and, CURR->OP is really a
576    bitwise not expression, look in OPS for a corresponding operand to
577    cancel it out.  If we find one, remove the other from OPS, replace
578    OPS[CURRINDEX] with 0, and return true.  Otherwise, return
579    false. */
580
581 static bool
582 eliminate_not_pairs (enum tree_code opcode,
583                      VEC (operand_entry_t, heap) **ops,
584                      unsigned int currindex,
585                      operand_entry_t curr)
586 {
587   tree notop;
588   unsigned int i;
589   operand_entry_t oe;
590
591   if ((opcode != BIT_IOR_EXPR && opcode != BIT_AND_EXPR)
592       || TREE_CODE (curr->op) != SSA_NAME)
593     return false;
594
595   notop = get_unary_op (curr->op, BIT_NOT_EXPR);
596   if (notop == NULL_TREE)
597     return false;
598
599   /* Any non-not version will have a rank that is one less than
600      the current rank.  So once we hit those ranks, if we don't find
601      one, we can stop.  */
602
603   for (i = currindex + 1;
604        VEC_iterate (operand_entry_t, *ops, i, oe)
605        && oe->rank >= curr->rank - 1;
606        i++)
607     {
608       if (oe->op == notop)
609         {
610           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
611             {
612               fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
613               print_generic_expr (dump_file, notop, 0);
614               if (opcode == BIT_AND_EXPR)
615                 fprintf (dump_file, " & ~");
616               else if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
617                 fprintf (dump_file, " | ~");
618               print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
619               if (opcode == BIT_AND_EXPR)
620                 fprintf (dump_file, " -> 0\n");
621               else if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
622                 fprintf (dump_file, " -> -1\n");
623             }
624
625           if (opcode == BIT_AND_EXPR)
626             oe->op = fold_convert (TREE_TYPE (oe->op), integer_zero_node);
627           else if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
628             oe->op = build_low_bits_mask (TREE_TYPE (oe->op),
629                                           TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (oe->op)));
630
631           reassociate_stats.ops_eliminated
632             += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
633           VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
634           *ops = NULL;
635           VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oe);
636           return true;
637         }
638     }
639
640   return false;
641 }
642
643 /* Use constant value that may be present in OPS to try to eliminate
644    operands.  Note that this function is only really used when we've
645    eliminated ops for other reasons, or merged constants.  Across
646    single statements, fold already does all of this, plus more.  There
647    is little point in duplicating logic, so I've only included the
648    identities that I could ever construct testcases to trigger.  */
649
650 static void
651 eliminate_using_constants (enum tree_code opcode,
652                            VEC(operand_entry_t, heap) **ops)
653 {
654   operand_entry_t oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
655   tree type = TREE_TYPE (oelast->op);
656
657   if (oelast->rank == 0
658       && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || FLOAT_TYPE_P (type)))
659     {
660       switch (opcode)
661         {
662         case BIT_AND_EXPR:
663           if (integer_zerop (oelast->op))
664             {
665               if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
666                 {
667                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
668                     fprintf (dump_file, "Found & 0, removing all other ops\n");
669
670                   reassociate_stats.ops_eliminated
671                     += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
672
673                   VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
674                   *ops = NULL;
675                   VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oelast);
676                   return;
677                 }
678             }
679           else if (integer_all_onesp (oelast->op))
680             {
681               if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
682                 {
683                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
684                     fprintf (dump_file, "Found & -1, removing\n");
685                   VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
686                   reassociate_stats.ops_eliminated++;
687                 }
688             }
689           break;
690         case BIT_IOR_EXPR:
691           if (integer_all_onesp (oelast->op))
692             {
693               if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
694                 {
695                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
696                     fprintf (dump_file, "Found | -1, removing all other ops\n");
697
698                   reassociate_stats.ops_eliminated
699                     += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
700
701                   VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
702                   *ops = NULL;
703                   VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oelast);
704                   return;
705                 }
706             }
707           else if (integer_zerop (oelast->op))
708             {
709               if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
710                 {
711                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
712                     fprintf (dump_file, "Found | 0, removing\n");
713                   VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
714                   reassociate_stats.ops_eliminated++;
715                 }
716             }
717           break;
718         case MULT_EXPR:
719           if (integer_zerop (oelast->op)
720               || (FLOAT_TYPE_P (type)
721                   && !HONOR_NANS (TYPE_MODE (type))
722                   && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (type))
723                   && real_zerop (oelast->op)))
724             {
725               if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
726                 {
727                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
728                     fprintf (dump_file, "Found * 0, removing all other ops\n");
729
730                   reassociate_stats.ops_eliminated
731                     += VEC_length (operand_entry_t, *ops) - 1;
732                   VEC_free (operand_entry_t, heap, *ops);
733                   *ops = NULL;
734                   VEC_safe_push (operand_entry_t, heap, *ops, oelast);
735                   return;
736                 }
737             }
738           else if (integer_onep (oelast->op)
739                    || (FLOAT_TYPE_P (type)
740                        && !HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type))
741                        && real_onep (oelast->op)))
742             {
743               if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
744                 {
745                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
746                     fprintf (dump_file, "Found * 1, removing\n");
747                   VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
748                   reassociate_stats.ops_eliminated++;
749                   return;
750                 }
751             }
752           break;
753         case BIT_XOR_EXPR:
754         case PLUS_EXPR:
755         case MINUS_EXPR:
756           if (integer_zerop (oelast->op)
757               || (FLOAT_TYPE_P (type)
758                   && (opcode == PLUS_EXPR || opcode == MINUS_EXPR)
759                   && fold_real_zero_addition_p (type, oelast->op,
760                                                 opcode == MINUS_EXPR)))
761             {
762               if (VEC_length (operand_entry_t, *ops) != 1)
763                 {
764                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
765                     fprintf (dump_file, "Found [|^+] 0, removing\n");
766                   VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
767                   reassociate_stats.ops_eliminated++;
768                   return;
769                 }
770             }
771           break;
772         default:
773           break;
774         }
775     }
776 }
777
778
779 static void linearize_expr_tree (VEC(operand_entry_t, heap) **, gimple,
780                                  bool, bool);
781
782 /* Structure for tracking and counting operands.  */
783 typedef struct oecount_s {
784   int cnt;
785   int id;
786   enum tree_code oecode;
787   tree op;
788 } oecount;
789
790 DEF_VEC_O(oecount);
791 DEF_VEC_ALLOC_O(oecount,heap);
792
793 /* The heap for the oecount hashtable and the sorted list of operands.  */
794 static VEC (oecount, heap) *cvec;
795
796 /* Hash function for oecount.  */
797
798 static hashval_t
799 oecount_hash (const void *p)
800 {
801   const oecount *c = VEC_index (oecount, cvec, (size_t)p - 42);
802   return htab_hash_pointer (c->op) ^ (hashval_t)c->oecode;
803 }
804
805 /* Comparison function for oecount.  */
806
807 static int
808 oecount_eq (const void *p1, const void *p2)
809 {
810   const oecount *c1 = VEC_index (oecount, cvec, (size_t)p1 - 42);
811   const oecount *c2 = VEC_index (oecount, cvec, (size_t)p2 - 42);
812   return (c1->oecode == c2->oecode
813           && c1->op == c2->op);
814 }
815
816 /* Comparison function for qsort sorting oecount elements by count.  */
817
818 static int
819 oecount_cmp (const void *p1, const void *p2)
820 {
821   const oecount *c1 = (const oecount *)p1;
822   const oecount *c2 = (const oecount *)p2;
823   if (c1->cnt != c2->cnt)
824     return c1->cnt - c2->cnt;
825   else
826     /* If counts are identical, use unique IDs to stabilize qsort.  */
827     return c1->id - c2->id;
828 }
829
830 /* Walks the linear chain with result *DEF searching for an operation
831    with operand OP and code OPCODE removing that from the chain.  *DEF
832    is updated if there is only one operand but no operation left.  */
833
834 static void
835 zero_one_operation (tree *def, enum tree_code opcode, tree op)
836 {
837   gimple stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (*def);
838
839   do
840     {
841       tree name = gimple_assign_rhs1 (stmt);
842
843       /* If this is the operation we look for and one of the operands
844          is ours simply propagate the other operand into the stmts
845          single use.  */
846       if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == opcode
847           && (name == op
848               || gimple_assign_rhs2 (stmt) == op))
849         {
850           gimple use_stmt;
851           use_operand_p use;
852           gimple_stmt_iterator gsi;
853           if (name == op)
854             name = gimple_assign_rhs2 (stmt);
855           gcc_assert (has_single_use (gimple_assign_lhs (stmt)));
856           single_imm_use (gimple_assign_lhs (stmt), &use, &use_stmt);
857           if (gimple_assign_lhs (stmt) == *def)
858             *def = name;
859           SET_USE (use, name);
860           if (TREE_CODE (name) != SSA_NAME)
861             update_stmt (use_stmt);
862           gsi = gsi_for_stmt (stmt);
863           gsi_remove (&gsi, true);
864           release_defs (stmt);
865           return;
866         }
867
868       /* Continue walking the chain.  */
869       gcc_assert (name != op
870                   && TREE_CODE (name) == SSA_NAME);
871       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
872     }
873   while (1);
874 }
875
876 /* Builds one statement performing OP1 OPCODE OP2 using TMPVAR for
877    the result.  Places the statement after the definition of either
878    OP1 or OP2.  Returns the new statement.  */
879
880 static gimple
881 build_and_add_sum (tree tmpvar, tree op1, tree op2, enum tree_code opcode)
882 {
883   gimple op1def = NULL, op2def = NULL;
884   gimple_stmt_iterator gsi;
885   tree op;
886   gimple sum;
887
888   /* Create the addition statement.  */
889   sum = gimple_build_assign_with_ops (opcode, tmpvar, op1, op2);
890   op = make_ssa_name (tmpvar, sum);
891   gimple_assign_set_lhs (sum, op);
892
893   /* Find an insertion place and insert.  */
894   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
895     op1def = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
896   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
897     op2def = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
898   if ((!op1def || gimple_nop_p (op1def))
899       && (!op2def || gimple_nop_p (op2def)))
900     {
901       gsi = gsi_after_labels (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR));
902       gsi_insert_before (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
903     }
904   else if ((!op1def || gimple_nop_p (op1def))
905            || (op2def && !gimple_nop_p (op2def)
906                && stmt_dominates_stmt_p (op1def, op2def)))
907     {
908       if (gimple_code (op2def) == GIMPLE_PHI)
909         {
910           gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (op2def));
911           gsi_insert_before (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
912         }
913       else
914         {
915           if (!stmt_ends_bb_p (op2def))
916             {
917               gsi = gsi_for_stmt (op2def);
918               gsi_insert_after (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
919             }
920           else
921             {
922               edge e;
923               edge_iterator ei;
924
925               FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (op2def)->succs)
926                 if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
927                   gsi_insert_on_edge_immediate (e, sum);
928             }
929         }
930     }
931   else
932     {
933       if (gimple_code (op1def) == GIMPLE_PHI)
934         {
935           gsi = gsi_after_labels (gimple_bb (op1def));
936           gsi_insert_before (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
937         }
938       else
939         {
940           if (!stmt_ends_bb_p (op1def))
941             {
942               gsi = gsi_for_stmt (op1def);
943               gsi_insert_after (&gsi, sum, GSI_NEW_STMT);
944             }
945           else
946             {
947               edge e;
948               edge_iterator ei;
949
950               FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (op1def)->succs)
951                 if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
952                   gsi_insert_on_edge_immediate (e, sum);
953             }
954         }
955     }
956   update_stmt (sum);
957
958   return sum;
959 }
960
961 /* Perform un-distribution of divisions and multiplications.
962    A * X + B * X is transformed into (A + B) * X and A / X + B / X
963    to (A + B) / X for real X.
964
965    The algorithm is organized as follows.
966
967     - First we walk the addition chain *OPS looking for summands that
968       are defined by a multiplication or a real division.  This results
969       in the candidates bitmap with relevant indices into *OPS.
970
971     - Second we build the chains of multiplications or divisions for
972       these candidates, counting the number of occurences of (operand, code)
973       pairs in all of the candidates chains.
974
975     - Third we sort the (operand, code) pairs by number of occurence and
976       process them starting with the pair with the most uses.
977
978       * For each such pair we walk the candidates again to build a
979         second candidate bitmap noting all multiplication/division chains
980         that have at least one occurence of (operand, code).
981
982       * We build an alternate addition chain only covering these
983         candidates with one (operand, code) operation removed from their
984         multiplication/division chain.
985
986       * The first candidate gets replaced by the alternate addition chain
987         multiplied/divided by the operand.
988
989       * All candidate chains get disabled for further processing and
990         processing of (operand, code) pairs continues.
991
992   The alternate addition chains built are re-processed by the main
993   reassociation algorithm which allows optimizing a * x * y + b * y * x
994   to (a + b ) * x * y in one invocation of the reassociation pass.  */
995
996 static bool
997 undistribute_ops_list (enum tree_code opcode,
998                        VEC (operand_entry_t, heap) **ops, struct loop *loop)
999 {
1000   unsigned int length = VEC_length (operand_entry_t, *ops);
1001   operand_entry_t oe1;
1002   unsigned i, j;
1003   sbitmap candidates, candidates2;
1004   unsigned nr_candidates, nr_candidates2;
1005   sbitmap_iterator sbi0;
1006   VEC (operand_entry_t, heap) **subops;
1007   htab_t ctable;
1008   bool changed = false;
1009   int next_oecount_id = 0;
1010
1011   if (length <= 1
1012       || opcode != PLUS_EXPR)
1013     return false;
1014
1015   /* Build a list of candidates to process.  */
1016   candidates = sbitmap_alloc (length);
1017   sbitmap_zero (candidates);
1018   nr_candidates = 0;
1019   FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, *ops, i, oe1)
1020     {
1021       enum tree_code dcode;
1022       gimple oe1def;
1023
1024       if (TREE_CODE (oe1->op) != SSA_NAME)
1025         continue;
1026       oe1def = SSA_NAME_DEF_STMT (oe1->op);
1027       if (!is_gimple_assign (oe1def))
1028         continue;
1029       dcode = gimple_assign_rhs_code (oe1def);
1030       if ((dcode != MULT_EXPR
1031            && dcode != RDIV_EXPR)
1032           || !is_reassociable_op (oe1def, dcode, loop))
1033         continue;
1034
1035       SET_BIT (candidates, i);
1036       nr_candidates++;
1037     }
1038
1039   if (nr_candidates < 2)
1040     {
1041       sbitmap_free (candidates);
1042       return false;
1043     }
1044
1045   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1046     {
1047       fprintf (dump_file, "searching for un-distribute opportunities ");
1048       print_generic_expr (dump_file,
1049         VEC_index (operand_entry_t, *ops,
1050                    sbitmap_first_set_bit (candidates))->op, 0);
1051       fprintf (dump_file, " %d\n", nr_candidates);
1052     }
1053
1054   /* Build linearized sub-operand lists and the counting table.  */
1055   cvec = NULL;
1056   ctable = htab_create (15, oecount_hash, oecount_eq, NULL);
1057   subops = XCNEWVEC (VEC (operand_entry_t, heap) *,
1058                      VEC_length (operand_entry_t, *ops));
1059   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (candidates, 0, i, sbi0)
1060     {
1061       gimple oedef;
1062       enum tree_code oecode;
1063       unsigned j;
1064
1065       oedef = SSA_NAME_DEF_STMT (VEC_index (operand_entry_t, *ops, i)->op);
1066       oecode = gimple_assign_rhs_code (oedef);
1067       linearize_expr_tree (&subops[i], oedef,
1068                            associative_tree_code (oecode), false);
1069
1070       FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, subops[i], j, oe1)
1071         {
1072           oecount c;
1073           void **slot;
1074           size_t idx;
1075           c.oecode = oecode;
1076           c.cnt = 1;
1077           c.id = next_oecount_id++;
1078           c.op = oe1->op;
1079           VEC_safe_push (oecount, heap, cvec, &c);
1080           idx = VEC_length (oecount, cvec) + 41;
1081           slot = htab_find_slot (ctable, (void *)idx, INSERT);
1082           if (!*slot)
1083             {
1084               *slot = (void *)idx;
1085             }
1086           else
1087             {
1088               VEC_pop (oecount, cvec);
1089               VEC_index (oecount, cvec, (size_t)*slot - 42)->cnt++;
1090             }
1091         }
1092     }
1093   htab_delete (ctable);
1094
1095   /* Sort the counting table.  */
1096   VEC_qsort (oecount, cvec, oecount_cmp);
1097
1098   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1099     {
1100       oecount *c;
1101       fprintf (dump_file, "Candidates:\n");
1102       FOR_EACH_VEC_ELT (oecount, cvec, j, c)
1103         {
1104           fprintf (dump_file, "  %u %s: ", c->cnt,
1105                    c->oecode == MULT_EXPR
1106                    ? "*" : c->oecode == RDIV_EXPR ? "/" : "?");
1107           print_generic_expr (dump_file, c->op, 0);
1108           fprintf (dump_file, "\n");
1109         }
1110     }
1111
1112   /* Process the (operand, code) pairs in order of most occurence.  */
1113   candidates2 = sbitmap_alloc (length);
1114   while (!VEC_empty (oecount, cvec))
1115     {
1116       oecount *c = VEC_last (oecount, cvec);
1117       if (c->cnt < 2)
1118         break;
1119
1120       /* Now collect the operands in the outer chain that contain
1121          the common operand in their inner chain.  */
1122       sbitmap_zero (candidates2);
1123       nr_candidates2 = 0;
1124       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (candidates, 0, i, sbi0)
1125         {
1126           gimple oedef;
1127           enum tree_code oecode;
1128           unsigned j;
1129           tree op = VEC_index (operand_entry_t, *ops, i)->op;
1130
1131           /* If we undistributed in this chain already this may be
1132              a constant.  */
1133           if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1134             continue;
1135
1136           oedef = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
1137           oecode = gimple_assign_rhs_code (oedef);
1138           if (oecode != c->oecode)
1139             continue;
1140
1141           FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, subops[i], j, oe1)
1142             {
1143               if (oe1->op == c->op)
1144                 {
1145                   SET_BIT (candidates2, i);
1146                   ++nr_candidates2;
1147                   break;
1148                 }
1149             }
1150         }
1151
1152       if (nr_candidates2 >= 2)
1153         {
1154           operand_entry_t oe1, oe2;
1155           tree tmpvar;
1156           gimple prod;
1157           int first = sbitmap_first_set_bit (candidates2);
1158
1159           /* Build the new addition chain.  */
1160           oe1 = VEC_index (operand_entry_t, *ops, first);
1161           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1162             {
1163               fprintf (dump_file, "Building (");
1164               print_generic_expr (dump_file, oe1->op, 0);
1165             }
1166           tmpvar = create_tmp_reg (TREE_TYPE (oe1->op), NULL);
1167           add_referenced_var (tmpvar);
1168           zero_one_operation (&oe1->op, c->oecode, c->op);
1169           EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (candidates2, first+1, i, sbi0)
1170             {
1171               gimple sum;
1172               oe2 = VEC_index (operand_entry_t, *ops, i);
1173               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1174                 {
1175                   fprintf (dump_file, " + ");
1176                   print_generic_expr (dump_file, oe2->op, 0);
1177                 }
1178               zero_one_operation (&oe2->op, c->oecode, c->op);
1179               sum = build_and_add_sum (tmpvar, oe1->op, oe2->op, opcode);
1180               oe2->op = fold_convert (TREE_TYPE (oe2->op), integer_zero_node);
1181               oe2->rank = 0;
1182               oe1->op = gimple_get_lhs (sum);
1183             }
1184
1185           /* Apply the multiplication/division.  */
1186           prod = build_and_add_sum (tmpvar, oe1->op, c->op, c->oecode);
1187           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1188             {
1189               fprintf (dump_file, ") %s ", c->oecode == MULT_EXPR ? "*" : "/");
1190               print_generic_expr (dump_file, c->op, 0);
1191               fprintf (dump_file, "\n");
1192             }
1193
1194           /* Record it in the addition chain and disable further
1195              undistribution with this op.  */
1196           oe1->op = gimple_assign_lhs (prod);
1197           oe1->rank = get_rank (oe1->op);
1198           VEC_free (operand_entry_t, heap, subops[first]);
1199
1200           changed = true;
1201         }
1202
1203       VEC_pop (oecount, cvec);
1204     }
1205
1206   for (i = 0; i < VEC_length (operand_entry_t, *ops); ++i)
1207     VEC_free (operand_entry_t, heap, subops[i]);
1208   free (subops);
1209   VEC_free (oecount, heap, cvec);
1210   sbitmap_free (candidates);
1211   sbitmap_free (candidates2);
1212
1213   return changed;
1214 }
1215
1216 /* If OPCODE is BIT_IOR_EXPR or BIT_AND_EXPR and CURR is a comparison
1217    expression, examine the other OPS to see if any of them are comparisons
1218    of the same values, which we may be able to combine or eliminate.
1219    For example, we can rewrite (a < b) | (a == b) as (a <= b).  */
1220
1221 static bool
1222 eliminate_redundant_comparison (enum tree_code opcode,
1223                                 VEC (operand_entry_t, heap) **ops,
1224                                 unsigned int currindex,
1225                                 operand_entry_t curr)
1226 {
1227   tree op1, op2;
1228   enum tree_code lcode, rcode;
1229   gimple def1, def2;
1230   int i;
1231   operand_entry_t oe;
1232
1233   if (opcode != BIT_IOR_EXPR && opcode != BIT_AND_EXPR)
1234     return false;
1235
1236   /* Check that CURR is a comparison.  */
1237   if (TREE_CODE (curr->op) != SSA_NAME)
1238     return false;
1239   def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (curr->op);
1240   if (!is_gimple_assign (def1))
1241     return false;
1242   lcode = gimple_assign_rhs_code (def1);
1243   if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != tcc_comparison)
1244     return false;
1245   op1 = gimple_assign_rhs1 (def1);
1246   op2 = gimple_assign_rhs2 (def1);
1247
1248   /* Now look for a similar comparison in the remaining OPS.  */
1249   for (i = currindex + 1;
1250        VEC_iterate (operand_entry_t, *ops, i, oe);
1251        i++)
1252     {
1253       tree t;
1254
1255       if (TREE_CODE (oe->op) != SSA_NAME)
1256         continue;
1257       def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (oe->op);
1258       if (!is_gimple_assign (def2))
1259         continue;
1260       rcode = gimple_assign_rhs_code (def2);
1261       if (TREE_CODE_CLASS (rcode) != tcc_comparison)
1262         continue;
1263
1264       /* If we got here, we have a match.  See if we can combine the
1265          two comparisons.  */
1266       if (opcode == BIT_IOR_EXPR)
1267         t = maybe_fold_or_comparisons (lcode, op1, op2,
1268                                        rcode, gimple_assign_rhs1 (def2),
1269                                        gimple_assign_rhs2 (def2));
1270       else
1271         t = maybe_fold_and_comparisons (lcode, op1, op2,
1272                                         rcode, gimple_assign_rhs1 (def2),
1273                                         gimple_assign_rhs2 (def2));
1274       if (!t)
1275         continue;
1276
1277       /* maybe_fold_and_comparisons and maybe_fold_or_comparisons
1278          always give us a boolean_type_node value back.  If the original
1279          BIT_AND_EXPR or BIT_IOR_EXPR was of a wider integer type,
1280          we need to convert.  */
1281       if (!useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (curr->op), TREE_TYPE (t)))
1282         t = fold_convert (TREE_TYPE (curr->op), t);
1283
1284       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1285         {
1286           fprintf (dump_file, "Equivalence: ");
1287           print_generic_expr (dump_file, curr->op, 0);
1288           fprintf (dump_file, " %s ", op_symbol_code (opcode));
1289           print_generic_expr (dump_file, oe->op, 0);
1290           fprintf (dump_file, " -> ");
1291           print_generic_expr (dump_file, t, 0);
1292           fprintf (dump_file, "\n");
1293         }
1294
1295       /* Now we can delete oe, as it has been subsumed by the new combined
1296          expression t.  */
1297       VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, i);
1298       reassociate_stats.ops_eliminated ++;
1299
1300       /* If t is the same as curr->op, we're done.  Otherwise we must
1301          replace curr->op with t.  Special case is if we got a constant
1302          back, in which case we add it to the end instead of in place of
1303          the current entry.  */
1304       if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST)
1305         {
1306           VEC_ordered_remove (operand_entry_t, *ops, currindex);
1307           add_to_ops_vec (ops, t);
1308         }
1309       else if (!operand_equal_p (t, curr->op, 0))
1310         {
1311           tree tmpvar;
1312           gimple sum;
1313           enum tree_code subcode;
1314           tree newop1;
1315           tree newop2;
1316           gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (t));
1317           tmpvar = create_tmp_var (TREE_TYPE (t), NULL);
1318           add_referenced_var (tmpvar);
1319           extract_ops_from_tree (t, &subcode, &newop1, &newop2);
1320           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop1);
1321           STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (newop2);
1322           gcc_checking_assert (is_gimple_val (newop1)
1323                                && is_gimple_val (newop2));
1324           sum = build_and_add_sum (tmpvar, newop1, newop2, subcode);
1325           curr->op = gimple_get_lhs (sum);
1326         }
1327       return true;
1328     }
1329
1330   return false;
1331 }
1332
1333 /* Perform various identities and other optimizations on the list of
1334    operand entries, stored in OPS.  The tree code for the binary
1335    operation between all the operands is OPCODE.  */
1336
1337 static void
1338 optimize_ops_list (enum tree_code opcode,
1339                    VEC (operand_entry_t, heap) **ops)
1340 {
1341   unsigned int length = VEC_length (operand_entry_t, *ops);
1342   unsigned int i;
1343   operand_entry_t oe;
1344   operand_entry_t oelast = NULL;
1345   bool iterate = false;
1346
1347   if (length == 1)
1348     return;
1349
1350   oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
1351
1352   /* If the last two are constants, pop the constants off, merge them
1353      and try the next two.  */
1354   if (oelast->rank == 0 && is_gimple_min_invariant (oelast->op))
1355     {
1356       operand_entry_t oelm1 = VEC_index (operand_entry_t, *ops, length - 2);
1357
1358       if (oelm1->rank == 0
1359           && is_gimple_min_invariant (oelm1->op)
1360           && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (oelm1->op),
1361                                        TREE_TYPE (oelast->op)))
1362         {
1363           tree folded = fold_binary (opcode, TREE_TYPE (oelm1->op),
1364                                      oelm1->op, oelast->op);
1365
1366           if (folded && is_gimple_min_invariant (folded))
1367             {
1368               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1369                 fprintf (dump_file, "Merging constants\n");
1370
1371               VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
1372               VEC_pop (operand_entry_t, *ops);
1373
1374               add_to_ops_vec (ops, folded);
1375               reassociate_stats.constants_eliminated++;
1376
1377               optimize_ops_list (opcode, ops);
1378               return;
1379             }
1380         }
1381     }
1382
1383   eliminate_using_constants (opcode, ops);
1384   oelast = NULL;
1385
1386   for (i = 0; VEC_iterate (operand_entry_t, *ops, i, oe);)
1387     {
1388       bool done = false;
1389
1390       if (eliminate_not_pairs (opcode, ops, i, oe))
1391         return;
1392       if (eliminate_duplicate_pair (opcode, ops, &done, i, oe, oelast)
1393           || (!done && eliminate_plus_minus_pair (opcode, ops, i, oe))
1394           || (!done && eliminate_redundant_comparison (opcode, ops, i, oe)))
1395         {
1396           if (done)
1397             return;
1398           iterate = true;
1399           oelast = NULL;
1400           continue;
1401         }
1402       oelast = oe;
1403       i++;
1404     }
1405
1406   length  = VEC_length (operand_entry_t, *ops);
1407   oelast = VEC_last (operand_entry_t, *ops);
1408
1409   if (iterate)
1410     optimize_ops_list (opcode, ops);
1411 }
1412
1413 /* Return true if OPERAND is defined by a PHI node which uses the LHS
1414    of STMT in it's operands.  This is also known as a "destructive
1415    update" operation.  */
1416
1417 static bool
1418 is_phi_for_stmt (gimple stmt, tree operand)
1419 {
1420   gimple def_stmt;
1421   tree lhs;
1422   use_operand_p arg_p;
1423   ssa_op_iter i;
1424
1425   if (TREE_CODE (operand) != SSA_NAME)
1426     return false;
1427
1428   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1429
1430   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (operand);
1431   if (gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
1432     return false;
1433
1434   FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, def_stmt, i, SSA_OP_USE)
1435     if (lhs == USE_FROM_PTR (arg_p))
1436       return true;
1437   return false;
1438 }
1439
1440 /* Remove def stmt of VAR if VAR has zero uses and recurse
1441    on rhs1 operand if so.  */
1442
1443 static void
1444 remove_visited_stmt_chain (tree var)
1445 {
1446   gimple stmt;
1447   gimple_stmt_iterator gsi;
1448
1449   while (1)
1450     {
1451       if (TREE_CODE (var) != SSA_NAME || !has_zero_uses (var))
1452         return;
1453       stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
1454       if (!is_gimple_assign (stmt)
1455           || !gimple_visited_p (stmt))
1456         return;
1457       var = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1458       gsi = gsi_for_stmt (stmt);
1459       gsi_remove (&gsi, true);
1460       release_defs (stmt);
1461     }
1462 }
1463
1464 /* Recursively rewrite our linearized statements so that the operators
1465    match those in OPS[OPINDEX], putting the computation in rank
1466    order.  */
1467
1468 static void
1469 rewrite_expr_tree (gimple stmt, unsigned int opindex,
1470                    VEC(operand_entry_t, heap) * ops, bool moved)
1471 {
1472   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1473   tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1474   operand_entry_t oe;
1475
1476   /* If we have three operands left, then we want to make sure the one
1477      that gets the double binary op are the ones with the same rank.
1478
1479      The alternative we try is to see if this is a destructive
1480      update style statement, which is like:
1481      b = phi (a, ...)
1482      a = c + b;
1483      In that case, we want to use the destructive update form to
1484      expose the possible vectorizer sum reduction opportunity.
1485      In that case, the third operand will be the phi node.
1486
1487      We could, of course, try to be better as noted above, and do a
1488      lot of work to try to find these opportunities in >3 operand
1489      cases, but it is unlikely to be worth it.  */
1490   if (opindex + 3 == VEC_length (operand_entry_t, ops))
1491     {
1492       operand_entry_t oe1, oe2, oe3;
1493
1494       oe1 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
1495       oe2 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 1);
1496       oe3 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 2);
1497
1498       if ((oe1->rank == oe2->rank
1499            && oe2->rank != oe3->rank)
1500           || (is_phi_for_stmt (stmt, oe3->op)
1501               && !is_phi_for_stmt (stmt, oe1->op)
1502               && !is_phi_for_stmt (stmt, oe2->op)))
1503         {
1504           struct operand_entry temp = *oe3;
1505           oe3->op = oe1->op;
1506           oe3->rank = oe1->rank;
1507           oe1->op = temp.op;
1508           oe1->rank= temp.rank;
1509         }
1510       else if ((oe1->rank == oe3->rank
1511                 && oe2->rank != oe3->rank)
1512                || (is_phi_for_stmt (stmt, oe2->op)
1513                    && !is_phi_for_stmt (stmt, oe1->op)
1514                    && !is_phi_for_stmt (stmt, oe3->op)))
1515         {
1516           struct operand_entry temp = *oe2;
1517           oe2->op = oe1->op;
1518           oe2->rank = oe1->rank;
1519           oe1->op = temp.op;
1520           oe1->rank= temp.rank;
1521         }
1522     }
1523
1524   /* The final recursion case for this function is that you have
1525      exactly two operations left.
1526      If we had one exactly one op in the entire list to start with, we
1527      would have never called this function, and the tail recursion
1528      rewrites them one at a time.  */
1529   if (opindex + 2 == VEC_length (operand_entry_t, ops))
1530     {
1531       operand_entry_t oe1, oe2;
1532
1533       oe1 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
1534       oe2 = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex + 1);
1535
1536       if (rhs1 != oe1->op || rhs2 != oe2->op)
1537         {
1538           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1539             {
1540               fprintf (dump_file, "Transforming ");
1541               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1542             }
1543
1544           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, oe1->op);
1545           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, oe2->op);
1546           update_stmt (stmt);
1547           if (rhs1 != oe1->op && rhs1 != oe2->op)
1548             remove_visited_stmt_chain (rhs1);
1549
1550           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1551             {
1552               fprintf (dump_file, " into ");
1553               print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1554             }
1555
1556         }
1557       return;
1558     }
1559
1560   /* If we hit here, we should have 3 or more ops left.  */
1561   gcc_assert (opindex + 2 < VEC_length (operand_entry_t, ops));
1562
1563   /* Rewrite the next operator.  */
1564   oe = VEC_index (operand_entry_t, ops, opindex);
1565
1566   if (oe->op != rhs2)
1567     {
1568       if (!moved)
1569         {
1570           gimple_stmt_iterator gsinow, gsirhs1;
1571           gimple stmt1 = stmt, stmt2;
1572           unsigned int count;
1573
1574           gsinow = gsi_for_stmt (stmt);
1575           count = VEC_length (operand_entry_t, ops) - opindex - 2;
1576           while (count-- != 0)
1577             {
1578               stmt2 = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt1));
1579               gsirhs1 = gsi_for_stmt (stmt2);
1580               gsi_move_before (&gsirhs1, &gsinow);
1581               gsi_prev (&gsinow);
1582               stmt1 = stmt2;
1583             }
1584           moved = true;
1585         }
1586
1587       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1588         {
1589           fprintf (dump_file, "Transforming ");
1590           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1591         }
1592
1593       gimple_assign_set_rhs2 (stmt, oe->op);
1594       update_stmt (stmt);
1595
1596       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1597         {
1598           fprintf (dump_file, " into ");
1599           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1600         }
1601     }
1602   /* Recurse on the LHS of the binary operator, which is guaranteed to
1603      be the non-leaf side.  */
1604   rewrite_expr_tree (SSA_NAME_DEF_STMT (rhs1), opindex + 1, ops, moved);
1605 }
1606
1607 /* Transform STMT, which is really (A +B) + (C + D) into the left
1608    linear form, ((A+B)+C)+D.
1609    Recurse on D if necessary.  */
1610
1611 static void
1612 linearize_expr (gimple stmt)
1613 {
1614   gimple_stmt_iterator gsinow, gsirhs;
1615   gimple binlhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs1 (stmt));
1616   gimple binrhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs2 (stmt));
1617   enum tree_code rhscode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1618   gimple newbinrhs = NULL;
1619   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
1620
1621   gcc_assert (is_reassociable_op (binlhs, rhscode, loop)
1622               && is_reassociable_op (binrhs, rhscode, loop));
1623
1624   gsinow = gsi_for_stmt (stmt);
1625   gsirhs = gsi_for_stmt (binrhs);
1626   gsi_move_before (&gsirhs, &gsinow);
1627
1628   gimple_assign_set_rhs2 (stmt, gimple_assign_rhs1 (binrhs));
1629   gimple_assign_set_rhs1 (binrhs, gimple_assign_lhs (binlhs));
1630   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, gimple_assign_lhs (binrhs));
1631
1632   if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (stmt)) == SSA_NAME)
1633     newbinrhs = SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_assign_rhs2 (stmt));
1634
1635   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1636     {
1637       fprintf (dump_file, "Linearized: ");
1638       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1639     }
1640
1641   reassociate_stats.linearized++;
1642   update_stmt (binrhs);
1643   update_stmt (binlhs);
1644   update_stmt (stmt);
1645
1646   gimple_set_visited (stmt, true);
1647   gimple_set_visited (binlhs, true);
1648   gimple_set_visited (binrhs, true);
1649
1650   /* Tail recurse on the new rhs if it still needs reassociation.  */
1651   if (newbinrhs && is_reassociable_op (newbinrhs, rhscode, loop))
1652     /* ??? This should probably be linearize_expr (newbinrhs) but I don't
1653            want to change the algorithm while converting to tuples.  */
1654     linearize_expr (stmt);
1655 }
1656
1657 /* If LHS has a single immediate use that is a GIMPLE_ASSIGN statement, return
1658    it.  Otherwise, return NULL.  */
1659
1660 static gimple
1661 get_single_immediate_use (tree lhs)
1662 {
1663   use_operand_p immuse;
1664   gimple immusestmt;
1665
1666   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
1667       && single_imm_use (lhs, &immuse, &immusestmt)
1668       && is_gimple_assign (immusestmt))
1669     return immusestmt;
1670
1671   return NULL;
1672 }
1673
1674 /* Recursively negate the value of TONEGATE, and return the SSA_NAME
1675    representing the negated value.  Insertions of any necessary
1676    instructions go before GSI.
1677    This function is recursive in that, if you hand it "a_5" as the
1678    value to negate, and a_5 is defined by "a_5 = b_3 + b_4", it will
1679    transform b_3 + b_4 into a_5 = -b_3 + -b_4.  */
1680
1681 static tree
1682 negate_value (tree tonegate, gimple_stmt_iterator *gsi)
1683 {
1684   gimple negatedefstmt= NULL;
1685   tree resultofnegate;
1686
1687   /* If we are trying to negate a name, defined by an add, negate the
1688      add operands instead.  */
1689   if (TREE_CODE (tonegate) == SSA_NAME)
1690     negatedefstmt = SSA_NAME_DEF_STMT (tonegate);
1691   if (TREE_CODE (tonegate) == SSA_NAME
1692       && is_gimple_assign (negatedefstmt)
1693       && TREE_CODE (gimple_assign_lhs (negatedefstmt)) == SSA_NAME
1694       && has_single_use (gimple_assign_lhs (negatedefstmt))
1695       && gimple_assign_rhs_code (negatedefstmt) == PLUS_EXPR)
1696     {
1697       gimple_stmt_iterator gsi;
1698       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (negatedefstmt);
1699       tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (negatedefstmt);
1700
1701       gsi = gsi_for_stmt (negatedefstmt);
1702       rhs1 = negate_value (rhs1, &gsi);
1703       gimple_assign_set_rhs1 (negatedefstmt, rhs1);
1704
1705       gsi = gsi_for_stmt (negatedefstmt);
1706       rhs2 = negate_value (rhs2, &gsi);
1707       gimple_assign_set_rhs2 (negatedefstmt, rhs2);
1708
1709       update_stmt (negatedefstmt);
1710       return gimple_assign_lhs (negatedefstmt);
1711     }
1712
1713   tonegate = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (tonegate), tonegate);
1714   resultofnegate = force_gimple_operand_gsi (gsi, tonegate, true,
1715                                              NULL_TREE, true, GSI_SAME_STMT);
1716   return resultofnegate;
1717 }
1718
1719 /* Return true if we should break up the subtract in STMT into an add
1720    with negate.  This is true when we the subtract operands are really
1721    adds, or the subtract itself is used in an add expression.  In
1722    either case, breaking up the subtract into an add with negate
1723    exposes the adds to reassociation.  */
1724
1725 static bool
1726 should_break_up_subtract (gimple stmt)
1727 {
1728   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1729   tree binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1730   tree binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1731   gimple immusestmt;
1732   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
1733
1734   if (TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME
1735       && is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs), PLUS_EXPR, loop))
1736     return true;
1737
1738   if (TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME
1739       && is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs), PLUS_EXPR, loop))
1740     return true;
1741
1742   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
1743       && (immusestmt = get_single_immediate_use (lhs))
1744       && is_gimple_assign (immusestmt)
1745       && (gimple_assign_rhs_code (immusestmt) == PLUS_EXPR
1746           ||  gimple_assign_rhs_code (immusestmt) == MULT_EXPR))
1747     return true;
1748   return false;
1749 }
1750
1751 /* Transform STMT from A - B into A + -B.  */
1752
1753 static void
1754 break_up_subtract (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsip)
1755 {
1756   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1757   tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1758
1759   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1760     {
1761       fprintf (dump_file, "Breaking up subtract ");
1762       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1763     }
1764
1765   rhs2 = negate_value (rhs2, gsip);
1766   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsip, PLUS_EXPR, rhs1, rhs2);
1767   update_stmt (stmt);
1768 }
1769
1770 /* Recursively linearize a binary expression that is the RHS of STMT.
1771    Place the operands of the expression tree in the vector named OPS.  */
1772
1773 static void
1774 linearize_expr_tree (VEC(operand_entry_t, heap) **ops, gimple stmt,
1775                      bool is_associative, bool set_visited)
1776 {
1777   tree binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1778   tree binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1779   gimple binlhsdef, binrhsdef;
1780   bool binlhsisreassoc = false;
1781   bool binrhsisreassoc = false;
1782   enum tree_code rhscode = gimple_assign_rhs_code (stmt);
1783   struct loop *loop = loop_containing_stmt (stmt);
1784
1785   if (set_visited)
1786     gimple_set_visited (stmt, true);
1787
1788   if (TREE_CODE (binlhs) == SSA_NAME)
1789     {
1790       binlhsdef = SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs);
1791       binlhsisreassoc = is_reassociable_op (binlhsdef, rhscode, loop);
1792     }
1793
1794   if (TREE_CODE (binrhs) == SSA_NAME)
1795     {
1796       binrhsdef = SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs);
1797       binrhsisreassoc = is_reassociable_op (binrhsdef, rhscode, loop);
1798     }
1799
1800   /* If the LHS is not reassociable, but the RHS is, we need to swap
1801      them.  If neither is reassociable, there is nothing we can do, so
1802      just put them in the ops vector.  If the LHS is reassociable,
1803      linearize it.  If both are reassociable, then linearize the RHS
1804      and the LHS.  */
1805
1806   if (!binlhsisreassoc)
1807     {
1808       tree temp;
1809
1810       /* If this is not a associative operation like division, give up.  */
1811       if (!is_associative)
1812         {
1813           add_to_ops_vec (ops, binrhs);
1814           return;
1815         }
1816
1817       if (!binrhsisreassoc)
1818         {
1819           add_to_ops_vec (ops, binrhs);
1820           add_to_ops_vec (ops, binlhs);
1821           return;
1822         }
1823
1824       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1825         {
1826           fprintf (dump_file, "swapping operands of ");
1827           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1828         }
1829
1830       swap_tree_operands (stmt,
1831                           gimple_assign_rhs1_ptr (stmt),
1832                           gimple_assign_rhs2_ptr (stmt));
1833       update_stmt (stmt);
1834
1835       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1836         {
1837           fprintf (dump_file, " is now ");
1838           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
1839         }
1840
1841       /* We want to make it so the lhs is always the reassociative op,
1842          so swap.  */
1843       temp = binlhs;
1844       binlhs = binrhs;
1845       binrhs = temp;
1846     }
1847   else if (binrhsisreassoc)
1848     {
1849       linearize_expr (stmt);
1850       binlhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1851       binrhs = gimple_assign_rhs2 (stmt);
1852     }
1853
1854   gcc_assert (TREE_CODE (binrhs) != SSA_NAME
1855               || !is_reassociable_op (SSA_NAME_DEF_STMT (binrhs),
1856                                       rhscode, loop));
1857   linearize_expr_tree (ops, SSA_NAME_DEF_STMT (binlhs),
1858                        is_associative, set_visited);
1859   add_to_ops_vec (ops, binrhs);
1860 }
1861
1862 /* Repropagate the negates back into subtracts, since no other pass
1863    currently does it.  */
1864
1865 static void
1866 repropagate_negates (void)
1867 {
1868   unsigned int i = 0;
1869   tree negate;
1870
1871   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, plus_negates, i, negate)
1872     {
1873       gimple user = get_single_immediate_use (negate);
1874
1875       if (!user || !is_gimple_assign (user))
1876         continue;
1877
1878       /* The negate operand can be either operand of a PLUS_EXPR
1879          (it can be the LHS if the RHS is a constant for example).
1880
1881          Force the negate operand to the RHS of the PLUS_EXPR, then
1882          transform the PLUS_EXPR into a MINUS_EXPR.  */
1883       if (gimple_assign_rhs_code (user) == PLUS_EXPR)
1884         {
1885           /* If the negated operand appears on the LHS of the
1886              PLUS_EXPR, exchange the operands of the PLUS_EXPR
1887              to force the negated operand to the RHS of the PLUS_EXPR.  */
1888           if (gimple_assign_rhs1 (user) == negate)
1889             {
1890               swap_tree_operands (user,
1891                                   gimple_assign_rhs1_ptr (user),
1892                                   gimple_assign_rhs2_ptr (user));
1893             }
1894
1895           /* Now transform the PLUS_EXPR into a MINUS_EXPR and replace
1896              the RHS of the PLUS_EXPR with the operand of the NEGATE_EXPR.  */
1897           if (gimple_assign_rhs2 (user) == negate)
1898             {
1899               tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (user);
1900               tree rhs2 = get_unary_op (negate, NEGATE_EXPR);
1901               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (user);
1902               gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, MINUS_EXPR, rhs1, rhs2);
1903               update_stmt (user);
1904             }
1905         }
1906       else if (gimple_assign_rhs_code (user) == MINUS_EXPR)
1907         {
1908           if (gimple_assign_rhs1 (user) == negate)
1909             {
1910               /* We have
1911                    x = -a
1912                    y = x - b
1913                  which we transform into
1914                    x = a + b
1915                    y = -x .
1916                  This pushes down the negate which we possibly can merge
1917                  into some other operation, hence insert it into the
1918                  plus_negates vector.  */
1919               gimple feed = SSA_NAME_DEF_STMT (negate);
1920               tree a = gimple_assign_rhs1 (feed);
1921               tree rhs2 = gimple_assign_rhs2 (user);
1922               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (feed), gsi2;
1923               gimple_replace_lhs (feed, negate);
1924               gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, PLUS_EXPR, a, rhs2);
1925               update_stmt (gsi_stmt (gsi));
1926               gsi2 = gsi_for_stmt (user);
1927               gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi2, NEGATE_EXPR, negate, NULL);
1928               update_stmt (gsi_stmt (gsi2));
1929               gsi_move_before (&gsi, &gsi2);
1930               VEC_safe_push (tree, heap, plus_negates,
1931                              gimple_assign_lhs (gsi_stmt (gsi2)));
1932             }
1933           else
1934             {
1935               /* Transform "x = -a; y = b - x" into "y = b + a", getting
1936                  rid of one operation.  */
1937               gimple feed = SSA_NAME_DEF_STMT (negate);
1938               tree a = gimple_assign_rhs1 (feed);
1939               tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (user);
1940               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (user);
1941               gimple_assign_set_rhs_with_ops (&gsi, PLUS_EXPR, rhs1, a);
1942               update_stmt (gsi_stmt (gsi));
1943             }
1944         }
1945     }
1946 }
1947
1948 /* Returns true if OP is of a type for which we can do reassociation.
1949    That is for integral or non-saturating fixed-point types, and for
1950    floating point type when associative-math is enabled.  */
1951
1952 static bool
1953 can_reassociate_p (tree op)
1954 {
1955   tree type = TREE_TYPE (op);
1956   if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1957       || NON_SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type)
1958       || (flag_associative_math && FLOAT_TYPE_P (type)))
1959     return true;
1960   return false;
1961 }
1962
1963 /* Break up subtract operations in block BB.
1964
1965    We do this top down because we don't know whether the subtract is
1966    part of a possible chain of reassociation except at the top.
1967
1968    IE given
1969    d = f + g
1970    c = a + e
1971    b = c - d
1972    q = b - r
1973    k = t - q
1974
1975    we want to break up k = t - q, but we won't until we've transformed q
1976    = b - r, which won't be broken up until we transform b = c - d.
1977
1978    En passant, clear the GIMPLE visited flag on every statement.  */
1979
1980 static void
1981 break_up_subtract_bb (basic_block bb)
1982 {
1983   gimple_stmt_iterator gsi;
1984   basic_block son;
1985
1986   for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1987     {
1988       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
1989       gimple_set_visited (stmt, false);
1990
1991       if (!is_gimple_assign (stmt)
1992           || !can_reassociate_p (gimple_assign_lhs (stmt)))
1993         continue;
1994
1995       /* Look for simple gimple subtract operations.  */
1996       if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == MINUS_EXPR)
1997         {
1998           if (!can_reassociate_p (gimple_assign_rhs1 (stmt))
1999               || !can_reassociate_p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
2000             continue;
2001
2002           /* Check for a subtract used only in an addition.  If this
2003              is the case, transform it into add of a negate for better
2004              reassociation.  IE transform C = A-B into C = A + -B if C
2005              is only used in an addition.  */
2006           if (should_break_up_subtract (stmt))
2007             break_up_subtract (stmt, &gsi);
2008         }
2009       else if (gimple_assign_rhs_code (stmt) == NEGATE_EXPR
2010                && can_reassociate_p (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
2011         VEC_safe_push (tree, heap, plus_negates, gimple_assign_lhs (stmt));
2012     }
2013   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2014        son;
2015        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2016     break_up_subtract_bb (son);
2017 }
2018
2019 /* Reassociate expressions in basic block BB and its post-dominator as
2020    children.  */
2021
2022 static void
2023 reassociate_bb (basic_block bb)
2024 {
2025   gimple_stmt_iterator gsi;
2026   basic_block son;
2027
2028   for (gsi = gsi_last_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_prev (&gsi))
2029     {
2030       gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
2031
2032       if (is_gimple_assign (stmt))
2033         {
2034           tree lhs, rhs1, rhs2;
2035           enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2036
2037           /* If this is not a gimple binary expression, there is
2038              nothing for us to do with it.  */
2039           if (get_gimple_rhs_class (rhs_code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
2040             continue;
2041
2042           /* If this was part of an already processed statement,
2043              we don't need to touch it again. */
2044           if (gimple_visited_p (stmt))
2045             {
2046               /* This statement might have become dead because of previous
2047                  reassociations.  */
2048               if (has_zero_uses (gimple_get_lhs (stmt)))
2049                 {
2050                   gsi_remove (&gsi, true);
2051                   release_defs (stmt);
2052                   /* We might end up removing the last stmt above which
2053                      places the iterator to the end of the sequence.
2054                      Reset it to the last stmt in this case which might
2055                      be the end of the sequence as well if we removed
2056                      the last statement of the sequence.  In which case
2057                      we need to bail out.  */
2058                   if (gsi_end_p (gsi))
2059                     {
2060                       gsi = gsi_last_bb (bb);
2061                       if (gsi_end_p (gsi))
2062                         break;
2063                     }
2064                 }
2065               continue;
2066             }
2067
2068           lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
2069           rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2070           rhs2 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2071
2072           /* For non-bit or min/max operations we can't associate
2073              all types.  Verify that here.  */
2074           if (rhs_code != BIT_IOR_EXPR
2075               && rhs_code != BIT_AND_EXPR
2076               && rhs_code != BIT_XOR_EXPR
2077               && rhs_code != MIN_EXPR
2078               && rhs_code != MAX_EXPR
2079               && (!can_reassociate_p (lhs)
2080                   || !can_reassociate_p (rhs1)
2081                   || !can_reassociate_p (rhs2)))
2082             continue;
2083
2084           if (associative_tree_code (rhs_code))
2085             {
2086               VEC(operand_entry_t, heap) *ops = NULL;
2087
2088               /* There may be no immediate uses left by the time we
2089                  get here because we may have eliminated them all.  */
2090               if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME && has_zero_uses (lhs))
2091                 continue;
2092
2093               gimple_set_visited (stmt, true);
2094               linearize_expr_tree (&ops, stmt, true, true);
2095               VEC_qsort (operand_entry_t, ops, sort_by_operand_rank);
2096               optimize_ops_list (rhs_code, &ops);
2097               if (undistribute_ops_list (rhs_code, &ops,
2098                                          loop_containing_stmt (stmt)))
2099                 {
2100                   VEC_qsort (operand_entry_t, ops, sort_by_operand_rank);
2101                   optimize_ops_list (rhs_code, &ops);
2102                 }
2103
2104               if (VEC_length (operand_entry_t, ops) == 1)
2105                 {
2106                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2107                     {
2108                       fprintf (dump_file, "Transforming ");
2109                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
2110                     }
2111
2112                   rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2113                   gimple_assign_set_rhs_from_tree (&gsi,
2114                                                    VEC_last (operand_entry_t,
2115                                                              ops)->op);
2116                   update_stmt (stmt);
2117                   remove_visited_stmt_chain (rhs1);
2118
2119                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2120                     {
2121                       fprintf (dump_file, " into ");
2122                       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
2123                     }
2124                 }
2125               else
2126                 rewrite_expr_tree (stmt, 0, ops, false);
2127
2128               VEC_free (operand_entry_t, heap, ops);
2129             }
2130         }
2131     }
2132   for (son = first_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, bb);
2133        son;
2134        son = next_dom_son (CDI_POST_DOMINATORS, son))
2135     reassociate_bb (son);
2136 }
2137
2138 void dump_ops_vector (FILE *file, VEC (operand_entry_t, heap) *ops);
2139 void debug_ops_vector (VEC (operand_entry_t, heap) *ops);
2140
2141 /* Dump the operand entry vector OPS to FILE.  */
2142
2143 void
2144 dump_ops_vector (FILE *file, VEC (operand_entry_t, heap) *ops)
2145 {
2146   operand_entry_t oe;
2147   unsigned int i;
2148
2149   FOR_EACH_VEC_ELT (operand_entry_t, ops, i, oe)
2150     {
2151       fprintf (file, "Op %d -> rank: %d, tree: ", i, oe->rank);
2152       print_generic_expr (file, oe->op, 0);
2153     }
2154 }
2155
2156 /* Dump the operand entry vector OPS to STDERR.  */
2157
2158 DEBUG_FUNCTION void
2159 debug_ops_vector (VEC (operand_entry_t, heap) *ops)
2160 {
2161   dump_ops_vector (stderr, ops);
2162 }
2163
2164 static void
2165 do_reassoc (void)
2166 {
2167   break_up_subtract_bb (ENTRY_BLOCK_PTR);
2168   reassociate_bb (EXIT_BLOCK_PTR);
2169 }
2170
2171 /* Initialize the reassociation pass.  */
2172
2173 static void
2174 init_reassoc (void)
2175 {
2176   int i;
2177   long rank = 2;
2178   tree param;
2179   int *bbs = XNEWVEC (int, last_basic_block + 1);
2180
2181   /* Find the loops, so that we can prevent moving calculations in
2182      them.  */
2183   loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS);
2184
2185   memset (&reassociate_stats, 0, sizeof (reassociate_stats));
2186
2187   operand_entry_pool = create_alloc_pool ("operand entry pool",
2188                                           sizeof (struct operand_entry), 30);
2189   next_operand_entry_id = 0;
2190
2191   /* Reverse RPO (Reverse Post Order) will give us something where
2192      deeper loops come later.  */
2193   pre_and_rev_post_order_compute (NULL, bbs, false);
2194   bb_rank = XCNEWVEC (long, last_basic_block + 1);
2195   operand_rank = pointer_map_create ();
2196
2197   /* Give each argument a distinct rank.   */
2198   for (param = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
2199        param;
2200        param = DECL_CHAIN (param))
2201     {
2202       if (gimple_default_def (cfun, param) != NULL)
2203         {
2204           tree def = gimple_default_def (cfun, param);
2205           insert_operand_rank (def, ++rank);
2206         }
2207     }
2208
2209   /* Give the chain decl a distinct rank. */
2210   if (cfun->static_chain_decl != NULL)
2211     {
2212       tree def = gimple_default_def (cfun, cfun->static_chain_decl);
2213       if (def != NULL)
2214         insert_operand_rank (def, ++rank);
2215     }
2216
2217   /* Set up rank for each BB  */
2218   for (i = 0; i < n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS; i++)
2219     bb_rank[bbs[i]] = ++rank  << 16;
2220
2221   free (bbs);
2222   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2223   plus_negates = NULL;
2224 }
2225
2226 /* Cleanup after the reassociation pass, and print stats if
2227    requested.  */
2228
2229 static void
2230 fini_reassoc (void)
2231 {
2232   statistics_counter_event (cfun, "Linearized",
2233                             reassociate_stats.linearized);
2234   statistics_counter_event (cfun, "Constants eliminated",
2235                             reassociate_stats.constants_eliminated);
2236   statistics_counter_event (cfun, "Ops eliminated",
2237                             reassociate_stats.ops_eliminated);
2238   statistics_counter_event (cfun, "Statements rewritten",
2239                             reassociate_stats.rewritten);
2240
2241   pointer_map_destroy (operand_rank);
2242   free_alloc_pool (operand_entry_pool);
2243   free (bb_rank);
2244   VEC_free (tree, heap, plus_negates);
2245   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
2246   loop_optimizer_finalize ();
2247 }
2248
2249 /* Gate and execute functions for Reassociation.  */
2250
2251 static unsigned int
2252 execute_reassoc (void)
2253 {
2254   init_reassoc ();
2255
2256   do_reassoc ();
2257   repropagate_negates ();
2258
2259   fini_reassoc ();
2260   return 0;
2261 }
2262
2263 static bool
2264 gate_tree_ssa_reassoc (void)
2265 {
2266   return flag_tree_reassoc != 0;
2267 }
2268
2269 struct gimple_opt_pass pass_reassoc =
2270 {
2271  {
2272   GIMPLE_PASS,
2273   "reassoc",                            /* name */
2274   gate_tree_ssa_reassoc,                /* gate */
2275   execute_reassoc,                      /* execute */
2276   NULL,                                 /* sub */
2277   NULL,                                 /* next */
2278   0,                                    /* static_pass_number */
2279   TV_TREE_REASSOC,                      /* tv_id */
2280   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
2281   0,                                    /* properties_provided */
2282   0,                                    /* properties_destroyed */
2283   0,                                    /* todo_flags_start */
2284   TODO_dump_func | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa /* todo_flags_finish */
2285  }
2286 };
2287