OSDN Git Service

2012-01-27 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vect-data-refs.c
1 /* Data References Analysis and Manipulation Utilities for Vectorization.
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com>
5    and Ira Rosen <irar@il.ibm.com>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "ggc.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "target.h"
31 #include "basic-block.h"
32 #include "tree-pretty-print.h"
33 #include "gimple-pretty-print.h"
34 #include "tree-flow.h"
35 #include "tree-dump.h"
36 #include "cfgloop.h"
37 #include "tree-chrec.h"
38 #include "tree-scalar-evolution.h"
39 #include "tree-vectorizer.h"
40 #include "diagnostic-core.h"
41
42 /* Need to include rtl.h, expr.h, etc. for optabs.  */
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46 /* Return true if load- or store-lanes optab OPTAB is implemented for
47    COUNT vectors of type VECTYPE.  NAME is the name of OPTAB.  */
48
49 static bool
50 vect_lanes_optab_supported_p (const char *name, convert_optab optab,
51                               tree vectype, unsigned HOST_WIDE_INT count)
52 {
53   enum machine_mode mode, array_mode;
54   bool limit_p;
55
56   mode = TYPE_MODE (vectype);
57   limit_p = !targetm.array_mode_supported_p (mode, count);
58   array_mode = mode_for_size (count * GET_MODE_BITSIZE (mode),
59                               MODE_INT, limit_p);
60
61   if (array_mode == BLKmode)
62     {
63       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
64         fprintf (vect_dump, "no array mode for %s[" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC "]",
65                  GET_MODE_NAME (mode), count);
66       return false;
67     }
68
69   if (convert_optab_handler (optab, array_mode, mode) == CODE_FOR_nothing)
70     {
71       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
72         fprintf (vect_dump, "cannot use %s<%s><%s>",
73                  name, GET_MODE_NAME (array_mode), GET_MODE_NAME (mode));
74       return false;
75     }
76
77   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
78     fprintf (vect_dump, "can use %s<%s><%s>",
79              name, GET_MODE_NAME (array_mode), GET_MODE_NAME (mode));
80
81   return true;
82 }
83
84
85 /* Return the smallest scalar part of STMT.
86    This is used to determine the vectype of the stmt.  We generally set the
87    vectype according to the type of the result (lhs).  For stmts whose
88    result-type is different than the type of the arguments (e.g., demotion,
89    promotion), vectype will be reset appropriately (later).  Note that we have
90    to visit the smallest datatype in this function, because that determines the
91    VF.  If the smallest datatype in the loop is present only as the rhs of a
92    promotion operation - we'd miss it.
93    Such a case, where a variable of this datatype does not appear in the lhs
94    anywhere in the loop, can only occur if it's an invariant: e.g.:
95    'int_x = (int) short_inv', which we'd expect to have been optimized away by
96    invariant motion.  However, we cannot rely on invariant motion to always
97    take invariants out of the loop, and so in the case of promotion we also
98    have to check the rhs.
99    LHS_SIZE_UNIT and RHS_SIZE_UNIT contain the sizes of the corresponding
100    types.  */
101
102 tree
103 vect_get_smallest_scalar_type (gimple stmt, HOST_WIDE_INT *lhs_size_unit,
104                                HOST_WIDE_INT *rhs_size_unit)
105 {
106   tree scalar_type = gimple_expr_type (stmt);
107   HOST_WIDE_INT lhs, rhs;
108
109   lhs = rhs = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (scalar_type));
110
111   if (is_gimple_assign (stmt)
112       && (gimple_assign_cast_p (stmt)
113           || gimple_assign_rhs_code (stmt) == WIDEN_MULT_EXPR
114           || gimple_assign_rhs_code (stmt) == FLOAT_EXPR))
115     {
116       tree rhs_type = TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt));
117
118       rhs = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (rhs_type));
119       if (rhs < lhs)
120         scalar_type = rhs_type;
121     }
122
123   *lhs_size_unit = lhs;
124   *rhs_size_unit = rhs;
125   return scalar_type;
126 }
127
128
129 /* Find the place of the data-ref in STMT in the interleaving chain that starts
130    from FIRST_STMT.  Return -1 if the data-ref is not a part of the chain.  */
131
132 int
133 vect_get_place_in_interleaving_chain (gimple stmt, gimple first_stmt)
134 {
135   gimple next_stmt = first_stmt;
136   int result = 0;
137
138   if (first_stmt != GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)))
139     return -1;
140
141   while (next_stmt && next_stmt != stmt)
142     {
143       result++;
144       next_stmt = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (next_stmt));
145     }
146
147   if (next_stmt)
148     return result;
149   else
150     return -1;
151 }
152
153
154 /* Function vect_insert_into_interleaving_chain.
155
156    Insert DRA into the interleaving chain of DRB according to DRA's INIT.  */
157
158 static void
159 vect_insert_into_interleaving_chain (struct data_reference *dra,
160                                      struct data_reference *drb)
161 {
162   gimple prev, next;
163   tree next_init;
164   stmt_vec_info stmtinfo_a = vinfo_for_stmt (DR_STMT (dra));
165   stmt_vec_info stmtinfo_b = vinfo_for_stmt (DR_STMT (drb));
166
167   prev = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b);
168   next = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (prev));
169   while (next)
170     {
171       next_init = DR_INIT (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (next)));
172       if (tree_int_cst_compare (next_init, DR_INIT (dra)) > 0)
173         {
174           /* Insert here.  */
175           GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (prev)) = DR_STMT (dra);
176           GROUP_NEXT_ELEMENT (stmtinfo_a) = next;
177           return;
178         }
179       prev = next;
180       next = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (prev));
181     }
182
183   /* We got to the end of the list. Insert here.  */
184   GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (prev)) = DR_STMT (dra);
185   GROUP_NEXT_ELEMENT (stmtinfo_a) = NULL;
186 }
187
188
189 /* Function vect_update_interleaving_chain.
190
191    For two data-refs DRA and DRB that are a part of a chain interleaved data
192    accesses, update the interleaving chain.  DRB's INIT is smaller than DRA's.
193
194    There are four possible cases:
195    1. New stmts - both DRA and DRB are not a part of any chain:
196       FIRST_DR = DRB
197       NEXT_DR (DRB) = DRA
198    2. DRB is a part of a chain and DRA is not:
199       no need to update FIRST_DR
200       no need to insert DRB
201       insert DRA according to init
202    3. DRA is a part of a chain and DRB is not:
203       if (init of FIRST_DR > init of DRB)
204           FIRST_DR = DRB
205           NEXT(FIRST_DR) = previous FIRST_DR
206       else
207           insert DRB according to its init
208    4. both DRA and DRB are in some interleaving chains:
209       choose the chain with the smallest init of FIRST_DR
210       insert the nodes of the second chain into the first one.  */
211
212 static void
213 vect_update_interleaving_chain (struct data_reference *drb,
214                                 struct data_reference *dra)
215 {
216   stmt_vec_info stmtinfo_a = vinfo_for_stmt (DR_STMT (dra));
217   stmt_vec_info stmtinfo_b = vinfo_for_stmt (DR_STMT (drb));
218   tree next_init, init_dra_chain, init_drb_chain;
219   gimple first_a, first_b;
220   tree node_init;
221   gimple node, prev, next, first_stmt;
222
223   /* 1. New stmts - both DRA and DRB are not a part of any chain.   */
224   if (!GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a) && !GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b))
225     {
226       GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a) = DR_STMT (drb);
227       GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b) = DR_STMT (drb);
228       GROUP_NEXT_ELEMENT (stmtinfo_b) = DR_STMT (dra);
229       return;
230     }
231
232   /* 2. DRB is a part of a chain and DRA is not.  */
233   if (!GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a) && GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b))
234     {
235       GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a) = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b);
236       /* Insert DRA into the chain of DRB.  */
237       vect_insert_into_interleaving_chain (dra, drb);
238       return;
239     }
240
241   /* 3. DRA is a part of a chain and DRB is not.  */
242   if (GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a) && !GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b))
243     {
244       gimple old_first_stmt = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a);
245       tree init_old = DR_INIT (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (
246                                                               old_first_stmt)));
247       gimple tmp;
248
249       if (tree_int_cst_compare (init_old, DR_INIT (drb)) > 0)
250         {
251           /* DRB's init is smaller than the init of the stmt previously marked
252              as the first stmt of the interleaving chain of DRA.  Therefore, we
253              update FIRST_STMT and put DRB in the head of the list.  */
254           GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b) = DR_STMT (drb);
255           GROUP_NEXT_ELEMENT (stmtinfo_b) = old_first_stmt;
256
257           /* Update all the stmts in the list to point to the new FIRST_STMT.  */
258           tmp = old_first_stmt;
259           while (tmp)
260             {
261               GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (tmp)) = DR_STMT (drb);
262               tmp = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (tmp));
263             }
264         }
265       else
266         {
267           /* Insert DRB in the list of DRA.  */
268           vect_insert_into_interleaving_chain (drb, dra);
269           GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b) = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a);
270         }
271       return;
272     }
273
274   /* 4. both DRA and DRB are in some interleaving chains.  */
275   first_a = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a);
276   first_b = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b);
277   if (first_a == first_b)
278     return;
279   init_dra_chain = DR_INIT (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (first_a)));
280   init_drb_chain = DR_INIT (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (first_b)));
281
282   if (tree_int_cst_compare (init_dra_chain, init_drb_chain) > 0)
283     {
284       /* Insert the nodes of DRA chain into the DRB chain.
285          After inserting a node, continue from this node of the DRB chain (don't
286          start from the beginning.  */
287       node = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a);
288       prev = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b);
289       first_stmt = first_b;
290     }
291   else
292     {
293       /* Insert the nodes of DRB chain into the DRA chain.
294          After inserting a node, continue from this node of the DRA chain (don't
295          start from the beginning.  */
296       node = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_b);
297       prev = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmtinfo_a);
298       first_stmt = first_a;
299     }
300
301   while (node)
302     {
303       node_init = DR_INIT (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (node)));
304       next = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (prev));
305       while (next)
306         {
307           next_init = DR_INIT (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (next)));
308           if (tree_int_cst_compare (next_init, node_init) > 0)
309             {
310               /* Insert here.  */
311               GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (prev)) = node;
312               GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (node)) = next;
313               prev = node;
314               break;
315             }
316           prev = next;
317           next = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (prev));
318         }
319       if (!next)
320         {
321           /* We got to the end of the list. Insert here.  */
322           GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (prev)) = node;
323           GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (node)) = NULL;
324           prev = node;
325         }
326       GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (node)) = first_stmt;
327       node = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (node));
328     }
329 }
330
331 /* Check dependence between DRA and DRB for basic block vectorization.
332    If the accesses share same bases and offsets, we can compare their initial
333    constant offsets to decide whether they differ or not.  In case of a read-
334    write dependence we check that the load is before the store to ensure that
335    vectorization will not change the order of the accesses.  */
336
337 static bool
338 vect_drs_dependent_in_basic_block (struct data_reference *dra,
339                                    struct data_reference *drb)
340 {
341   HOST_WIDE_INT type_size_a, type_size_b, init_a, init_b;
342   gimple earlier_stmt;
343
344   /* We only call this function for pairs of loads and stores, but we verify
345      it here.  */
346   if (DR_IS_READ (dra) == DR_IS_READ (drb))
347     {
348       if (DR_IS_READ (dra))
349         return false;
350       else
351         return true;
352     }
353
354   /* Check that the data-refs have same bases and offsets.  If not, we can't
355      determine if they are dependent.  */
356   if (!operand_equal_p (DR_BASE_ADDRESS (dra), DR_BASE_ADDRESS (drb), 0)
357       || !dr_equal_offsets_p (dra, drb))
358     return true;
359
360   /* Check the types.  */
361   type_size_a = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (DR_REF (dra))));
362   type_size_b = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (DR_REF (drb))));
363
364   if (type_size_a != type_size_b
365       || !types_compatible_p (TREE_TYPE (DR_REF (dra)),
366                               TREE_TYPE (DR_REF (drb))))
367     return true;
368
369   init_a = TREE_INT_CST_LOW (DR_INIT (dra));
370   init_b = TREE_INT_CST_LOW (DR_INIT (drb));
371
372   /* Two different locations - no dependence.  */
373   if (init_a != init_b)
374     return false;
375
376   /* We have a read-write dependence.  Check that the load is before the store.
377      When we vectorize basic blocks, vector load can be only before 
378      corresponding scalar load, and vector store can be only after its
379      corresponding scalar store.  So the order of the acceses is preserved in
380      case the load is before the store.  */
381   earlier_stmt = get_earlier_stmt (DR_STMT (dra), DR_STMT (drb));   
382   if (DR_IS_READ (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (earlier_stmt))))
383     return false;
384
385   return true;
386 }
387
388
389 /* Function vect_check_interleaving.
390
391    Check if DRA and DRB are a part of interleaving.  In case they are, insert
392    DRA and DRB in an interleaving chain.  */
393
394 static bool
395 vect_check_interleaving (struct data_reference *dra,
396                          struct data_reference *drb)
397 {
398   HOST_WIDE_INT type_size_a, type_size_b, diff_mod_size, step, init_a, init_b;
399
400   /* Check that the data-refs have same first location (except init) and they
401      are both either store or load (not load and store).  */
402   if (!operand_equal_p (DR_BASE_ADDRESS (dra), DR_BASE_ADDRESS (drb), 0)
403       || !dr_equal_offsets_p (dra, drb)
404       || !tree_int_cst_compare (DR_INIT (dra), DR_INIT (drb))
405       || DR_IS_READ (dra) != DR_IS_READ (drb))
406     return false;
407
408   /* Check:
409      1. data-refs are of the same type
410      2. their steps are equal
411      3. the step (if greater than zero) is greater than the difference between
412         data-refs' inits.  */
413   type_size_a = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (DR_REF (dra))));
414   type_size_b = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (DR_REF (drb))));
415
416   if (type_size_a != type_size_b
417       || tree_int_cst_compare (DR_STEP (dra), DR_STEP (drb))
418       || !types_compatible_p (TREE_TYPE (DR_REF (dra)),
419                               TREE_TYPE (DR_REF (drb))))
420     return false;
421
422   init_a = TREE_INT_CST_LOW (DR_INIT (dra));
423   init_b = TREE_INT_CST_LOW (DR_INIT (drb));
424   step = TREE_INT_CST_LOW (DR_STEP (dra));
425
426   if (init_a > init_b)
427     {
428       /* If init_a == init_b + the size of the type * k, we have an interleaving,
429          and DRB is accessed before DRA.  */
430       diff_mod_size = (init_a - init_b) % type_size_a;
431
432       if (step && (init_a - init_b) > step)
433          return false;
434
435       if (diff_mod_size == 0)
436         {
437           vect_update_interleaving_chain (drb, dra);
438           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
439             {
440               fprintf (vect_dump, "Detected interleaving ");
441               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
442               fprintf (vect_dump, " and ");
443               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
444             }
445           return true;
446         }
447     }
448   else
449     {
450       /* If init_b == init_a + the size of the type * k, we have an
451          interleaving, and DRA is accessed before DRB.  */
452       diff_mod_size = (init_b - init_a) % type_size_a;
453
454       if (step && (init_b - init_a) > step)
455          return false;
456
457       if (diff_mod_size == 0)
458         {
459           vect_update_interleaving_chain (dra, drb);
460           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
461             {
462               fprintf (vect_dump, "Detected interleaving ");
463               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
464               fprintf (vect_dump, " and ");
465               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
466             }
467           return true;
468         }
469     }
470
471   return false;
472 }
473
474 /* Check if data references pointed by DR_I and DR_J are same or
475    belong to same interleaving group.  Return FALSE if drs are
476    different, otherwise return TRUE.  */
477
478 static bool
479 vect_same_range_drs (data_reference_p dr_i, data_reference_p dr_j)
480 {
481   gimple stmt_i = DR_STMT (dr_i);
482   gimple stmt_j = DR_STMT (dr_j);
483
484   if (operand_equal_p (DR_REF (dr_i), DR_REF (dr_j), 0)
485       || (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt_i))
486             && GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt_j))
487             && (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt_i))
488                 == GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt_j)))))
489     return true;
490   else
491     return false;
492 }
493
494 /* If address ranges represented by DDR_I and DDR_J are equal,
495    return TRUE, otherwise return FALSE.  */
496
497 static bool
498 vect_vfa_range_equal (ddr_p ddr_i, ddr_p ddr_j)
499 {
500   if ((vect_same_range_drs (DDR_A (ddr_i), DDR_A (ddr_j))
501        && vect_same_range_drs (DDR_B (ddr_i), DDR_B (ddr_j)))
502       || (vect_same_range_drs (DDR_A (ddr_i), DDR_B (ddr_j))
503           && vect_same_range_drs (DDR_B (ddr_i), DDR_A (ddr_j))))
504     return true;
505   else
506     return false;
507 }
508
509 /* Insert DDR into LOOP_VINFO list of ddrs that may alias and need to be
510    tested at run-time.  Return TRUE if DDR was successfully inserted.
511    Return false if versioning is not supported.  */
512
513 static bool
514 vect_mark_for_runtime_alias_test (ddr_p ddr, loop_vec_info loop_vinfo)
515 {
516   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
517
518   if ((unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS) == 0)
519     return false;
520
521   if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
522     {
523       fprintf (vect_dump, "mark for run-time aliasing test between ");
524       print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (DDR_A (ddr)), TDF_SLIM);
525       fprintf (vect_dump, " and ");
526       print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (DDR_B (ddr)), TDF_SLIM);
527     }
528
529   if (optimize_loop_nest_for_size_p (loop))
530     {
531       if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
532         fprintf (vect_dump, "versioning not supported when optimizing for size.");
533       return false;
534     }
535
536   /* FORNOW: We don't support versioning with outer-loop vectorization.  */
537   if (loop->inner)
538     {
539       if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
540         fprintf (vect_dump, "versioning not yet supported for outer-loops.");
541       return false;
542     }
543
544   VEC_safe_push (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo), ddr);
545   return true;
546 }
547
548
549 /* Function vect_analyze_data_ref_dependence.
550
551    Return TRUE if there (might) exist a dependence between a memory-reference
552    DRA and a memory-reference DRB.  When versioning for alias may check a
553    dependence at run-time, return FALSE.  Adjust *MAX_VF according to
554    the data dependence.  */
555
556 static bool
557 vect_analyze_data_ref_dependence (struct data_dependence_relation *ddr,
558                                   loop_vec_info loop_vinfo, int *max_vf)
559 {
560   unsigned int i;
561   struct loop *loop = NULL;
562   struct data_reference *dra = DDR_A (ddr);
563   struct data_reference *drb = DDR_B (ddr);
564   stmt_vec_info stmtinfo_a = vinfo_for_stmt (DR_STMT (dra));
565   stmt_vec_info stmtinfo_b = vinfo_for_stmt (DR_STMT (drb));
566   lambda_vector dist_v;
567   unsigned int loop_depth;
568
569   /* Don't bother to analyze statements marked as unvectorizable.  */
570   if (!STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmtinfo_a)
571       || !STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmtinfo_b))
572     return false;
573
574   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_known)
575     {
576       /* Independent data accesses.  */
577       vect_check_interleaving (dra, drb);
578       return false;
579     }
580
581   if (loop_vinfo)
582     loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
583
584   if ((DR_IS_READ (dra) && DR_IS_READ (drb) && loop_vinfo) || dra == drb)
585     return false;
586
587   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_dont_know)
588     {
589       gimple earlier_stmt;
590
591       if (loop_vinfo)
592         {
593           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
594             {
595               fprintf (vect_dump, "versioning for alias required: "
596                                   "can't determine dependence between ");
597               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
598               fprintf (vect_dump, " and ");
599               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
600             }
601
602           /* Add to list of ddrs that need to be tested at run-time.  */
603           return !vect_mark_for_runtime_alias_test (ddr, loop_vinfo);
604         }
605
606       /* When vectorizing a basic block unknown depnedence can still mean
607          strided access.  */
608       if (vect_check_interleaving (dra, drb))
609          return false;
610
611       /* Read-read is OK (we need this check here, after checking for
612          interleaving).  */
613       if (DR_IS_READ (dra) && DR_IS_READ (drb))
614         return false;
615
616       if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
617         {
618           fprintf (vect_dump, "can't determine dependence between ");
619           print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
620           fprintf (vect_dump, " and ");
621           print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
622         }
623
624       /* We do not vectorize basic blocks with write-write dependencies.  */
625       if (DR_IS_WRITE (dra) && DR_IS_WRITE (drb))
626         return true;
627
628       /* Check that it's not a load-after-store dependence.  */
629       earlier_stmt = get_earlier_stmt (DR_STMT (dra), DR_STMT (drb));
630       if (DR_IS_WRITE (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (earlier_stmt))))
631         return true;
632
633       return false;
634     }
635
636   /* Versioning for alias is not yet supported for basic block SLP, and
637      dependence distance is unapplicable, hence, in case of known data
638      dependence, basic block vectorization is impossible for now.  */
639   if (!loop_vinfo)
640     {
641       if (dra != drb && vect_check_interleaving (dra, drb))
642         return false;
643
644       if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
645         {
646           fprintf (vect_dump, "determined dependence between ");
647           print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
648           fprintf (vect_dump, " and ");
649           print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
650         }
651
652       /* Do not vectorize basic blcoks with write-write dependences.  */
653       if (DR_IS_WRITE (dra) && DR_IS_WRITE (drb))
654         return true;
655
656       /* Check if this dependence is allowed in basic block vectorization.  */ 
657       return vect_drs_dependent_in_basic_block (dra, drb);
658     }
659
660   /* Loop-based vectorization and known data dependence.  */
661   if (DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr) == 0)
662     {
663       if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
664         {
665           fprintf (vect_dump, "versioning for alias required: bad dist vector for ");
666           print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
667           fprintf (vect_dump, " and ");
668           print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
669         }
670       /* Add to list of ddrs that need to be tested at run-time.  */
671       return !vect_mark_for_runtime_alias_test (ddr, loop_vinfo);
672     }
673
674   loop_depth = index_in_loop_nest (loop->num, DDR_LOOP_NEST (ddr));
675   FOR_EACH_VEC_ELT (lambda_vector, DDR_DIST_VECTS (ddr), i, dist_v)
676     {
677       int dist = dist_v[loop_depth];
678
679       if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
680         fprintf (vect_dump, "dependence distance  = %d.", dist);
681
682       if (dist == 0)
683         {
684           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
685             {
686               fprintf (vect_dump, "dependence distance == 0 between ");
687               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
688               fprintf (vect_dump, " and ");
689               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
690             }
691
692           /* For interleaving, mark that there is a read-write dependency if
693              necessary. We check before that one of the data-refs is store.  */
694           if (DR_IS_READ (dra))
695             GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE (stmtinfo_a) = true;
696           else
697             {
698               if (DR_IS_READ (drb))
699                 GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE (stmtinfo_b) = true;
700             }
701
702           continue;
703         }
704
705       if (dist > 0 && DDR_REVERSED_P (ddr))
706         {
707           /* If DDR_REVERSED_P the order of the data-refs in DDR was
708              reversed (to make distance vector positive), and the actual
709              distance is negative.  */
710           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
711             fprintf (vect_dump, "dependence distance negative.");
712           continue;
713         }
714
715       if (abs (dist) >= 2
716           && abs (dist) < *max_vf)
717         {
718           /* The dependence distance requires reduction of the maximal
719              vectorization factor.  */
720           *max_vf = abs (dist);
721           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
722             fprintf (vect_dump, "adjusting maximal vectorization factor to %i",
723                      *max_vf);
724         }
725
726       if (abs (dist) >= *max_vf)
727         {
728           /* Dependence distance does not create dependence, as far as
729              vectorization is concerned, in this case.  */
730           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
731             fprintf (vect_dump, "dependence distance >= VF.");
732           continue;
733         }
734
735       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
736         {
737           fprintf (vect_dump, "not vectorized, possible dependence "
738                               "between data-refs ");
739           print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
740           fprintf (vect_dump, " and ");
741           print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
742         }
743
744       return true;
745     }
746
747   return false;
748 }
749
750 /* Function vect_analyze_data_ref_dependences.
751
752    Examine all the data references in the loop, and make sure there do not
753    exist any data dependences between them.  Set *MAX_VF according to
754    the maximum vectorization factor the data dependences allow.  */
755
756 bool
757 vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vec_info loop_vinfo,
758                                    bb_vec_info bb_vinfo, int *max_vf)
759 {
760   unsigned int i;
761   VEC (ddr_p, heap) *ddrs = NULL;
762   struct data_dependence_relation *ddr;
763
764   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
765     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_dependences ===");
766
767   if (loop_vinfo)
768     ddrs = LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo);
769   else
770     ddrs = BB_VINFO_DDRS (bb_vinfo);
771
772   FOR_EACH_VEC_ELT (ddr_p, ddrs, i, ddr)
773     if (vect_analyze_data_ref_dependence (ddr, loop_vinfo, max_vf))
774       return false;
775
776   return true;
777 }
778
779
780 /* Function vect_compute_data_ref_alignment
781
782    Compute the misalignment of the data reference DR.
783
784    Output:
785    1. If during the misalignment computation it is found that the data reference
786       cannot be vectorized then false is returned.
787    2. DR_MISALIGNMENT (DR) is defined.
788
789    FOR NOW: No analysis is actually performed. Misalignment is calculated
790    only for trivial cases. TODO.  */
791
792 static bool
793 vect_compute_data_ref_alignment (struct data_reference *dr)
794 {
795   gimple stmt = DR_STMT (dr);
796   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
797   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
798   struct loop *loop = NULL;
799   tree ref = DR_REF (dr);
800   tree vectype;
801   tree base, base_addr;
802   bool base_aligned;
803   tree misalign;
804   tree aligned_to, alignment;
805
806   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
807     fprintf (vect_dump, "vect_compute_data_ref_alignment:");
808
809   if (loop_vinfo)
810     loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
811
812   /* Initialize misalignment to unknown.  */
813   SET_DR_MISALIGNMENT (dr, -1);
814
815   misalign = DR_INIT (dr);
816   aligned_to = DR_ALIGNED_TO (dr);
817   base_addr = DR_BASE_ADDRESS (dr);
818   vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
819
820   /* In case the dataref is in an inner-loop of the loop that is being
821      vectorized (LOOP), we use the base and misalignment information
822      relative to the outer-loop (LOOP).  This is ok only if the misalignment
823      stays the same throughout the execution of the inner-loop, which is why
824      we have to check that the stride of the dataref in the inner-loop evenly
825      divides by the vector size.  */
826   if (loop && nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
827     {
828       tree step = DR_STEP (dr);
829       HOST_WIDE_INT dr_step = TREE_INT_CST_LOW (step);
830
831       if (dr_step % GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype)) == 0)
832         {
833           if (vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
834             fprintf (vect_dump, "inner step divides the vector-size.");
835           misalign = STMT_VINFO_DR_INIT (stmt_info);
836           aligned_to = STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO (stmt_info);
837           base_addr = STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS (stmt_info);
838         }
839       else
840         {
841           if (vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
842             fprintf (vect_dump, "inner step doesn't divide the vector-size.");
843           misalign = NULL_TREE;
844         }
845     }
846
847   base = build_fold_indirect_ref (base_addr);
848   alignment = ssize_int (TYPE_ALIGN (vectype)/BITS_PER_UNIT);
849
850   if ((aligned_to && tree_int_cst_compare (aligned_to, alignment) < 0)
851       || !misalign)
852     {
853       if (vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
854         {
855           fprintf (vect_dump, "Unknown alignment for access: ");
856           print_generic_expr (vect_dump, base, TDF_SLIM);
857         }
858       return true;
859     }
860
861   if ((DECL_P (base)
862        && tree_int_cst_compare (ssize_int (DECL_ALIGN_UNIT (base)),
863                                 alignment) >= 0)
864       || (TREE_CODE (base_addr) == SSA_NAME
865           && tree_int_cst_compare (ssize_int (TYPE_ALIGN_UNIT (TREE_TYPE (
866                                                       TREE_TYPE (base_addr)))),
867                                    alignment) >= 0)
868       || (get_pointer_alignment (base_addr) >= TYPE_ALIGN (vectype)))
869     base_aligned = true;
870   else
871     base_aligned = false;
872
873   if (!base_aligned)
874     {
875       /* Do not change the alignment of global variables if
876          flag_section_anchors is enabled.  */
877       if (!vect_can_force_dr_alignment_p (base, TYPE_ALIGN (vectype))
878           || (TREE_STATIC (base) && flag_section_anchors))
879         {
880           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
881             {
882               fprintf (vect_dump, "can't force alignment of ref: ");
883               print_generic_expr (vect_dump, ref, TDF_SLIM);
884             }
885           return true;
886         }
887
888       /* Force the alignment of the decl.
889          NOTE: This is the only change to the code we make during
890          the analysis phase, before deciding to vectorize the loop.  */
891       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
892         {
893           fprintf (vect_dump, "force alignment of ");
894           print_generic_expr (vect_dump, ref, TDF_SLIM);
895         }
896
897       DECL_ALIGN (base) = TYPE_ALIGN (vectype);
898       DECL_USER_ALIGN (base) = 1;
899     }
900
901   /* At this point we assume that the base is aligned.  */
902   gcc_assert (base_aligned
903               || (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
904                   && DECL_ALIGN (base) >= TYPE_ALIGN (vectype)));
905
906   /* If this is a backward running DR then first access in the larger
907      vectype actually is N-1 elements before the address in the DR.
908      Adjust misalign accordingly.  */
909   if (tree_int_cst_compare (DR_STEP (dr), size_zero_node) < 0)
910     {
911       tree offset = ssize_int (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype) - 1);
912       /* DR_STEP(dr) is the same as -TYPE_SIZE of the scalar type,
913          otherwise we wouldn't be here.  */
914       offset = fold_build2 (MULT_EXPR, ssizetype, offset, DR_STEP (dr));
915       /* PLUS because DR_STEP was negative.  */
916       misalign = size_binop (PLUS_EXPR, misalign, offset);
917     }
918
919   /* Modulo alignment.  */
920   misalign = size_binop (FLOOR_MOD_EXPR, misalign, alignment);
921
922   if (!host_integerp (misalign, 1))
923     {
924       /* Negative or overflowed misalignment value.  */
925       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
926         fprintf (vect_dump, "unexpected misalign value");
927       return false;
928     }
929
930   SET_DR_MISALIGNMENT (dr, TREE_INT_CST_LOW (misalign));
931
932   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
933     {
934       fprintf (vect_dump, "misalign = %d bytes of ref ", DR_MISALIGNMENT (dr));
935       print_generic_expr (vect_dump, ref, TDF_SLIM);
936     }
937
938   return true;
939 }
940
941
942 /* Function vect_compute_data_refs_alignment
943
944    Compute the misalignment of data references in the loop.
945    Return FALSE if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
946
947 static bool
948 vect_compute_data_refs_alignment (loop_vec_info loop_vinfo,
949                                   bb_vec_info bb_vinfo)
950 {
951   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
952   struct data_reference *dr;
953   unsigned int i;
954
955   if (loop_vinfo)
956     datarefs = LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo);
957   else
958     datarefs = BB_VINFO_DATAREFS (bb_vinfo);
959
960   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
961     if (STMT_VINFO_VECTORIZABLE (vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr)))
962         && !vect_compute_data_ref_alignment (dr))
963       {
964         if (bb_vinfo)
965           {
966             /* Mark unsupported statement as unvectorizable.  */
967             STMT_VINFO_VECTORIZABLE (vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr))) = false;
968             continue;
969           }
970         else
971           return false;
972       }
973
974   return true;
975 }
976
977
978 /* Function vect_update_misalignment_for_peel
979
980    DR - the data reference whose misalignment is to be adjusted.
981    DR_PEEL - the data reference whose misalignment is being made
982              zero in the vector loop by the peel.
983    NPEEL - the number of iterations in the peel loop if the misalignment
984            of DR_PEEL is known at compile time.  */
985
986 static void
987 vect_update_misalignment_for_peel (struct data_reference *dr,
988                                    struct data_reference *dr_peel, int npeel)
989 {
990   unsigned int i;
991   VEC(dr_p,heap) *same_align_drs;
992   struct data_reference *current_dr;
993   int dr_size = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (DR_REF (dr))));
994   int dr_peel_size = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (DR_REF (dr_peel))));
995   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr));
996   stmt_vec_info peel_stmt_info = vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr_peel));
997
998  /* For interleaved data accesses the step in the loop must be multiplied by
999      the size of the interleaving group.  */
1000   if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
1001     dr_size *= GROUP_SIZE (vinfo_for_stmt (GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info)));
1002   if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (peel_stmt_info))
1003     dr_peel_size *= GROUP_SIZE (peel_stmt_info);
1004
1005   /* It can be assumed that the data refs with the same alignment as dr_peel
1006      are aligned in the vector loop.  */
1007   same_align_drs
1008     = STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS (vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr_peel)));
1009   FOR_EACH_VEC_ELT (dr_p, same_align_drs, i, current_dr)
1010     {
1011       if (current_dr != dr)
1012         continue;
1013       gcc_assert (DR_MISALIGNMENT (dr) / dr_size ==
1014                   DR_MISALIGNMENT (dr_peel) / dr_peel_size);
1015       SET_DR_MISALIGNMENT (dr, 0);
1016       return;
1017     }
1018
1019   if (known_alignment_for_access_p (dr)
1020       && known_alignment_for_access_p (dr_peel))
1021     {
1022       bool negative = tree_int_cst_compare (DR_STEP (dr), size_zero_node) < 0;
1023       int misal = DR_MISALIGNMENT (dr);
1024       tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
1025       misal += negative ? -npeel * dr_size : npeel * dr_size;
1026       misal &= GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype)) - 1;
1027       SET_DR_MISALIGNMENT (dr, misal);
1028       return;
1029     }
1030
1031   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1032     fprintf (vect_dump, "Setting misalignment to -1.");
1033   SET_DR_MISALIGNMENT (dr, -1);
1034 }
1035
1036
1037 /* Function vect_verify_datarefs_alignment
1038
1039    Return TRUE if all data references in the loop can be
1040    handled with respect to alignment.  */
1041
1042 bool
1043 vect_verify_datarefs_alignment (loop_vec_info loop_vinfo, bb_vec_info bb_vinfo)
1044 {
1045   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
1046   struct data_reference *dr;
1047   enum dr_alignment_support supportable_dr_alignment;
1048   unsigned int i;
1049
1050   if (loop_vinfo)
1051     datarefs = LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo);
1052   else
1053     datarefs = BB_VINFO_DATAREFS (bb_vinfo);
1054
1055   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
1056     {
1057       gimple stmt = DR_STMT (dr);
1058       stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1059
1060       /* For interleaving, only the alignment of the first access matters. 
1061          Skip statements marked as not vectorizable.  */
1062       if ((STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info)
1063            && GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info) != stmt)
1064           || !STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info))
1065         continue;
1066
1067       supportable_dr_alignment = vect_supportable_dr_alignment (dr, false);
1068       if (!supportable_dr_alignment)
1069         {
1070           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1071             {
1072               if (DR_IS_READ (dr))
1073                 fprintf (vect_dump,
1074                          "not vectorized: unsupported unaligned load.");
1075               else
1076                 fprintf (vect_dump,
1077                          "not vectorized: unsupported unaligned store.");
1078
1079               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dr), TDF_SLIM);
1080             }
1081           return false;
1082         }
1083       if (supportable_dr_alignment != dr_aligned
1084           && vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
1085         fprintf (vect_dump, "Vectorizing an unaligned access.");
1086     }
1087   return true;
1088 }
1089
1090
1091 /* Function vector_alignment_reachable_p
1092
1093    Return true if vector alignment for DR is reachable by peeling
1094    a few loop iterations.  Return false otherwise.  */
1095
1096 static bool
1097 vector_alignment_reachable_p (struct data_reference *dr)
1098 {
1099   gimple stmt = DR_STMT (dr);
1100   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1101   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
1102
1103   if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
1104     {
1105       /* For interleaved access we peel only if number of iterations in
1106          the prolog loop ({VF - misalignment}), is a multiple of the
1107          number of the interleaved accesses.  */
1108       int elem_size, mis_in_elements;
1109       int nelements = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
1110
1111       /* FORNOW: handle only known alignment.  */
1112       if (!known_alignment_for_access_p (dr))
1113         return false;
1114
1115       elem_size = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype)) / nelements;
1116       mis_in_elements = DR_MISALIGNMENT (dr) / elem_size;
1117
1118       if ((nelements - mis_in_elements) % GROUP_SIZE (stmt_info))
1119         return false;
1120     }
1121
1122   /* If misalignment is known at the compile time then allow peeling
1123      only if natural alignment is reachable through peeling.  */
1124   if (known_alignment_for_access_p (dr) && !aligned_access_p (dr))
1125     {
1126       HOST_WIDE_INT elmsize =
1127                 int_cst_value (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (vectype)));
1128       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1129         {
1130           fprintf (vect_dump, "data size =" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, elmsize);
1131           fprintf (vect_dump, ". misalignment = %d. ", DR_MISALIGNMENT (dr));
1132         }
1133       if (DR_MISALIGNMENT (dr) % elmsize)
1134         {
1135           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1136             fprintf (vect_dump, "data size does not divide the misalignment.\n");
1137           return false;
1138         }
1139     }
1140
1141   if (!known_alignment_for_access_p (dr))
1142     {
1143       tree type = (TREE_TYPE (DR_REF (dr)));
1144       tree ba = DR_BASE_OBJECT (dr);
1145       bool is_packed = false;
1146
1147       if (ba)
1148         is_packed = contains_packed_reference (ba);
1149
1150       if (compare_tree_int (TYPE_SIZE (type), TYPE_ALIGN (type)) > 0)
1151         is_packed = true;
1152
1153       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1154         fprintf (vect_dump, "Unknown misalignment, is_packed = %d",is_packed);
1155       if (targetm.vectorize.vector_alignment_reachable (type, is_packed))
1156         return true;
1157       else
1158         return false;
1159     }
1160
1161   return true;
1162 }
1163
1164
1165 /* Calculate the cost of the memory access represented by DR.  */
1166
1167 static void
1168 vect_get_data_access_cost (struct data_reference *dr,
1169                            unsigned int *inside_cost,
1170                            unsigned int *outside_cost)
1171 {
1172   gimple stmt = DR_STMT (dr);
1173   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1174   int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
1175   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
1176   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1177   int ncopies = vf / nunits;
1178   bool supportable_dr_alignment = vect_supportable_dr_alignment (dr, true);
1179
1180   if (!supportable_dr_alignment)
1181     *inside_cost = VECT_MAX_COST;
1182   else
1183     {
1184       if (DR_IS_READ (dr))
1185         vect_get_load_cost (dr, ncopies, true, inside_cost, outside_cost);
1186       else
1187         vect_get_store_cost (dr, ncopies, inside_cost);
1188     }
1189
1190   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
1191     fprintf (vect_dump, "vect_get_data_access_cost: inside_cost = %d, "
1192              "outside_cost = %d.", *inside_cost, *outside_cost);
1193 }
1194
1195
1196 static hashval_t
1197 vect_peeling_hash (const void *elem)
1198 {
1199   const struct _vect_peel_info *peel_info;
1200
1201   peel_info = (const struct _vect_peel_info *) elem;
1202   return (hashval_t) peel_info->npeel;
1203 }
1204
1205
1206 static int
1207 vect_peeling_hash_eq (const void *elem1, const void *elem2)
1208 {
1209   const struct _vect_peel_info *a, *b;
1210
1211   a = (const struct _vect_peel_info *) elem1;
1212   b = (const struct _vect_peel_info *) elem2;
1213   return (a->npeel == b->npeel);
1214 }
1215
1216
1217 /* Insert DR into peeling hash table with NPEEL as key.  */
1218
1219 static void
1220 vect_peeling_hash_insert (loop_vec_info loop_vinfo, struct data_reference *dr,
1221                           int npeel)
1222 {
1223   struct _vect_peel_info elem, *slot;
1224   void **new_slot;
1225   bool supportable_dr_alignment = vect_supportable_dr_alignment (dr, true);
1226
1227   elem.npeel = npeel;
1228   slot = (vect_peel_info) htab_find (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo),
1229                                      &elem);
1230   if (slot)
1231     slot->count++;
1232   else
1233     {
1234       slot = XNEW (struct _vect_peel_info);
1235       slot->npeel = npeel;
1236       slot->dr = dr;
1237       slot->count = 1;
1238       new_slot = htab_find_slot (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo), slot,
1239                                  INSERT);
1240       *new_slot = slot;
1241     }
1242
1243   if (!supportable_dr_alignment && !flag_vect_cost_model)
1244     slot->count += VECT_MAX_COST;
1245 }
1246
1247
1248 /* Traverse peeling hash table to find peeling option that aligns maximum
1249    number of data accesses.  */
1250
1251 static int
1252 vect_peeling_hash_get_most_frequent (void **slot, void *data)
1253 {
1254   vect_peel_info elem = (vect_peel_info) *slot;
1255   vect_peel_extended_info max = (vect_peel_extended_info) data;
1256
1257   if (elem->count > max->peel_info.count
1258       || (elem->count == max->peel_info.count
1259           && max->peel_info.npeel > elem->npeel))
1260     {
1261       max->peel_info.npeel = elem->npeel;
1262       max->peel_info.count = elem->count;
1263       max->peel_info.dr = elem->dr;
1264     }
1265
1266   return 1;
1267 }
1268
1269
1270 /* Traverse peeling hash table and calculate cost for each peeling option.
1271    Find the one with the lowest cost.  */
1272
1273 static int
1274 vect_peeling_hash_get_lowest_cost (void **slot, void *data)
1275 {
1276   vect_peel_info elem = (vect_peel_info) *slot;
1277   vect_peel_extended_info min = (vect_peel_extended_info) data;
1278   int save_misalignment, dummy;
1279   unsigned int inside_cost = 0, outside_cost = 0, i;
1280   gimple stmt = DR_STMT (elem->dr);
1281   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1282   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
1283   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs = LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo);
1284   struct data_reference *dr;
1285
1286   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
1287     {
1288       stmt = DR_STMT (dr);
1289       stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1290       /* For interleaving, only the alignment of the first access
1291          matters.  */
1292       if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info)
1293           && GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info) != stmt)
1294         continue;
1295
1296       save_misalignment = DR_MISALIGNMENT (dr);
1297       vect_update_misalignment_for_peel (dr, elem->dr, elem->npeel);
1298       vect_get_data_access_cost (dr, &inside_cost, &outside_cost);
1299       SET_DR_MISALIGNMENT (dr, save_misalignment);
1300     }
1301
1302   outside_cost += vect_get_known_peeling_cost (loop_vinfo, elem->npeel, &dummy,
1303                          vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vinfo));
1304
1305   if (inside_cost < min->inside_cost
1306       || (inside_cost == min->inside_cost && outside_cost < min->outside_cost))
1307     {
1308       min->inside_cost = inside_cost;
1309       min->outside_cost = outside_cost;
1310       min->peel_info.dr = elem->dr;
1311       min->peel_info.npeel = elem->npeel;
1312     }
1313
1314   return 1;
1315 }
1316
1317
1318 /* Choose best peeling option by traversing peeling hash table and either
1319    choosing an option with the lowest cost (if cost model is enabled) or the
1320    option that aligns as many accesses as possible.  */
1321
1322 static struct data_reference *
1323 vect_peeling_hash_choose_best_peeling (loop_vec_info loop_vinfo,
1324                                        unsigned int *npeel)
1325 {
1326    struct _vect_peel_extended_info res;
1327
1328    res.peel_info.dr = NULL;
1329
1330    if (flag_vect_cost_model)
1331      {
1332        res.inside_cost = INT_MAX;
1333        res.outside_cost = INT_MAX;
1334        htab_traverse (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo),
1335                       vect_peeling_hash_get_lowest_cost, &res);
1336      }
1337    else
1338      {
1339        res.peel_info.count = 0;
1340        htab_traverse (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo),
1341                       vect_peeling_hash_get_most_frequent, &res);
1342      }
1343
1344    *npeel = res.peel_info.npeel;
1345    return res.peel_info.dr;
1346 }
1347
1348
1349 /* Function vect_enhance_data_refs_alignment
1350
1351    This pass will use loop versioning and loop peeling in order to enhance
1352    the alignment of data references in the loop.
1353
1354    FOR NOW: we assume that whatever versioning/peeling takes place, only the
1355    original loop is to be vectorized.  Any other loops that are created by
1356    the transformations performed in this pass - are not supposed to be
1357    vectorized.  This restriction will be relaxed.
1358
1359    This pass will require a cost model to guide it whether to apply peeling
1360    or versioning or a combination of the two.  For example, the scheme that
1361    intel uses when given a loop with several memory accesses, is as follows:
1362    choose one memory access ('p') which alignment you want to force by doing
1363    peeling.  Then, either (1) generate a loop in which 'p' is aligned and all
1364    other accesses are not necessarily aligned, or (2) use loop versioning to
1365    generate one loop in which all accesses are aligned, and another loop in
1366    which only 'p' is necessarily aligned.
1367
1368    ("Automatic Intra-Register Vectorization for the Intel Architecture",
1369    Aart J.C. Bik, Milind Girkar, Paul M. Grey and Ximmin Tian, International
1370    Journal of Parallel Programming, Vol. 30, No. 2, April 2002.)
1371
1372    Devising a cost model is the most critical aspect of this work.  It will
1373    guide us on which access to peel for, whether to use loop versioning, how
1374    many versions to create, etc.  The cost model will probably consist of
1375    generic considerations as well as target specific considerations (on
1376    powerpc for example, misaligned stores are more painful than misaligned
1377    loads).
1378
1379    Here are the general steps involved in alignment enhancements:
1380
1381      -- original loop, before alignment analysis:
1382         for (i=0; i<N; i++){
1383           x = q[i];                     # DR_MISALIGNMENT(q) = unknown
1384           p[i] = y;                     # DR_MISALIGNMENT(p) = unknown
1385         }
1386
1387      -- After vect_compute_data_refs_alignment:
1388         for (i=0; i<N; i++){
1389           x = q[i];                     # DR_MISALIGNMENT(q) = 3
1390           p[i] = y;                     # DR_MISALIGNMENT(p) = unknown
1391         }
1392
1393      -- Possibility 1: we do loop versioning:
1394      if (p is aligned) {
1395         for (i=0; i<N; i++){    # loop 1A
1396           x = q[i];                     # DR_MISALIGNMENT(q) = 3
1397           p[i] = y;                     # DR_MISALIGNMENT(p) = 0
1398         }
1399      }
1400      else {
1401         for (i=0; i<N; i++){    # loop 1B
1402           x = q[i];                     # DR_MISALIGNMENT(q) = 3
1403           p[i] = y;                     # DR_MISALIGNMENT(p) = unaligned
1404         }
1405      }
1406
1407      -- Possibility 2: we do loop peeling:
1408      for (i = 0; i < 3; i++){   # (scalar loop, not to be vectorized).
1409         x = q[i];
1410         p[i] = y;
1411      }
1412      for (i = 3; i < N; i++){   # loop 2A
1413         x = q[i];                       # DR_MISALIGNMENT(q) = 0
1414         p[i] = y;                       # DR_MISALIGNMENT(p) = unknown
1415      }
1416
1417      -- Possibility 3: combination of loop peeling and versioning:
1418      for (i = 0; i < 3; i++){   # (scalar loop, not to be vectorized).
1419         x = q[i];
1420         p[i] = y;
1421      }
1422      if (p is aligned) {
1423         for (i = 3; i<N; i++){  # loop 3A
1424           x = q[i];                     # DR_MISALIGNMENT(q) = 0
1425           p[i] = y;                     # DR_MISALIGNMENT(p) = 0
1426         }
1427      }
1428      else {
1429         for (i = 3; i<N; i++){  # loop 3B
1430           x = q[i];                     # DR_MISALIGNMENT(q) = 0
1431           p[i] = y;                     # DR_MISALIGNMENT(p) = unaligned
1432         }
1433      }
1434
1435      These loops are later passed to loop_transform to be vectorized.  The
1436      vectorizer will use the alignment information to guide the transformation
1437      (whether to generate regular loads/stores, or with special handling for
1438      misalignment).  */
1439
1440 bool
1441 vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vec_info loop_vinfo)
1442 {
1443   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs = LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo);
1444   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1445   enum dr_alignment_support supportable_dr_alignment;
1446   struct data_reference *dr0 = NULL, *first_store = NULL;
1447   struct data_reference *dr;
1448   unsigned int i, j;
1449   bool do_peeling = false;
1450   bool do_versioning = false;
1451   bool stat;
1452   gimple stmt;
1453   stmt_vec_info stmt_info;
1454   int vect_versioning_for_alias_required;
1455   unsigned int npeel = 0;
1456   bool all_misalignments_unknown = true;
1457   unsigned int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1458   unsigned possible_npeel_number = 1;
1459   tree vectype;
1460   unsigned int nelements, mis, same_align_drs_max = 0;
1461
1462   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1463     fprintf (vect_dump, "=== vect_enhance_data_refs_alignment ===");
1464
1465   /* While cost model enhancements are expected in the future, the high level
1466      view of the code at this time is as follows:
1467
1468      A) If there is a misaligned access then see if peeling to align
1469         this access can make all data references satisfy
1470         vect_supportable_dr_alignment.  If so, update data structures
1471         as needed and return true.
1472
1473      B) If peeling wasn't possible and there is a data reference with an
1474         unknown misalignment that does not satisfy vect_supportable_dr_alignment
1475         then see if loop versioning checks can be used to make all data
1476         references satisfy vect_supportable_dr_alignment.  If so, update
1477         data structures as needed and return true.
1478
1479      C) If neither peeling nor versioning were successful then return false if
1480         any data reference does not satisfy vect_supportable_dr_alignment.
1481
1482      D) Return true (all data references satisfy vect_supportable_dr_alignment).
1483
1484      Note, Possibility 3 above (which is peeling and versioning together) is not
1485      being done at this time.  */
1486
1487   /* (1) Peeling to force alignment.  */
1488
1489   /* (1.1) Decide whether to perform peeling, and how many iterations to peel:
1490      Considerations:
1491      + How many accesses will become aligned due to the peeling
1492      - How many accesses will become unaligned due to the peeling,
1493        and the cost of misaligned accesses.
1494      - The cost of peeling (the extra runtime checks, the increase
1495        in code size).  */
1496
1497   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
1498     {
1499       stmt = DR_STMT (dr);
1500       stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1501
1502       if (!STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info))
1503         continue;
1504
1505       /* For interleaving, only the alignment of the first access
1506          matters.  */
1507       if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info)
1508           && GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info) != stmt)
1509         continue;
1510
1511       /* For invariant accesses there is nothing to enhance.  */
1512       if (integer_zerop (DR_STEP (dr)))
1513         continue;
1514
1515       supportable_dr_alignment = vect_supportable_dr_alignment (dr, true);
1516       do_peeling = vector_alignment_reachable_p (dr);
1517       if (do_peeling)
1518         {
1519           if (known_alignment_for_access_p (dr))
1520             {
1521               unsigned int npeel_tmp;
1522               bool negative = tree_int_cst_compare (DR_STEP (dr),
1523                                                     size_zero_node) < 0;
1524
1525               /* Save info about DR in the hash table.  */
1526               if (!LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo))
1527                 LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo) =
1528                            htab_create (1, vect_peeling_hash,
1529                                         vect_peeling_hash_eq, free);
1530
1531               vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
1532               nelements = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
1533               mis = DR_MISALIGNMENT (dr) / GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (
1534                                                 TREE_TYPE (DR_REF (dr))));
1535               npeel_tmp = (negative
1536                            ? (mis - nelements) : (nelements - mis))
1537                   & (nelements - 1);
1538
1539               /* For multiple types, it is possible that the bigger type access
1540                  will have more than one peeling option.  E.g., a loop with two
1541                  types: one of size (vector size / 4), and the other one of
1542                  size (vector size / 8).  Vectorization factor will 8.  If both
1543                  access are misaligned by 3, the first one needs one scalar
1544                  iteration to be aligned, and the second one needs 5.  But the
1545                  the first one will be aligned also by peeling 5 scalar
1546                  iterations, and in that case both accesses will be aligned.
1547                  Hence, except for the immediate peeling amount, we also want
1548                  to try to add full vector size, while we don't exceed
1549                  vectorization factor.
1550                  We do this automtically for cost model, since we calculate cost
1551                  for every peeling option.  */
1552               if (!flag_vect_cost_model)
1553                 possible_npeel_number = vf /nelements;
1554
1555               /* Handle the aligned case. We may decide to align some other
1556                  access, making DR unaligned.  */
1557               if (DR_MISALIGNMENT (dr) == 0)
1558                 {
1559                   npeel_tmp = 0;
1560                   if (!flag_vect_cost_model)
1561                     possible_npeel_number++;
1562                 }
1563
1564               for (j = 0; j < possible_npeel_number; j++)
1565                 {
1566                   gcc_assert (npeel_tmp <= vf);
1567                   vect_peeling_hash_insert (loop_vinfo, dr, npeel_tmp);
1568                   npeel_tmp += nelements;
1569                 }
1570
1571               all_misalignments_unknown = false;
1572               /* Data-ref that was chosen for the case that all the
1573                  misalignments are unknown is not relevant anymore, since we
1574                  have a data-ref with known alignment.  */
1575               dr0 = NULL;
1576             }
1577           else
1578             {
1579               /* If we don't know all the misalignment values, we prefer
1580                  peeling for data-ref that has maximum number of data-refs
1581                  with the same alignment, unless the target prefers to align
1582                  stores over load.  */
1583               if (all_misalignments_unknown)
1584                 {
1585                   if (same_align_drs_max  < VEC_length (dr_p,
1586                                        STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS (stmt_info))
1587                       || !dr0)
1588                     {
1589                       same_align_drs_max = VEC_length (dr_p,
1590                                        STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS (stmt_info));
1591                       dr0 = dr;
1592                     }
1593
1594                   if (!first_store && DR_IS_WRITE (dr))
1595                     first_store = dr;
1596                 }
1597
1598               /* If there are both known and unknown misaligned accesses in the
1599                  loop, we choose peeling amount according to the known
1600                  accesses.  */
1601
1602
1603               if (!supportable_dr_alignment)
1604                 {
1605                   dr0 = dr;
1606                   if (!first_store && DR_IS_WRITE (dr))
1607                     first_store = dr;
1608                 }
1609             }
1610         }
1611       else
1612         {
1613           if (!aligned_access_p (dr))
1614             {
1615               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1616                 fprintf (vect_dump, "vector alignment may not be reachable");
1617
1618               break;
1619             }
1620         }
1621     }
1622
1623   vect_versioning_for_alias_required
1624     = LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo);
1625
1626   /* Temporarily, if versioning for alias is required, we disable peeling
1627      until we support peeling and versioning.  Often peeling for alignment
1628      will require peeling for loop-bound, which in turn requires that we
1629      know how to adjust the loop ivs after the loop.  */
1630   if (vect_versioning_for_alias_required
1631       || !vect_can_advance_ivs_p (loop_vinfo)
1632       || !slpeel_can_duplicate_loop_p (loop, single_exit (loop)))
1633     do_peeling = false;
1634
1635   if (do_peeling && all_misalignments_unknown
1636       && vect_supportable_dr_alignment (dr0, false))
1637     {
1638
1639       /* Check if the target requires to prefer stores over loads, i.e., if
1640          misaligned stores are more expensive than misaligned loads (taking
1641          drs with same alignment into account).  */
1642       if (first_store && DR_IS_READ (dr0))
1643         {
1644           unsigned int load_inside_cost = 0, load_outside_cost = 0;
1645           unsigned int store_inside_cost = 0, store_outside_cost = 0;
1646           unsigned int load_inside_penalty = 0, load_outside_penalty = 0;
1647           unsigned int store_inside_penalty = 0, store_outside_penalty = 0;
1648
1649           vect_get_data_access_cost (dr0, &load_inside_cost,
1650                                      &load_outside_cost);
1651           vect_get_data_access_cost (first_store, &store_inside_cost,
1652                                      &store_outside_cost);
1653
1654           /* Calculate the penalty for leaving FIRST_STORE unaligned (by
1655              aligning the load DR0).  */
1656           load_inside_penalty = store_inside_cost;
1657           load_outside_penalty = store_outside_cost;
1658           for (i = 0; VEC_iterate (dr_p, STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS
1659                                    (vinfo_for_stmt (DR_STMT (first_store))),
1660                                    i, dr);
1661                i++)
1662             if (DR_IS_READ (dr))
1663               {
1664                 load_inside_penalty += load_inside_cost;
1665                 load_outside_penalty += load_outside_cost;
1666               }
1667             else
1668               {
1669                 load_inside_penalty += store_inside_cost;
1670                 load_outside_penalty += store_outside_cost;
1671               }
1672
1673           /* Calculate the penalty for leaving DR0 unaligned (by
1674              aligning the FIRST_STORE).  */
1675           store_inside_penalty = load_inside_cost;
1676           store_outside_penalty = load_outside_cost;
1677           for (i = 0; VEC_iterate (dr_p, STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS
1678                                    (vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr0))),
1679                                    i, dr);
1680                i++)
1681             if (DR_IS_READ (dr))
1682               {
1683                 store_inside_penalty += load_inside_cost;
1684                 store_outside_penalty += load_outside_cost;
1685               }
1686             else
1687               {
1688                 store_inside_penalty += store_inside_cost;
1689                 store_outside_penalty += store_outside_cost;
1690               }
1691
1692           if (load_inside_penalty > store_inside_penalty
1693               || (load_inside_penalty == store_inside_penalty
1694                   && load_outside_penalty > store_outside_penalty))
1695             dr0 = first_store;
1696         }
1697
1698       /* In case there are only loads with different unknown misalignments, use
1699          peeling only if it may help to align other accesses in the loop.  */
1700       if (!first_store && !VEC_length (dr_p, STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS
1701                                             (vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr0))))
1702           && vect_supportable_dr_alignment (dr0, false)
1703               != dr_unaligned_supported)
1704         do_peeling = false;
1705     }
1706
1707   if (do_peeling && !dr0)
1708     {
1709       /* Peeling is possible, but there is no data access that is not supported
1710          unless aligned. So we try to choose the best possible peeling.  */
1711
1712       /* We should get here only if there are drs with known misalignment.  */
1713       gcc_assert (!all_misalignments_unknown);
1714
1715       /* Choose the best peeling from the hash table.  */
1716       dr0 = vect_peeling_hash_choose_best_peeling (loop_vinfo, &npeel);
1717       if (!dr0 || !npeel)
1718         do_peeling = false;
1719     }
1720
1721   if (do_peeling)
1722     {
1723       stmt = DR_STMT (dr0);
1724       stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1725       vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
1726       nelements = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
1727
1728       if (known_alignment_for_access_p (dr0))
1729         {
1730           bool negative = tree_int_cst_compare (DR_STEP (dr0),
1731                                                 size_zero_node) < 0;
1732           if (!npeel)
1733             {
1734               /* Since it's known at compile time, compute the number of
1735                  iterations in the peeled loop (the peeling factor) for use in
1736                  updating DR_MISALIGNMENT values.  The peeling factor is the
1737                  vectorization factor minus the misalignment as an element
1738                  count.  */
1739               mis = DR_MISALIGNMENT (dr0);
1740               mis /= GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (DR_REF (dr0))));
1741               npeel = ((negative ? mis - nelements : nelements - mis)
1742                        & (nelements - 1));
1743             }
1744
1745           /* For interleaved data access every iteration accesses all the
1746              members of the group, therefore we divide the number of iterations
1747              by the group size.  */
1748           stmt_info = vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr0));
1749           if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
1750             npeel /= GROUP_SIZE (stmt_info);
1751
1752           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1753             fprintf (vect_dump, "Try peeling by %d", npeel);
1754         }
1755
1756       /* Ensure that all data refs can be vectorized after the peel.  */
1757       FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
1758         {
1759           int save_misalignment;
1760
1761           if (dr == dr0)
1762             continue;
1763
1764           stmt = DR_STMT (dr);
1765           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1766           /* For interleaving, only the alignment of the first access
1767             matters.  */
1768           if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info)
1769               && GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info) != stmt)
1770             continue;
1771
1772           save_misalignment = DR_MISALIGNMENT (dr);
1773           vect_update_misalignment_for_peel (dr, dr0, npeel);
1774           supportable_dr_alignment = vect_supportable_dr_alignment (dr, false);
1775           SET_DR_MISALIGNMENT (dr, save_misalignment);
1776
1777           if (!supportable_dr_alignment)
1778             {
1779               do_peeling = false;
1780               break;
1781             }
1782         }
1783
1784       if (do_peeling && known_alignment_for_access_p (dr0) && npeel == 0)
1785         {
1786           stat = vect_verify_datarefs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1787           if (!stat)
1788             do_peeling = false;
1789           else
1790             return stat;
1791         }
1792
1793       if (do_peeling)
1794         {
1795           /* (1.2) Update the DR_MISALIGNMENT of each data reference DR_i.
1796              If the misalignment of DR_i is identical to that of dr0 then set
1797              DR_MISALIGNMENT (DR_i) to zero.  If the misalignment of DR_i and
1798              dr0 are known at compile time then increment DR_MISALIGNMENT (DR_i)
1799              by the peeling factor times the element size of DR_i (MOD the
1800              vectorization factor times the size).  Otherwise, the
1801              misalignment of DR_i must be set to unknown.  */
1802           FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
1803             if (dr != dr0)
1804               vect_update_misalignment_for_peel (dr, dr0, npeel);
1805
1806           LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR (loop_vinfo) = dr0;
1807           if (npeel)
1808             LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) = npeel;
1809           else
1810             LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) = DR_MISALIGNMENT (dr0);
1811           SET_DR_MISALIGNMENT (dr0, 0);
1812           if (vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
1813             fprintf (vect_dump, "Alignment of access forced using peeling.");
1814
1815           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1816             fprintf (vect_dump, "Peeling for alignment will be applied.");
1817
1818           stat = vect_verify_datarefs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1819           gcc_assert (stat);
1820           return stat;
1821         }
1822     }
1823
1824
1825   /* (2) Versioning to force alignment.  */
1826
1827   /* Try versioning if:
1828      1) flag_tree_vect_loop_version is TRUE
1829      2) optimize loop for speed
1830      3) there is at least one unsupported misaligned data ref with an unknown
1831         misalignment, and
1832      4) all misaligned data refs with a known misalignment are supported, and
1833      5) the number of runtime alignment checks is within reason.  */
1834
1835   do_versioning =
1836         flag_tree_vect_loop_version
1837         && optimize_loop_nest_for_speed_p (loop)
1838         && (!loop->inner); /* FORNOW */
1839
1840   if (do_versioning)
1841     {
1842       FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
1843         {
1844           stmt = DR_STMT (dr);
1845           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1846
1847           /* For interleaving, only the alignment of the first access
1848              matters.  */
1849           if (aligned_access_p (dr)
1850               || (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info)
1851                   && GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info) != stmt))
1852             continue;
1853
1854           supportable_dr_alignment = vect_supportable_dr_alignment (dr, false);
1855
1856           if (!supportable_dr_alignment)
1857             {
1858               gimple stmt;
1859               int mask;
1860               tree vectype;
1861
1862               if (known_alignment_for_access_p (dr)
1863                   || VEC_length (gimple,
1864                                  LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo))
1865                      >= (unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIGNMENT_CHECKS))
1866                 {
1867                   do_versioning = false;
1868                   break;
1869                 }
1870
1871               stmt = DR_STMT (dr);
1872               vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (vinfo_for_stmt (stmt));
1873               gcc_assert (vectype);
1874
1875               /* The rightmost bits of an aligned address must be zeros.
1876                  Construct the mask needed for this test.  For example,
1877                  GET_MODE_SIZE for the vector mode V4SI is 16 bytes so the
1878                  mask must be 15 = 0xf. */
1879               mask = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype)) - 1;
1880
1881               /* FORNOW: use the same mask to test all potentially unaligned
1882                  references in the loop.  The vectorizer currently supports
1883                  a single vector size, see the reference to
1884                  GET_MODE_NUNITS (TYPE_MODE (vectype)) where the
1885                  vectorization factor is computed.  */
1886               gcc_assert (!LOOP_VINFO_PTR_MASK (loop_vinfo)
1887                           || LOOP_VINFO_PTR_MASK (loop_vinfo) == mask);
1888               LOOP_VINFO_PTR_MASK (loop_vinfo) = mask;
1889               VEC_safe_push (gimple, heap,
1890                              LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo),
1891                              DR_STMT (dr));
1892             }
1893         }
1894
1895       /* Versioning requires at least one misaligned data reference.  */
1896       if (!LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
1897         do_versioning = false;
1898       else if (!do_versioning)
1899         VEC_truncate (gimple, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo), 0);
1900     }
1901
1902   if (do_versioning)
1903     {
1904       VEC(gimple,heap) *may_misalign_stmts
1905         = LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo);
1906       gimple stmt;
1907
1908       /* It can now be assumed that the data references in the statements
1909          in LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS will be aligned in the version
1910          of the loop being vectorized.  */
1911       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, may_misalign_stmts, i, stmt)
1912         {
1913           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1914           dr = STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info);
1915           SET_DR_MISALIGNMENT (dr, 0);
1916           if (vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
1917             fprintf (vect_dump, "Alignment of access forced using versioning.");
1918         }
1919
1920       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1921         fprintf (vect_dump, "Versioning for alignment will be applied.");
1922
1923       /* Peeling and versioning can't be done together at this time.  */
1924       gcc_assert (! (do_peeling && do_versioning));
1925
1926       stat = vect_verify_datarefs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1927       gcc_assert (stat);
1928       return stat;
1929     }
1930
1931   /* This point is reached if neither peeling nor versioning is being done.  */
1932   gcc_assert (! (do_peeling || do_versioning));
1933
1934   stat = vect_verify_datarefs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1935   return stat;
1936 }
1937
1938
1939 /* Function vect_find_same_alignment_drs.
1940
1941    Update group and alignment relations according to the chosen
1942    vectorization factor.  */
1943
1944 static void
1945 vect_find_same_alignment_drs (struct data_dependence_relation *ddr,
1946                               loop_vec_info loop_vinfo)
1947 {
1948   unsigned int i;
1949   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1950   int vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1951   struct data_reference *dra = DDR_A (ddr);
1952   struct data_reference *drb = DDR_B (ddr);
1953   stmt_vec_info stmtinfo_a = vinfo_for_stmt (DR_STMT (dra));
1954   stmt_vec_info stmtinfo_b = vinfo_for_stmt (DR_STMT (drb));
1955   int dra_size = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (DR_REF (dra))));
1956   int drb_size = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (DR_REF (drb))));
1957   lambda_vector dist_v;
1958   unsigned int loop_depth;
1959
1960   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_known)
1961     return;
1962
1963   if (dra == drb)
1964     return;
1965
1966   if (DDR_ARE_DEPENDENT (ddr) == chrec_dont_know)
1967     return;
1968
1969   /* Loop-based vectorization and known data dependence.  */
1970   if (DDR_NUM_DIST_VECTS (ddr) == 0)
1971     return;
1972
1973   /* Data-dependence analysis reports a distance vector of zero
1974      for data-references that overlap only in the first iteration
1975      but have different sign step (see PR45764).
1976      So as a sanity check require equal DR_STEP.  */
1977   if (!operand_equal_p (DR_STEP (dra), DR_STEP (drb), 0))
1978     return;
1979
1980   loop_depth = index_in_loop_nest (loop->num, DDR_LOOP_NEST (ddr));
1981   FOR_EACH_VEC_ELT (lambda_vector, DDR_DIST_VECTS (ddr), i, dist_v)
1982     {
1983       int dist = dist_v[loop_depth];
1984
1985       if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
1986         fprintf (vect_dump, "dependence distance  = %d.", dist);
1987
1988       /* Same loop iteration.  */
1989       if (dist == 0
1990           || (dist % vectorization_factor == 0 && dra_size == drb_size))
1991         {
1992           /* Two references with distance zero have the same alignment.  */
1993           VEC_safe_push (dr_p, heap, STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS (stmtinfo_a), drb);
1994           VEC_safe_push (dr_p, heap, STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS (stmtinfo_b), dra);
1995           if (vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
1996             fprintf (vect_dump, "accesses have the same alignment.");
1997           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
1998             {
1999               fprintf (vect_dump, "dependence distance modulo vf == 0 between ");
2000               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dra), TDF_SLIM);
2001               fprintf (vect_dump, " and ");
2002               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (drb), TDF_SLIM);
2003             }
2004         }
2005     }
2006 }
2007
2008
2009 /* Function vect_analyze_data_refs_alignment
2010
2011    Analyze the alignment of the data-references in the loop.
2012    Return FALSE if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
2013
2014 bool
2015 vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vec_info loop_vinfo,
2016                                   bb_vec_info bb_vinfo)
2017 {
2018   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2019     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_data_refs_alignment ===");
2020
2021   /* Mark groups of data references with same alignment using
2022      data dependence information.  */
2023   if (loop_vinfo)
2024     {
2025       VEC (ddr_p, heap) *ddrs = LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo);
2026       struct data_dependence_relation *ddr;
2027       unsigned int i;
2028
2029       FOR_EACH_VEC_ELT (ddr_p, ddrs, i, ddr)
2030         vect_find_same_alignment_drs (ddr, loop_vinfo);
2031     }
2032
2033   if (!vect_compute_data_refs_alignment (loop_vinfo, bb_vinfo))
2034     {
2035       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2036         fprintf (vect_dump,
2037                  "not vectorized: can't calculate alignment for data ref.");
2038       return false;
2039     }
2040
2041   return true;
2042 }
2043
2044
2045 /* Analyze groups of strided accesses: check that DR belongs to a group of
2046    strided accesses of legal size, step, etc.  Detect gaps, single element
2047    interleaving, and other special cases. Set strided access info.
2048    Collect groups of strided stores for further use in SLP analysis.  */
2049
2050 static bool
2051 vect_analyze_group_access (struct data_reference *dr)
2052 {
2053   tree step = DR_STEP (dr);
2054   tree scalar_type = TREE_TYPE (DR_REF (dr));
2055   HOST_WIDE_INT type_size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE_UNIT (scalar_type));
2056   gimple stmt = DR_STMT (dr);
2057   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2058   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2059   bb_vec_info bb_vinfo = STMT_VINFO_BB_VINFO (stmt_info);
2060   HOST_WIDE_INT dr_step = TREE_INT_CST_LOW (step);
2061   HOST_WIDE_INT stride, last_accessed_element = 1;
2062   bool slp_impossible = false;
2063   struct loop *loop = NULL;
2064
2065   if (loop_vinfo)
2066     loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2067
2068   /* For interleaving, STRIDE is STEP counted in elements, i.e., the size of the
2069      interleaving group (including gaps).  */
2070   stride = dr_step / type_size;
2071
2072   /* Not consecutive access is possible only if it is a part of interleaving.  */
2073   if (!GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)))
2074     {
2075       /* Check if it this DR is a part of interleaving, and is a single
2076          element of the group that is accessed in the loop.  */
2077
2078       /* Gaps are supported only for loads. STEP must be a multiple of the type
2079          size.  The size of the group must be a power of 2.  */
2080       if (DR_IS_READ (dr)
2081           && (dr_step % type_size) == 0
2082           && stride > 0
2083           && exact_log2 (stride) != -1)
2084         {
2085           GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)) = stmt;
2086           GROUP_SIZE (vinfo_for_stmt (stmt)) = stride;
2087           if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
2088             {
2089               fprintf (vect_dump, "Detected single element interleaving ");
2090               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dr), TDF_SLIM);
2091               fprintf (vect_dump, " step ");
2092               print_generic_expr (vect_dump, step, TDF_SLIM);
2093             }
2094
2095           if (loop_vinfo)
2096             {
2097               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2098                 fprintf (vect_dump, "Data access with gaps requires scalar "
2099                                     "epilogue loop");
2100               if (loop->inner)
2101                 {
2102                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2103                     fprintf (vect_dump, "Peeling for outer loop is not"
2104                                         " supported");
2105                   return false;
2106                 }
2107
2108               LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS (loop_vinfo) = true;
2109             }
2110
2111           return true;
2112         }
2113
2114       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2115         {
2116           fprintf (vect_dump, "not consecutive access ");
2117           print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
2118         }
2119
2120       if (bb_vinfo)
2121         {
2122           /* Mark the statement as unvectorizable.  */
2123           STMT_VINFO_VECTORIZABLE (vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr))) = false;
2124           return true;
2125         }
2126     
2127       return false;
2128     }
2129
2130   if (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)) == stmt)
2131     {
2132       /* First stmt in the interleaving chain. Check the chain.  */
2133       gimple next = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt));
2134       struct data_reference *data_ref = dr;
2135       unsigned int count = 1;
2136       tree next_step;
2137       tree prev_init = DR_INIT (data_ref);
2138       gimple prev = stmt;
2139       HOST_WIDE_INT diff, count_in_bytes, gaps = 0;
2140
2141       while (next)
2142         {
2143           /* Skip same data-refs.  In case that two or more stmts share
2144              data-ref (supported only for loads), we vectorize only the first
2145              stmt, and the rest get their vectorized loads from the first
2146              one.  */
2147           if (!tree_int_cst_compare (DR_INIT (data_ref),
2148                                      DR_INIT (STMT_VINFO_DATA_REF (
2149                                                    vinfo_for_stmt (next)))))
2150             {
2151               if (DR_IS_WRITE (data_ref))
2152                 {
2153                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2154                     fprintf (vect_dump, "Two store stmts share the same dr.");
2155                   return false;
2156                 }
2157
2158               /* Check that there is no load-store dependencies for this loads
2159                  to prevent a case of load-store-load to the same location.  */
2160               if (GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE (vinfo_for_stmt (next))
2161                   || GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE (vinfo_for_stmt (prev)))
2162                 {
2163                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2164                     fprintf (vect_dump,
2165                              "READ_WRITE dependence in interleaving.");
2166                   return false;
2167                 }
2168
2169               /* For load use the same data-ref load.  */
2170               GROUP_SAME_DR_STMT (vinfo_for_stmt (next)) = prev;
2171
2172               prev = next;
2173               next = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (next));
2174               continue;
2175             }
2176
2177           prev = next;
2178
2179           /* Check that all the accesses have the same STEP.  */
2180           next_step = DR_STEP (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (next)));
2181           if (tree_int_cst_compare (step, next_step))
2182             {
2183               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2184                 fprintf (vect_dump, "not consecutive access in interleaving");
2185               return false;
2186             }
2187
2188           data_ref = STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (next));
2189           /* Check that the distance between two accesses is equal to the type
2190              size. Otherwise, we have gaps.  */
2191           diff = (TREE_INT_CST_LOW (DR_INIT (data_ref))
2192                   - TREE_INT_CST_LOW (prev_init)) / type_size;
2193           if (diff != 1)
2194             {
2195               /* FORNOW: SLP of accesses with gaps is not supported.  */
2196               slp_impossible = true;
2197               if (DR_IS_WRITE (data_ref))
2198                 {
2199                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2200                     fprintf (vect_dump, "interleaved store with gaps");
2201                   return false;
2202                 }
2203
2204               gaps += diff - 1;
2205             }
2206
2207           last_accessed_element += diff;
2208
2209           /* Store the gap from the previous member of the group. If there is no
2210              gap in the access, GROUP_GAP is always 1.  */
2211           GROUP_GAP (vinfo_for_stmt (next)) = diff;
2212
2213           prev_init = DR_INIT (data_ref);
2214           next = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (next));
2215           /* Count the number of data-refs in the chain.  */
2216           count++;
2217         }
2218
2219       /* COUNT is the number of accesses found, we multiply it by the size of
2220          the type to get COUNT_IN_BYTES.  */
2221       count_in_bytes = type_size * count;
2222
2223       /* Check that the size of the interleaving (including gaps) is not
2224          greater than STEP.  */
2225       if (dr_step && dr_step < count_in_bytes + gaps * type_size)
2226         {
2227           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2228             {
2229               fprintf (vect_dump, "interleaving size is greater than step for ");
2230               print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (dr), TDF_SLIM);
2231             }
2232           return false;
2233         }
2234
2235       /* Check that the size of the interleaving is equal to STEP for stores,
2236          i.e., that there are no gaps.  */
2237       if (dr_step && dr_step != count_in_bytes)
2238         {
2239           if (DR_IS_READ (dr))
2240             {
2241               slp_impossible = true;
2242               /* There is a gap after the last load in the group. This gap is a
2243                  difference between the stride and the number of elements. When
2244                  there is no gap, this difference should be 0.  */
2245               GROUP_GAP (vinfo_for_stmt (stmt)) = stride - count;
2246             }
2247           else
2248             {
2249               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2250                 fprintf (vect_dump, "interleaved store with gaps");
2251               return false;
2252             }
2253         }
2254
2255       /* Check that STEP is a multiple of type size.  */
2256       if (dr_step && (dr_step % type_size) != 0)
2257         {
2258           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2259             {
2260               fprintf (vect_dump, "step is not a multiple of type size: step ");
2261               print_generic_expr (vect_dump, step, TDF_SLIM);
2262               fprintf (vect_dump, " size ");
2263               print_generic_expr (vect_dump, TYPE_SIZE_UNIT (scalar_type),
2264                                   TDF_SLIM);
2265             }
2266           return false;
2267         }
2268
2269       if (stride == 0)
2270         stride = count;
2271
2272       GROUP_SIZE (vinfo_for_stmt (stmt)) = stride;
2273       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2274         fprintf (vect_dump, "Detected interleaving of size %d", (int)stride);
2275
2276       /* SLP: create an SLP data structure for every interleaving group of
2277          stores for further analysis in vect_analyse_slp.  */
2278       if (DR_IS_WRITE (dr) && !slp_impossible)
2279         {
2280           if (loop_vinfo)
2281             VEC_safe_push (gimple, heap, LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (loop_vinfo),
2282                            stmt);
2283           if (bb_vinfo)
2284             VEC_safe_push (gimple, heap, BB_VINFO_STRIDED_STORES (bb_vinfo),
2285                            stmt);
2286         }
2287
2288       /* There is a gap in the end of the group.  */
2289       if (stride - last_accessed_element > 0 && loop_vinfo)
2290         {
2291           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2292             fprintf (vect_dump, "Data access with gaps requires scalar "
2293                                 "epilogue loop");
2294           if (loop->inner)
2295             {
2296               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2297                 fprintf (vect_dump, "Peeling for outer loop is not supported");
2298               return false;
2299             }
2300
2301           LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS (loop_vinfo) = true;
2302         }
2303     }
2304
2305   return true;
2306 }
2307
2308
2309 /* Analyze the access pattern of the data-reference DR.
2310    In case of non-consecutive accesses call vect_analyze_group_access() to
2311    analyze groups of strided accesses.  */
2312
2313 static bool
2314 vect_analyze_data_ref_access (struct data_reference *dr)
2315 {
2316   tree step = DR_STEP (dr);
2317   tree scalar_type = TREE_TYPE (DR_REF (dr));
2318   gimple stmt = DR_STMT (dr);
2319   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2320   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2321   struct loop *loop = NULL;
2322   HOST_WIDE_INT dr_step = TREE_INT_CST_LOW (step);
2323
2324   if (loop_vinfo)
2325     loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2326
2327   if (loop_vinfo && !step)
2328     {
2329       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2330         fprintf (vect_dump, "bad data-ref access in loop");
2331       return false;
2332     }
2333
2334   /* Allow invariant loads in loops.  */
2335   if (loop_vinfo && dr_step == 0)
2336     {
2337       GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)) = NULL;
2338       return DR_IS_READ (dr);
2339     }
2340
2341   if (loop && nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2342     {
2343       /* Interleaved accesses are not yet supported within outer-loop
2344         vectorization for references in the inner-loop.  */
2345       GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)) = NULL;
2346
2347       /* For the rest of the analysis we use the outer-loop step.  */
2348       step = STMT_VINFO_DR_STEP (stmt_info);
2349       dr_step = TREE_INT_CST_LOW (step);
2350
2351       if (dr_step == 0)
2352         {
2353           if (vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
2354             fprintf (vect_dump, "zero step in outer loop.");
2355           if (DR_IS_READ (dr))
2356             return true;
2357           else
2358             return false;
2359         }
2360     }
2361
2362   /* Consecutive?  */
2363   if (!tree_int_cst_compare (step, TYPE_SIZE_UNIT (scalar_type))
2364       || (dr_step < 0
2365           && !compare_tree_int (TYPE_SIZE_UNIT (scalar_type), -dr_step)))
2366     {
2367       /* Mark that it is not interleaving.  */
2368       GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)) = NULL;
2369       return true;
2370     }
2371
2372   if (loop && nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2373     {
2374       if (vect_print_dump_info (REPORT_ALIGNMENT))
2375         fprintf (vect_dump, "strided access in outer loop.");
2376       return false;
2377     }
2378
2379   /* Not consecutive access - check if it's a part of interleaving group.  */
2380   return vect_analyze_group_access (dr);
2381 }
2382
2383
2384 /* Function vect_analyze_data_ref_accesses.
2385
2386    Analyze the access pattern of all the data references in the loop.
2387
2388    FORNOW: the only access pattern that is considered vectorizable is a
2389            simple step 1 (consecutive) access.
2390
2391    FORNOW: handle only arrays and pointer accesses.  */
2392
2393 bool
2394 vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vec_info loop_vinfo, bb_vec_info bb_vinfo)
2395 {
2396   unsigned int i;
2397   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
2398   struct data_reference *dr;
2399
2400   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2401     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_data_ref_accesses ===");
2402
2403   if (loop_vinfo)
2404     datarefs = LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo);
2405   else
2406     datarefs = BB_VINFO_DATAREFS (bb_vinfo);
2407
2408   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
2409     if (STMT_VINFO_VECTORIZABLE (vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr))) 
2410         && !vect_analyze_data_ref_access (dr))
2411       {
2412         if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2413           fprintf (vect_dump, "not vectorized: complicated access pattern.");
2414
2415         if (bb_vinfo)
2416           {
2417             /* Mark the statement as not vectorizable.  */
2418             STMT_VINFO_VECTORIZABLE (vinfo_for_stmt (DR_STMT (dr))) = false;
2419             continue;
2420           }
2421         else
2422           return false;
2423       }
2424
2425   return true;
2426 }
2427
2428 /* Function vect_prune_runtime_alias_test_list.
2429
2430    Prune a list of ddrs to be tested at run-time by versioning for alias.
2431    Return FALSE if resulting list of ddrs is longer then allowed by
2432    PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS, otherwise return TRUE.  */
2433
2434 bool
2435 vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vec_info loop_vinfo)
2436 {
2437   VEC (ddr_p, heap) * ddrs =
2438     LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo);
2439   unsigned i, j;
2440
2441   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2442     fprintf (vect_dump, "=== vect_prune_runtime_alias_test_list ===");
2443
2444   for (i = 0; i < VEC_length (ddr_p, ddrs); )
2445     {
2446       bool found;
2447       ddr_p ddr_i;
2448
2449       ddr_i = VEC_index (ddr_p, ddrs, i);
2450       found = false;
2451
2452       for (j = 0; j < i; j++)
2453         {
2454           ddr_p ddr_j = VEC_index (ddr_p, ddrs, j);
2455
2456           if (vect_vfa_range_equal (ddr_i, ddr_j))
2457             {
2458               if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
2459                 {
2460                   fprintf (vect_dump, "found equal ranges ");
2461                   print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (DDR_A (ddr_i)), TDF_SLIM);
2462                   fprintf (vect_dump, ", ");
2463                   print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (DDR_B (ddr_i)), TDF_SLIM);
2464                   fprintf (vect_dump, " and ");
2465                   print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (DDR_A (ddr_j)), TDF_SLIM);
2466                   fprintf (vect_dump, ", ");
2467                   print_generic_expr (vect_dump, DR_REF (DDR_B (ddr_j)), TDF_SLIM);
2468                 }
2469               found = true;
2470               break;
2471             }
2472         }
2473
2474       if (found)
2475       {
2476         VEC_ordered_remove (ddr_p, ddrs, i);
2477         continue;
2478       }
2479       i++;
2480     }
2481
2482   if (VEC_length (ddr_p, ddrs) >
2483        (unsigned) PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS))
2484     {
2485       if (vect_print_dump_info (REPORT_DR_DETAILS))
2486         {
2487           fprintf (vect_dump,
2488                    "disable versioning for alias - max number of generated "
2489                    "checks exceeded.");
2490         }
2491
2492       VEC_truncate (ddr_p, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo), 0);
2493
2494       return false;
2495     }
2496
2497   return true;
2498 }
2499
2500 /* Check whether a non-affine read in stmt is suitable for gather load
2501    and if so, return a builtin decl for that operation.  */
2502
2503 tree
2504 vect_check_gather (gimple stmt, loop_vec_info loop_vinfo, tree *basep,
2505                    tree *offp, int *scalep)
2506 {
2507   HOST_WIDE_INT scale = 1, pbitpos, pbitsize;
2508   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2509   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2510   struct data_reference *dr = STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info);
2511   tree offtype = NULL_TREE;
2512   tree decl, base, off;
2513   enum machine_mode pmode;
2514   int punsignedp, pvolatilep;
2515
2516   /* The gather builtins need address of the form
2517      loop_invariant + vector * {1, 2, 4, 8}
2518      or
2519      loop_invariant + sign_extend (vector) * { 1, 2, 4, 8 }.
2520      Unfortunately DR_BASE_ADDRESS/DR_OFFSET can be a mixture
2521      of loop invariants/SSA_NAMEs defined in the loop, with casts,
2522      multiplications and additions in it.  To get a vector, we need
2523      a single SSA_NAME that will be defined in the loop and will
2524      contain everything that is not loop invariant and that can be
2525      vectorized.  The following code attempts to find such a preexistng
2526      SSA_NAME OFF and put the loop invariants into a tree BASE
2527      that can be gimplified before the loop.  */
2528   base = get_inner_reference (DR_REF (dr), &pbitsize, &pbitpos, &off,
2529                               &pmode, &punsignedp, &pvolatilep, false);
2530   gcc_assert (base != NULL_TREE && (pbitpos % BITS_PER_UNIT) == 0);
2531
2532   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF)
2533     {
2534       if (!integer_zerop (TREE_OPERAND (base, 1)))
2535         {
2536           if (off == NULL_TREE)
2537             {
2538               double_int moff = mem_ref_offset (base);
2539               off = double_int_to_tree (sizetype, moff);
2540             }
2541           else
2542             off = size_binop (PLUS_EXPR, off,
2543                               fold_convert (sizetype, TREE_OPERAND (base, 1)));
2544         }
2545       base = TREE_OPERAND (base, 0);
2546     }
2547   else
2548     base = build_fold_addr_expr (base);
2549
2550   if (off == NULL_TREE)
2551     off = size_zero_node;
2552
2553   /* If base is not loop invariant, either off is 0, then we start with just
2554      the constant offset in the loop invariant BASE and continue with base
2555      as OFF, otherwise give up.
2556      We could handle that case by gimplifying the addition of base + off
2557      into some SSA_NAME and use that as off, but for now punt.  */
2558   if (!expr_invariant_in_loop_p (loop, base))
2559     {
2560       if (!integer_zerop (off))
2561         return NULL_TREE;
2562       off = base;
2563       base = size_int (pbitpos / BITS_PER_UNIT);
2564     }
2565   /* Otherwise put base + constant offset into the loop invariant BASE
2566      and continue with OFF.  */
2567   else
2568     {
2569       base = fold_convert (sizetype, base);
2570       base = size_binop (PLUS_EXPR, base, size_int (pbitpos / BITS_PER_UNIT));
2571     }
2572
2573   /* OFF at this point may be either a SSA_NAME or some tree expression
2574      from get_inner_reference.  Try to peel off loop invariants from it
2575      into BASE as long as possible.  */
2576   STRIP_NOPS (off);
2577   while (offtype == NULL_TREE)
2578     {
2579       enum tree_code code;
2580       tree op0, op1, add = NULL_TREE;
2581
2582       if (TREE_CODE (off) == SSA_NAME)
2583         {
2584           gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (off);
2585
2586           if (expr_invariant_in_loop_p (loop, off))
2587             return NULL_TREE;
2588
2589           if (gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
2590             break;
2591
2592           op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2593           code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
2594           op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2595         }
2596       else
2597         {
2598           if (get_gimple_rhs_class (TREE_CODE (off)) == GIMPLE_TERNARY_RHS)
2599             return NULL_TREE;
2600           code = TREE_CODE (off);
2601           extract_ops_from_tree (off, &code, &op0, &op1);
2602         }
2603       switch (code)
2604         {
2605         case POINTER_PLUS_EXPR:
2606         case PLUS_EXPR:
2607           if (expr_invariant_in_loop_p (loop, op0))
2608             {
2609               add = op0;
2610               off = op1;
2611             do_add:
2612               add = fold_convert (sizetype, add);
2613               if (scale != 1)
2614                 add = size_binop (MULT_EXPR, add, size_int (scale));
2615               base = size_binop (PLUS_EXPR, base, add);
2616               continue;
2617             }
2618           if (expr_invariant_in_loop_p (loop, op1))
2619             {
2620               add = op1;
2621               off = op0;
2622               goto do_add;
2623             }
2624           break;
2625         case MINUS_EXPR:
2626           if (expr_invariant_in_loop_p (loop, op1))
2627             {
2628               add = fold_convert (sizetype, op1);
2629               add = size_binop (MINUS_EXPR, size_zero_node, add);
2630               off = op0;
2631               goto do_add;
2632             }
2633           break;
2634         case MULT_EXPR:
2635           if (scale == 1 && host_integerp (op1, 0))
2636             {
2637               scale = tree_low_cst (op1, 0);
2638               off = op0;
2639               continue;
2640             }
2641           break;
2642         case SSA_NAME:
2643           off = op0;
2644           continue;
2645         CASE_CONVERT:
2646           if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2647               && !INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2648             break;
2649           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0))
2650               == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (off)))
2651             {
2652               off = op0;
2653               continue;
2654             }
2655           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0))
2656               < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (off)))
2657             {
2658               off = op0;
2659               offtype = TREE_TYPE (off);
2660               STRIP_NOPS (off);
2661               continue;
2662             }
2663           break;
2664         default:
2665           break;
2666         }
2667       break;
2668     }
2669
2670   /* If at the end OFF still isn't a SSA_NAME or isn't
2671      defined in the loop, punt.  */
2672   if (TREE_CODE (off) != SSA_NAME
2673       || expr_invariant_in_loop_p (loop, off))
2674     return NULL_TREE;
2675
2676   if (offtype == NULL_TREE)
2677     offtype = TREE_TYPE (off);
2678
2679   decl = targetm.vectorize.builtin_gather (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info),
2680                                            offtype, scale);
2681   if (decl == NULL_TREE)
2682     return NULL_TREE;
2683
2684   if (basep)
2685     *basep = base;
2686   if (offp)
2687     *offp = off;
2688   if (scalep)
2689     *scalep = scale;
2690   return decl;
2691 }
2692
2693
2694 /* Function vect_analyze_data_refs.
2695
2696   Find all the data references in the loop or basic block.
2697
2698    The general structure of the analysis of data refs in the vectorizer is as
2699    follows:
2700    1- vect_analyze_data_refs(loop/bb): call
2701       compute_data_dependences_for_loop/bb to find and analyze all data-refs
2702       in the loop/bb and their dependences.
2703    2- vect_analyze_dependences(): apply dependence testing using ddrs.
2704    3- vect_analyze_drs_alignment(): check that ref_stmt.alignment is ok.
2705    4- vect_analyze_drs_access(): check that ref_stmt.step is ok.
2706
2707 */
2708
2709 bool
2710 vect_analyze_data_refs (loop_vec_info loop_vinfo,
2711                         bb_vec_info bb_vinfo,
2712                         int *min_vf)
2713 {
2714   struct loop *loop = NULL;
2715   basic_block bb = NULL;
2716   unsigned int i;
2717   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
2718   struct data_reference *dr;
2719   tree scalar_type;
2720   bool res, stop_bb_analysis = false;
2721
2722   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2723     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_data_refs ===\n");
2724
2725   if (loop_vinfo)
2726     {
2727       loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2728       res = compute_data_dependences_for_loop
2729         (loop, true,
2730          &LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo),
2731          &LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo),
2732          &LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
2733
2734       if (!res)
2735         {
2736           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2737             fprintf (vect_dump, "not vectorized: loop contains function calls"
2738                      " or data references that cannot be analyzed");
2739           return false;
2740         }
2741
2742       datarefs = LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo);
2743     }
2744   else
2745     {
2746       bb = BB_VINFO_BB (bb_vinfo);
2747       res = compute_data_dependences_for_bb (bb, true,
2748                                              &BB_VINFO_DATAREFS (bb_vinfo),
2749                                              &BB_VINFO_DDRS (bb_vinfo));
2750       if (!res)
2751         {
2752           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2753             fprintf (vect_dump, "not vectorized: basic block contains function"
2754                      " calls or data references that cannot be analyzed");
2755           return false;
2756         }
2757
2758       datarefs = BB_VINFO_DATAREFS (bb_vinfo);
2759     }
2760
2761   /* Go through the data-refs, check that the analysis succeeded.  Update
2762      pointer from stmt_vec_info struct to DR and vectype.  */
2763
2764   FOR_EACH_VEC_ELT (data_reference_p, datarefs, i, dr)
2765     {
2766       gimple stmt;
2767       stmt_vec_info stmt_info;
2768       tree base, offset, init;
2769       bool gather = false;
2770       int vf;
2771
2772       if (!dr || !DR_REF (dr))
2773         {
2774           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2775             fprintf (vect_dump, "not vectorized: unhandled data-ref ");
2776
2777           return false;
2778         }
2779
2780       stmt = DR_STMT (dr);
2781       stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2782
2783       if (stop_bb_analysis)
2784         {
2785           STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info) = false;
2786           continue;
2787         }
2788
2789       /* Check that analysis of the data-ref succeeded.  */
2790       if (!DR_BASE_ADDRESS (dr) || !DR_OFFSET (dr) || !DR_INIT (dr)
2791           || !DR_STEP (dr))
2792         {
2793           /* If target supports vector gather loads, see if they can't
2794              be used.  */
2795           if (loop_vinfo
2796               && DR_IS_READ (dr)
2797               && !TREE_THIS_VOLATILE (DR_REF (dr))
2798               && targetm.vectorize.builtin_gather != NULL
2799               && !nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2800             {
2801               struct data_reference *newdr
2802                 = create_data_ref (NULL, loop_containing_stmt (stmt),
2803                                    DR_REF (dr), stmt, true);
2804               gcc_assert (newdr != NULL && DR_REF (newdr));
2805               if (DR_BASE_ADDRESS (newdr)
2806                   && DR_OFFSET (newdr)
2807                   && DR_INIT (newdr)
2808                   && DR_STEP (newdr)
2809                   && integer_zerop (DR_STEP (newdr)))
2810                 {
2811                   dr = newdr;
2812                   gather = true;
2813                 }
2814               else
2815                 free_data_ref (newdr);
2816             }
2817
2818           if (!gather)
2819             {
2820               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2821                 {
2822                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: data ref analysis "
2823                                       "failed ");
2824                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
2825                 }
2826
2827               if (bb_vinfo)
2828                 {
2829                   STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info) = false;
2830                   stop_bb_analysis = true;
2831                   continue;
2832                 }
2833
2834               return false;
2835             }
2836         }
2837
2838       if (TREE_CODE (DR_BASE_ADDRESS (dr)) == INTEGER_CST)
2839         {
2840           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2841             fprintf (vect_dump, "not vectorized: base addr of dr is a "
2842                      "constant");
2843
2844           if (bb_vinfo)
2845             {
2846               STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info) = false;
2847               stop_bb_analysis = true;
2848               continue;
2849             }
2850
2851           if (gather)
2852             free_data_ref (dr);
2853           return false;
2854         }
2855
2856       if (TREE_THIS_VOLATILE (DR_REF (dr)))
2857         {
2858           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2859             {
2860               fprintf (vect_dump, "not vectorized: volatile type ");
2861               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
2862             }
2863
2864           if (bb_vinfo)
2865             {
2866               STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info) = false;
2867               stop_bb_analysis = true;
2868               continue;
2869             }
2870
2871           return false;
2872         }
2873
2874       base = unshare_expr (DR_BASE_ADDRESS (dr));
2875       offset = unshare_expr (DR_OFFSET (dr));
2876       init = unshare_expr (DR_INIT (dr));
2877
2878       if (stmt_can_throw_internal (stmt))
2879         {
2880           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2881             {
2882               fprintf (vect_dump, "not vectorized: statement can throw an "
2883                        "exception ");
2884               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
2885             }
2886
2887           if (bb_vinfo)
2888             {
2889               STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info) = false;
2890               stop_bb_analysis = true;
2891               continue;
2892             }
2893
2894           if (gather)
2895             free_data_ref (dr);
2896           return false;
2897         }
2898
2899       if (is_gimple_call (stmt))
2900         {
2901           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
2902             {
2903               fprintf (vect_dump, "not vectorized: dr in a call ");
2904               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
2905             }
2906
2907           if (bb_vinfo)
2908             {
2909               STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info) = false;
2910               stop_bb_analysis = true;
2911               continue;
2912             }
2913
2914           if (gather)
2915             free_data_ref (dr);
2916           return false;
2917         }
2918
2919       /* Update DR field in stmt_vec_info struct.  */
2920
2921       /* If the dataref is in an inner-loop of the loop that is considered for
2922          for vectorization, we also want to analyze the access relative to
2923          the outer-loop (DR contains information only relative to the
2924          inner-most enclosing loop).  We do that by building a reference to the
2925          first location accessed by the inner-loop, and analyze it relative to
2926          the outer-loop.  */
2927       if (loop && nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2928         {
2929           tree outer_step, outer_base, outer_init;
2930           HOST_WIDE_INT pbitsize, pbitpos;
2931           tree poffset;
2932           enum machine_mode pmode;
2933           int punsignedp, pvolatilep;
2934           affine_iv base_iv, offset_iv;
2935           tree dinit;
2936
2937           /* Build a reference to the first location accessed by the
2938              inner-loop: *(BASE+INIT).  (The first location is actually
2939              BASE+INIT+OFFSET, but we add OFFSET separately later).  */
2940           tree inner_base = build_fold_indirect_ref
2941                                 (fold_build_pointer_plus (base, init));
2942
2943           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2944             {
2945               fprintf (vect_dump, "analyze in outer-loop: ");
2946               print_generic_expr (vect_dump, inner_base, TDF_SLIM);
2947             }
2948
2949           outer_base = get_inner_reference (inner_base, &pbitsize, &pbitpos,
2950                           &poffset, &pmode, &punsignedp, &pvolatilep, false);
2951           gcc_assert (outer_base != NULL_TREE);
2952
2953           if (pbitpos % BITS_PER_UNIT != 0)
2954             {
2955               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2956                 fprintf (vect_dump, "failed: bit offset alignment.\n");
2957               return false;
2958             }
2959
2960           outer_base = build_fold_addr_expr (outer_base);
2961           if (!simple_iv (loop, loop_containing_stmt (stmt), outer_base,
2962                           &base_iv, false))
2963             {
2964               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2965                 fprintf (vect_dump, "failed: evolution of base is not affine.\n");
2966               return false;
2967             }
2968
2969           if (offset)
2970             {
2971               if (poffset)
2972                 poffset = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (offset), offset,
2973                                        poffset);
2974               else
2975                 poffset = offset;
2976             }
2977
2978           if (!poffset)
2979             {
2980               offset_iv.base = ssize_int (0);
2981               offset_iv.step = ssize_int (0);
2982             }
2983           else if (!simple_iv (loop, loop_containing_stmt (stmt), poffset,
2984                                &offset_iv, false))
2985             {
2986               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2987                 fprintf (vect_dump, "evolution of offset is not affine.\n");
2988               return false;
2989             }
2990
2991           outer_init = ssize_int (pbitpos / BITS_PER_UNIT);
2992           split_constant_offset (base_iv.base, &base_iv.base, &dinit);
2993           outer_init =  size_binop (PLUS_EXPR, outer_init, dinit);
2994           split_constant_offset (offset_iv.base, &offset_iv.base, &dinit);
2995           outer_init =  size_binop (PLUS_EXPR, outer_init, dinit);
2996
2997           outer_step = size_binop (PLUS_EXPR,
2998                                 fold_convert (ssizetype, base_iv.step),
2999                                 fold_convert (ssizetype, offset_iv.step));
3000
3001           STMT_VINFO_DR_STEP (stmt_info) = outer_step;
3002           /* FIXME: Use canonicalize_base_object_address (base_iv.base); */
3003           STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS (stmt_info) = base_iv.base;
3004           STMT_VINFO_DR_INIT (stmt_info) = outer_init;
3005           STMT_VINFO_DR_OFFSET (stmt_info) =
3006                                 fold_convert (ssizetype, offset_iv.base);
3007           STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO (stmt_info) =
3008                                 size_int (highest_pow2_factor (offset_iv.base));
3009
3010           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3011             {
3012               fprintf (vect_dump, "\touter base_address: ");
3013               print_generic_expr (vect_dump, STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS (stmt_info), TDF_SLIM);
3014               fprintf (vect_dump, "\n\touter offset from base address: ");
3015               print_generic_expr (vect_dump, STMT_VINFO_DR_OFFSET (stmt_info), TDF_SLIM);
3016               fprintf (vect_dump, "\n\touter constant offset from base address: ");
3017               print_generic_expr (vect_dump, STMT_VINFO_DR_INIT (stmt_info), TDF_SLIM);
3018               fprintf (vect_dump, "\n\touter step: ");
3019               print_generic_expr (vect_dump, STMT_VINFO_DR_STEP (stmt_info), TDF_SLIM);
3020               fprintf (vect_dump, "\n\touter aligned to: ");
3021               print_generic_expr (vect_dump, STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO (stmt_info), TDF_SLIM);
3022             }
3023         }
3024
3025       if (STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info))
3026         {
3027           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
3028             {
3029               fprintf (vect_dump,
3030                        "not vectorized: more than one data ref in stmt: ");
3031               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
3032             }
3033
3034           if (bb_vinfo)
3035             {
3036               STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info) = false;
3037               stop_bb_analysis = true;
3038               continue;
3039             }
3040
3041           if (gather)
3042             free_data_ref (dr);
3043           return false;
3044         }
3045
3046       STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info) = dr;
3047
3048       /* Set vectype for STMT.  */
3049       scalar_type = TREE_TYPE (DR_REF (dr));
3050       STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) =
3051                 get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
3052       if (!STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
3053         {
3054           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
3055             {
3056               fprintf (vect_dump,
3057                        "not vectorized: no vectype for stmt: ");
3058               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
3059               fprintf (vect_dump, " scalar_type: ");
3060               print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_DETAILS);
3061             }
3062
3063           if (bb_vinfo)
3064             {
3065               /* Mark the statement as not vectorizable.  */
3066               STMT_VINFO_VECTORIZABLE (stmt_info) = false;
3067               stop_bb_analysis = true;
3068               continue;
3069             }
3070
3071           if (gather)
3072             {
3073               STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info) = NULL;
3074               free_data_ref (dr);
3075             }
3076           return false;
3077         }
3078
3079       /* Adjust the minimal vectorization factor according to the
3080          vector type.  */
3081       vf = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
3082       if (vf > *min_vf)
3083         *min_vf = vf;
3084
3085       if (gather)
3086         {
3087           unsigned int j, k, n;
3088           struct data_reference *olddr
3089             = VEC_index (data_reference_p, datarefs, i);
3090           VEC (ddr_p, heap) *ddrs = LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo);
3091           struct data_dependence_relation *ddr, *newddr;
3092           bool bad = false;
3093           tree off;
3094           VEC (loop_p, heap) *nest = LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo);
3095
3096           if (!vect_check_gather (stmt, loop_vinfo, NULL, &off, NULL)
3097               || get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (off)) == NULL_TREE)
3098             {
3099               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
3100                 {
3101                   fprintf (vect_dump,
3102                            "not vectorized: not suitable for gather ");
3103                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
3104                 }
3105               return false;
3106             }
3107
3108           n = VEC_length (data_reference_p, datarefs) - 1;
3109           for (j = 0, k = i - 1; j < i; j++)
3110             {
3111               ddr = VEC_index (ddr_p, ddrs, k);
3112               gcc_assert (DDR_B (ddr) == olddr);
3113               newddr = initialize_data_dependence_relation (DDR_A (ddr), dr,
3114                                                             nest);
3115               VEC_replace (ddr_p, ddrs, k, newddr);
3116               free_dependence_relation (ddr);
3117               if (!bad
3118                   && DR_IS_WRITE (DDR_A (newddr))
3119                   && DDR_ARE_DEPENDENT (newddr) != chrec_known)
3120                 bad = true;
3121               k += --n;
3122             }
3123
3124           k++;
3125           n = k + VEC_length (data_reference_p, datarefs) - i - 1;
3126           for (; k < n; k++)
3127             {
3128               ddr = VEC_index (ddr_p, ddrs, k);
3129               gcc_assert (DDR_A (ddr) == olddr);
3130               newddr = initialize_data_dependence_relation (dr, DDR_B (ddr),
3131                                                             nest);
3132               VEC_replace (ddr_p, ddrs, k, newddr);
3133               free_dependence_relation (ddr);
3134               if (!bad
3135                   && DR_IS_WRITE (DDR_B (newddr))
3136                   && DDR_ARE_DEPENDENT (newddr) != chrec_known)
3137                 bad = true;
3138             }
3139
3140           k = VEC_length (ddr_p, ddrs)
3141               - VEC_length (data_reference_p, datarefs) + i;
3142           ddr = VEC_index (ddr_p, ddrs, k);
3143           gcc_assert (DDR_A (ddr) == olddr && DDR_B (ddr) == olddr);
3144           newddr = initialize_data_dependence_relation (dr, dr, nest);
3145           VEC_replace (ddr_p, ddrs, k, newddr);
3146           free_dependence_relation (ddr);
3147           VEC_replace (data_reference_p, datarefs, i, dr);
3148
3149           if (bad)
3150             {
3151               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
3152                 {
3153                   fprintf (vect_dump,
3154                            "not vectorized: data dependence conflict"
3155                            " prevents gather");
3156                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
3157                 }
3158               return false;
3159             }
3160
3161           STMT_VINFO_GATHER_P (stmt_info) = true;
3162         }
3163     }
3164
3165   return true;
3166 }
3167
3168
3169 /* Function vect_get_new_vect_var.
3170
3171    Returns a name for a new variable.  The current naming scheme appends the
3172    prefix "vect_" or "vect_p" (depending on the value of VAR_KIND) to
3173    the name of vectorizer generated variables, and appends that to NAME if
3174    provided.  */
3175
3176 tree
3177 vect_get_new_vect_var (tree type, enum vect_var_kind var_kind, const char *name)
3178 {
3179   const char *prefix;
3180   tree new_vect_var;
3181
3182   switch (var_kind)
3183   {
3184   case vect_simple_var:
3185     prefix = "vect_";
3186     break;
3187   case vect_scalar_var:
3188     prefix = "stmp_";
3189     break;
3190   case vect_pointer_var:
3191     prefix = "vect_p";
3192     break;
3193   default:
3194     gcc_unreachable ();
3195   }
3196
3197   if (name)
3198     {
3199       char* tmp = concat (prefix, name, NULL);
3200       new_vect_var = create_tmp_var (type, tmp);
3201       free (tmp);
3202     }
3203   else
3204     new_vect_var = create_tmp_var (type, prefix);
3205
3206   /* Mark vector typed variable as a gimple register variable.  */
3207   if (TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
3208     DECL_GIMPLE_REG_P (new_vect_var) = true;
3209
3210   return new_vect_var;
3211 }
3212
3213
3214 /* Function vect_create_addr_base_for_vector_ref.
3215
3216    Create an expression that computes the address of the first memory location
3217    that will be accessed for a data reference.
3218
3219    Input:
3220    STMT: The statement containing the data reference.
3221    NEW_STMT_LIST: Must be initialized to NULL_TREE or a statement list.
3222    OFFSET: Optional. If supplied, it is be added to the initial address.
3223    LOOP:    Specify relative to which loop-nest should the address be computed.
3224             For example, when the dataref is in an inner-loop nested in an
3225             outer-loop that is now being vectorized, LOOP can be either the
3226             outer-loop, or the inner-loop.  The first memory location accessed
3227             by the following dataref ('in' points to short):
3228
3229                 for (i=0; i<N; i++)
3230                    for (j=0; j<M; j++)
3231                      s += in[i+j]
3232
3233             is as follows:
3234             if LOOP=i_loop:     &in             (relative to i_loop)
3235             if LOOP=j_loop:     &in+i*2B        (relative to j_loop)
3236
3237    Output:
3238    1. Return an SSA_NAME whose value is the address of the memory location of
3239       the first vector of the data reference.
3240    2. If new_stmt_list is not NULL_TREE after return then the caller must insert
3241       these statement(s) which define the returned SSA_NAME.
3242
3243    FORNOW: We are only handling array accesses with step 1.  */
3244
3245 tree
3246 vect_create_addr_base_for_vector_ref (gimple stmt,
3247                                       gimple_seq *new_stmt_list,
3248                                       tree offset,
3249                                       struct loop *loop)
3250 {
3251   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3252   struct data_reference *dr = STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info);
3253   tree data_ref_base = unshare_expr (DR_BASE_ADDRESS (dr));
3254   tree base_name;
3255   tree data_ref_base_var;
3256   tree vec_stmt;
3257   tree addr_base, addr_expr;
3258   tree dest;
3259   gimple_seq seq = NULL;
3260   tree base_offset = unshare_expr (DR_OFFSET (dr));
3261   tree init = unshare_expr (DR_INIT (dr));
3262   tree vect_ptr_type;
3263   tree step = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (DR_REF (dr)));
3264   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3265   tree base;
3266
3267   if (loop_vinfo && loop && loop != (gimple_bb (stmt))->loop_father)
3268     {
3269       struct loop *outer_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3270
3271       gcc_assert (nested_in_vect_loop_p (outer_loop, stmt));
3272
3273       data_ref_base = unshare_expr (STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS (stmt_info));
3274       base_offset = unshare_expr (STMT_VINFO_DR_OFFSET (stmt_info));
3275       init = unshare_expr (STMT_VINFO_DR_INIT (stmt_info));
3276     }
3277
3278   if (loop_vinfo)
3279     base_name = build_fold_indirect_ref (data_ref_base);
3280   else
3281     {
3282       base_offset = ssize_int (0);
3283       init = ssize_int (0);
3284       base_name = build_fold_indirect_ref (unshare_expr (DR_REF (dr)));
3285     }
3286
3287   data_ref_base_var = create_tmp_var (TREE_TYPE (data_ref_base), "batmp");
3288   add_referenced_var (data_ref_base_var);
3289   data_ref_base = force_gimple_operand (data_ref_base, &seq, true,
3290                                         data_ref_base_var);
3291   gimple_seq_add_seq (new_stmt_list, seq);
3292
3293   /* Create base_offset */
3294   base_offset = size_binop (PLUS_EXPR,
3295                             fold_convert (sizetype, base_offset),
3296                             fold_convert (sizetype, init));
3297   dest = create_tmp_var (sizetype, "base_off");
3298   add_referenced_var (dest);
3299   base_offset = force_gimple_operand (base_offset, &seq, true, dest);
3300   gimple_seq_add_seq (new_stmt_list, seq);
3301
3302   if (offset)
3303     {
3304       tree tmp = create_tmp_var (sizetype, "offset");
3305
3306       add_referenced_var (tmp);
3307       offset = fold_build2 (MULT_EXPR, sizetype,
3308                             fold_convert (sizetype, offset), step);
3309       base_offset = fold_build2 (PLUS_EXPR, sizetype,
3310                                  base_offset, offset);
3311       base_offset = force_gimple_operand (base_offset, &seq, false, tmp);
3312       gimple_seq_add_seq (new_stmt_list, seq);
3313     }
3314
3315   /* base + base_offset */
3316   if (loop_vinfo)
3317     addr_base = fold_build_pointer_plus (data_ref_base, base_offset);
3318   else
3319     {
3320       addr_base = build1 (ADDR_EXPR,
3321                           build_pointer_type (TREE_TYPE (DR_REF (dr))),
3322                           unshare_expr (DR_REF (dr)));
3323     }
3324
3325   vect_ptr_type = build_pointer_type (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
3326   base = get_base_address (DR_REF (dr));
3327   if (base
3328       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
3329     vect_ptr_type
3330       = build_qualified_type (vect_ptr_type,
3331                               TYPE_QUALS (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 0))));
3332
3333   vec_stmt = fold_convert (vect_ptr_type, addr_base);
3334   addr_expr = vect_get_new_vect_var (vect_ptr_type, vect_pointer_var,
3335                                      get_name (base_name));
3336   add_referenced_var (addr_expr);
3337   vec_stmt = force_gimple_operand (vec_stmt, &seq, false, addr_expr);
3338   gimple_seq_add_seq (new_stmt_list, seq);
3339
3340   if (DR_PTR_INFO (dr)
3341       && TREE_CODE (vec_stmt) == SSA_NAME)
3342     {
3343       duplicate_ssa_name_ptr_info (vec_stmt, DR_PTR_INFO (dr));
3344       if (offset)
3345         {
3346           SSA_NAME_PTR_INFO (vec_stmt)->align = 1;
3347           SSA_NAME_PTR_INFO (vec_stmt)->misalign = 0;
3348         }
3349     }
3350
3351   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3352     {
3353       fprintf (vect_dump, "created ");
3354       print_generic_expr (vect_dump, vec_stmt, TDF_SLIM);
3355     }
3356
3357   return vec_stmt;
3358 }
3359
3360
3361 /* Function vect_create_data_ref_ptr.
3362
3363    Create a new pointer-to-AGGR_TYPE variable (ap), that points to the first
3364    location accessed in the loop by STMT, along with the def-use update
3365    chain to appropriately advance the pointer through the loop iterations.
3366    Also set aliasing information for the pointer.  This pointer is used by
3367    the callers to this function to create a memory reference expression for
3368    vector load/store access.
3369
3370    Input:
3371    1. STMT: a stmt that references memory. Expected to be of the form
3372          GIMPLE_ASSIGN <name, data-ref> or
3373          GIMPLE_ASSIGN <data-ref, name>.
3374    2. AGGR_TYPE: the type of the reference, which should be either a vector
3375         or an array.
3376    3. AT_LOOP: the loop where the vector memref is to be created.
3377    4. OFFSET (optional): an offset to be added to the initial address accessed
3378         by the data-ref in STMT.
3379    5. BSI: location where the new stmts are to be placed if there is no loop
3380    6. ONLY_INIT: indicate if ap is to be updated in the loop, or remain
3381         pointing to the initial address.
3382
3383    Output:
3384    1. Declare a new ptr to vector_type, and have it point to the base of the
3385       data reference (initial addressed accessed by the data reference).
3386       For example, for vector of type V8HI, the following code is generated:
3387
3388       v8hi *ap;
3389       ap = (v8hi *)initial_address;
3390
3391       if OFFSET is not supplied:
3392          initial_address = &a[init];
3393       if OFFSET is supplied:
3394          initial_address = &a[init + OFFSET];
3395
3396       Return the initial_address in INITIAL_ADDRESS.
3397
3398    2. If ONLY_INIT is true, just return the initial pointer.  Otherwise, also
3399       update the pointer in each iteration of the loop.
3400
3401       Return the increment stmt that updates the pointer in PTR_INCR.
3402
3403    3. Set INV_P to true if the access pattern of the data reference in the
3404       vectorized loop is invariant.  Set it to false otherwise.
3405
3406    4. Return the pointer.  */
3407
3408 tree
3409 vect_create_data_ref_ptr (gimple stmt, tree aggr_type, struct loop *at_loop,
3410                           tree offset, tree *initial_address,
3411                           gimple_stmt_iterator *gsi, gimple *ptr_incr,
3412                           bool only_init, bool *inv_p)
3413 {
3414   tree base_name;
3415   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3416   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3417   struct loop *loop = NULL;
3418   bool nested_in_vect_loop = false;
3419   struct loop *containing_loop = NULL;
3420   tree aggr_ptr_type;
3421   tree aggr_ptr;
3422   tree new_temp;
3423   gimple vec_stmt;
3424   gimple_seq new_stmt_list = NULL;
3425   edge pe = NULL;
3426   basic_block new_bb;
3427   tree aggr_ptr_init;
3428   struct data_reference *dr = STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info);
3429   tree aptr;
3430   gimple_stmt_iterator incr_gsi;
3431   bool insert_after;
3432   bool negative;
3433   tree indx_before_incr, indx_after_incr;
3434   gimple incr;
3435   tree step;
3436   bb_vec_info bb_vinfo = STMT_VINFO_BB_VINFO (stmt_info);
3437   tree base;
3438
3439   gcc_assert (TREE_CODE (aggr_type) == ARRAY_TYPE
3440               || TREE_CODE (aggr_type) == VECTOR_TYPE);
3441
3442   if (loop_vinfo)
3443     {
3444       loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3445       nested_in_vect_loop = nested_in_vect_loop_p (loop, stmt);
3446       containing_loop = (gimple_bb (stmt))->loop_father;
3447       pe = loop_preheader_edge (loop);
3448     }
3449   else
3450     {
3451       gcc_assert (bb_vinfo);
3452       only_init = true;
3453       *ptr_incr = NULL;
3454     }
3455
3456   /* Check the step (evolution) of the load in LOOP, and record
3457      whether it's invariant.  */
3458   if (nested_in_vect_loop)
3459     step = STMT_VINFO_DR_STEP (stmt_info);
3460   else
3461     step = DR_STEP (STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info));
3462
3463   if (tree_int_cst_compare (step, size_zero_node) == 0)
3464     *inv_p = true;
3465   else
3466     *inv_p = false;
3467   negative = tree_int_cst_compare (step, size_zero_node) < 0;
3468
3469   /* Create an expression for the first address accessed by this load
3470      in LOOP.  */
3471   base_name = build_fold_indirect_ref (unshare_expr (DR_BASE_ADDRESS (dr)));
3472
3473   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3474     {
3475       tree data_ref_base = base_name;
3476       fprintf (vect_dump, "create %s-pointer variable to type: ",
3477                tree_code_name[(int) TREE_CODE (aggr_type)]);
3478       print_generic_expr (vect_dump, aggr_type, TDF_SLIM);
3479       if (TREE_CODE (data_ref_base) == VAR_DECL
3480           || TREE_CODE (data_ref_base) == ARRAY_REF)
3481         fprintf (vect_dump, "  vectorizing an array ref: ");
3482       else if (TREE_CODE (data_ref_base) == COMPONENT_REF)
3483         fprintf (vect_dump, "  vectorizing a record based array ref: ");
3484       else if (TREE_CODE (data_ref_base) == SSA_NAME)
3485         fprintf (vect_dump, "  vectorizing a pointer ref: ");
3486       print_generic_expr (vect_dump, base_name, TDF_SLIM);
3487     }
3488
3489   /* (1) Create the new aggregate-pointer variable.  */
3490   aggr_ptr_type = build_pointer_type (aggr_type);
3491   base = get_base_address (DR_REF (dr));
3492   if (base
3493       && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
3494     aggr_ptr_type
3495       = build_qualified_type (aggr_ptr_type,
3496                               TYPE_QUALS (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 0))));
3497   aggr_ptr = vect_get_new_vect_var (aggr_ptr_type, vect_pointer_var,
3498                                     get_name (base_name));
3499
3500   /* Vector and array types inherit the alias set of their component
3501      type by default so we need to use a ref-all pointer if the data
3502      reference does not conflict with the created aggregated data
3503      reference because it is not addressable.  */
3504   if (!alias_sets_conflict_p (get_deref_alias_set (aggr_ptr),
3505                               get_alias_set (DR_REF (dr))))
3506     {
3507       aggr_ptr_type
3508         = build_pointer_type_for_mode (aggr_type,
3509                                        TYPE_MODE (aggr_ptr_type), true);
3510       aggr_ptr = vect_get_new_vect_var (aggr_ptr_type, vect_pointer_var,
3511                                         get_name (base_name));
3512     }
3513
3514   /* Likewise for any of the data references in the stmt group.  */
3515   else if (STMT_VINFO_GROUP_SIZE (stmt_info) > 1)
3516     {
3517       gimple orig_stmt = STMT_VINFO_GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info);
3518       do
3519         {
3520           tree lhs = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
3521           if (!alias_sets_conflict_p (get_deref_alias_set (aggr_ptr),
3522                                       get_alias_set (lhs)))
3523             {
3524               aggr_ptr_type
3525                 = build_pointer_type_for_mode (aggr_type,
3526                                                TYPE_MODE (aggr_ptr_type), true);
3527               aggr_ptr
3528                 = vect_get_new_vect_var (aggr_ptr_type, vect_pointer_var,
3529                                          get_name (base_name));
3530               break;
3531             }
3532
3533           orig_stmt = STMT_VINFO_GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (orig_stmt));
3534         }
3535       while (orig_stmt);
3536     }
3537
3538   add_referenced_var (aggr_ptr);
3539
3540   /* Note: If the dataref is in an inner-loop nested in LOOP, and we are
3541      vectorizing LOOP (i.e., outer-loop vectorization), we need to create two
3542      def-use update cycles for the pointer: one relative to the outer-loop
3543      (LOOP), which is what steps (3) and (4) below do.  The other is relative
3544      to the inner-loop (which is the inner-most loop containing the dataref),
3545      and this is done be step (5) below.
3546
3547      When vectorizing inner-most loops, the vectorized loop (LOOP) is also the
3548      inner-most loop, and so steps (3),(4) work the same, and step (5) is
3549      redundant.  Steps (3),(4) create the following:
3550
3551         vp0 = &base_addr;
3552         LOOP:   vp1 = phi(vp0,vp2)
3553                 ...
3554                 ...
3555                 vp2 = vp1 + step
3556                 goto LOOP
3557
3558      If there is an inner-loop nested in loop, then step (5) will also be
3559      applied, and an additional update in the inner-loop will be created:
3560
3561         vp0 = &base_addr;
3562         LOOP:   vp1 = phi(vp0,vp2)
3563                 ...
3564         inner:     vp3 = phi(vp1,vp4)
3565                    vp4 = vp3 + inner_step
3566                    if () goto inner
3567                 ...
3568                 vp2 = vp1 + step
3569                 if () goto LOOP   */
3570
3571   /* (2) Calculate the initial address of the aggregate-pointer, and set
3572      the aggregate-pointer to point to it before the loop.  */
3573
3574   /* Create: (&(base[init_val+offset]) in the loop preheader.  */
3575
3576   new_temp = vect_create_addr_base_for_vector_ref (stmt, &new_stmt_list,
3577                                                    offset, loop);
3578   if (new_stmt_list)
3579     {
3580       if (pe)
3581         {
3582           new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, new_stmt_list);
3583           gcc_assert (!new_bb);
3584         }
3585       else
3586         gsi_insert_seq_before (gsi, new_stmt_list, GSI_SAME_STMT);
3587     }
3588
3589   *initial_address = new_temp;
3590
3591   /* Create: p = (aggr_type *) initial_base  */
3592   if (TREE_CODE (new_temp) != SSA_NAME
3593       || !useless_type_conversion_p (aggr_ptr_type, TREE_TYPE (new_temp)))
3594     {
3595       vec_stmt = gimple_build_assign (aggr_ptr,
3596                                       fold_convert (aggr_ptr_type, new_temp));
3597       aggr_ptr_init = make_ssa_name (aggr_ptr, vec_stmt);
3598       /* Copy the points-to information if it exists. */
3599       if (DR_PTR_INFO (dr))
3600         duplicate_ssa_name_ptr_info (aggr_ptr_init, DR_PTR_INFO (dr));
3601       gimple_assign_set_lhs (vec_stmt, aggr_ptr_init);
3602       if (pe)
3603         {
3604           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, vec_stmt);
3605           gcc_assert (!new_bb);
3606         }
3607       else
3608         gsi_insert_before (gsi, vec_stmt, GSI_SAME_STMT);
3609     }
3610   else
3611     aggr_ptr_init = new_temp;
3612
3613   /* (3) Handle the updating of the aggregate-pointer inside the loop.
3614      This is needed when ONLY_INIT is false, and also when AT_LOOP is the
3615      inner-loop nested in LOOP (during outer-loop vectorization).  */
3616
3617   /* No update in loop is required.  */
3618   if (only_init && (!loop_vinfo || at_loop == loop))
3619     aptr = aggr_ptr_init;
3620   else
3621     {
3622       /* The step of the aggregate pointer is the type size.  */
3623       tree step = TYPE_SIZE_UNIT (aggr_type);
3624       /* One exception to the above is when the scalar step of the load in
3625          LOOP is zero. In this case the step here is also zero.  */
3626       if (*inv_p)
3627         step = size_zero_node;
3628       else if (negative)
3629         step = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (step), step);
3630
3631       standard_iv_increment_position (loop, &incr_gsi, &insert_after);
3632
3633       create_iv (aggr_ptr_init,
3634                  fold_convert (aggr_ptr_type, step),
3635                  aggr_ptr, loop, &incr_gsi, insert_after,
3636                  &indx_before_incr, &indx_after_incr);
3637       incr = gsi_stmt (incr_gsi);
3638       set_vinfo_for_stmt (incr, new_stmt_vec_info (incr, loop_vinfo, NULL));
3639
3640       /* Copy the points-to information if it exists. */
3641       if (DR_PTR_INFO (dr))
3642         {
3643           duplicate_ssa_name_ptr_info (indx_before_incr, DR_PTR_INFO (dr));
3644           duplicate_ssa_name_ptr_info (indx_after_incr, DR_PTR_INFO (dr));
3645         }
3646       if (ptr_incr)
3647         *ptr_incr = incr;
3648
3649       aptr = indx_before_incr;
3650     }
3651
3652   if (!nested_in_vect_loop || only_init)
3653     return aptr;
3654
3655
3656   /* (4) Handle the updating of the aggregate-pointer inside the inner-loop
3657      nested in LOOP, if exists.  */
3658
3659   gcc_assert (nested_in_vect_loop);
3660   if (!only_init)
3661     {
3662       standard_iv_increment_position (containing_loop, &incr_gsi,
3663                                       &insert_after);
3664       create_iv (aptr, fold_convert (aggr_ptr_type, DR_STEP (dr)), aggr_ptr,
3665                  containing_loop, &incr_gsi, insert_after, &indx_before_incr,
3666                  &indx_after_incr);
3667       incr = gsi_stmt (incr_gsi);
3668       set_vinfo_for_stmt (incr, new_stmt_vec_info (incr, loop_vinfo, NULL));
3669
3670       /* Copy the points-to information if it exists. */
3671       if (DR_PTR_INFO (dr))
3672         {
3673           duplicate_ssa_name_ptr_info (indx_before_incr, DR_PTR_INFO (dr));
3674           duplicate_ssa_name_ptr_info (indx_after_incr, DR_PTR_INFO (dr));
3675         }
3676       if (ptr_incr)
3677         *ptr_incr = incr;
3678
3679       return indx_before_incr;
3680     }
3681   else
3682     gcc_unreachable ();
3683 }
3684
3685
3686 /* Function bump_vector_ptr
3687
3688    Increment a pointer (to a vector type) by vector-size. If requested,
3689    i.e. if PTR-INCR is given, then also connect the new increment stmt
3690    to the existing def-use update-chain of the pointer, by modifying
3691    the PTR_INCR as illustrated below:
3692
3693    The pointer def-use update-chain before this function:
3694                         DATAREF_PTR = phi (p_0, p_2)
3695                         ....
3696         PTR_INCR:       p_2 = DATAREF_PTR + step
3697
3698    The pointer def-use update-chain after this function:
3699                         DATAREF_PTR = phi (p_0, p_2)
3700                         ....
3701                         NEW_DATAREF_PTR = DATAREF_PTR + BUMP
3702                         ....
3703         PTR_INCR:       p_2 = NEW_DATAREF_PTR + step
3704
3705    Input:
3706    DATAREF_PTR - ssa_name of a pointer (to vector type) that is being updated
3707                  in the loop.
3708    PTR_INCR - optional. The stmt that updates the pointer in each iteration of
3709               the loop.  The increment amount across iterations is expected
3710               to be vector_size.
3711    BSI - location where the new update stmt is to be placed.
3712    STMT - the original scalar memory-access stmt that is being vectorized.
3713    BUMP - optional. The offset by which to bump the pointer. If not given,
3714           the offset is assumed to be vector_size.
3715
3716    Output: Return NEW_DATAREF_PTR as illustrated above.
3717
3718 */
3719
3720 tree
3721 bump_vector_ptr (tree dataref_ptr, gimple ptr_incr, gimple_stmt_iterator *gsi,
3722                  gimple stmt, tree bump)
3723 {
3724   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3725   struct data_reference *dr = STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info);
3726   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
3727   tree ptr_var = SSA_NAME_VAR (dataref_ptr);
3728   tree update = TYPE_SIZE_UNIT (vectype);
3729   gimple incr_stmt;
3730   ssa_op_iter iter;
3731   use_operand_p use_p;
3732   tree new_dataref_ptr;
3733
3734   if (bump)
3735     update = bump;
3736
3737   incr_stmt = gimple_build_assign_with_ops (POINTER_PLUS_EXPR, ptr_var,
3738                                             dataref_ptr, update);
3739   new_dataref_ptr = make_ssa_name (ptr_var, incr_stmt);
3740   gimple_assign_set_lhs (incr_stmt, new_dataref_ptr);
3741   vect_finish_stmt_generation (stmt, incr_stmt, gsi);
3742
3743   /* Copy the points-to information if it exists. */
3744   if (DR_PTR_INFO (dr))
3745     {
3746       duplicate_ssa_name_ptr_info (new_dataref_ptr, DR_PTR_INFO (dr));
3747       SSA_NAME_PTR_INFO (new_dataref_ptr)->align = 1;
3748       SSA_NAME_PTR_INFO (new_dataref_ptr)->misalign = 0;
3749     }
3750
3751   if (!ptr_incr)
3752     return new_dataref_ptr;
3753
3754   /* Update the vector-pointer's cross-iteration increment.  */
3755   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, ptr_incr, iter, SSA_OP_USE)
3756     {
3757       tree use = USE_FROM_PTR (use_p);
3758
3759       if (use == dataref_ptr)
3760         SET_USE (use_p, new_dataref_ptr);
3761       else
3762         gcc_assert (tree_int_cst_compare (use, update) == 0);
3763     }
3764
3765   return new_dataref_ptr;
3766 }
3767
3768
3769 /* Function vect_create_destination_var.
3770
3771    Create a new temporary of type VECTYPE.  */
3772
3773 tree
3774 vect_create_destination_var (tree scalar_dest, tree vectype)
3775 {
3776   tree vec_dest;
3777   const char *new_name;
3778   tree type;
3779   enum vect_var_kind kind;
3780
3781   kind = vectype ? vect_simple_var : vect_scalar_var;
3782   type = vectype ? vectype : TREE_TYPE (scalar_dest);
3783
3784   gcc_assert (TREE_CODE (scalar_dest) == SSA_NAME);
3785
3786   new_name = get_name (scalar_dest);
3787   if (!new_name)
3788     new_name = "var_";
3789   vec_dest = vect_get_new_vect_var (type, kind, new_name);
3790   add_referenced_var (vec_dest);
3791
3792   return vec_dest;
3793 }
3794
3795 /* Function vect_strided_store_supported.
3796
3797    Returns TRUE if interleave high and interleave low permutations
3798    are supported, and FALSE otherwise.  */
3799
3800 bool
3801 vect_strided_store_supported (tree vectype, unsigned HOST_WIDE_INT count)
3802 {
3803   enum machine_mode mode = TYPE_MODE (vectype);
3804
3805   /* vect_permute_store_chain requires the group size to be a power of two.  */
3806   if (exact_log2 (count) == -1)
3807     {
3808       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3809         fprintf (vect_dump, "the size of the group of strided accesses"
3810                  " is not a power of 2");
3811       return false;
3812     }
3813
3814   /* Check that the permutation is supported.  */
3815   if (VECTOR_MODE_P (mode))
3816     {
3817       unsigned int i, nelt = GET_MODE_NUNITS (mode);
3818       unsigned char *sel = XALLOCAVEC (unsigned char, nelt);
3819       for (i = 0; i < nelt / 2; i++)
3820         {
3821           sel[i * 2] = i;
3822           sel[i * 2 + 1] = i + nelt;
3823         }
3824       if (can_vec_perm_p (mode, false, sel))
3825         {
3826           for (i = 0; i < nelt; i++)
3827             sel[i] += nelt / 2;
3828           if (can_vec_perm_p (mode, false, sel))
3829             return true;
3830         }
3831     }
3832
3833   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3834     fprintf (vect_dump, "interleave op not supported by target.");
3835   return false;
3836 }
3837
3838
3839 /* Return TRUE if vec_store_lanes is available for COUNT vectors of
3840    type VECTYPE.  */
3841
3842 bool
3843 vect_store_lanes_supported (tree vectype, unsigned HOST_WIDE_INT count)
3844 {
3845   return vect_lanes_optab_supported_p ("vec_store_lanes",
3846                                        vec_store_lanes_optab,
3847                                        vectype, count);
3848 }
3849
3850
3851 /* Function vect_permute_store_chain.
3852
3853    Given a chain of interleaved stores in DR_CHAIN of LENGTH that must be
3854    a power of 2, generate interleave_high/low stmts to reorder the data
3855    correctly for the stores.  Return the final references for stores in
3856    RESULT_CHAIN.
3857
3858    E.g., LENGTH is 4 and the scalar type is short, i.e., VF is 8.
3859    The input is 4 vectors each containing 8 elements.  We assign a number to
3860    each element, the input sequence is:
3861
3862    1st vec:   0  1  2  3  4  5  6  7
3863    2nd vec:   8  9 10 11 12 13 14 15
3864    3rd vec:  16 17 18 19 20 21 22 23
3865    4th vec:  24 25 26 27 28 29 30 31
3866
3867    The output sequence should be:
3868
3869    1st vec:  0  8 16 24  1  9 17 25
3870    2nd vec:  2 10 18 26  3 11 19 27
3871    3rd vec:  4 12 20 28  5 13 21 30
3872    4th vec:  6 14 22 30  7 15 23 31
3873
3874    i.e., we interleave the contents of the four vectors in their order.
3875
3876    We use interleave_high/low instructions to create such output.  The input of
3877    each interleave_high/low operation is two vectors:
3878    1st vec    2nd vec
3879    0 1 2 3    4 5 6 7
3880    the even elements of the result vector are obtained left-to-right from the
3881    high/low elements of the first vector.  The odd elements of the result are
3882    obtained left-to-right from the high/low elements of the second vector.
3883    The output of interleave_high will be:   0 4 1 5
3884    and of interleave_low:                   2 6 3 7
3885
3886
3887    The permutation is done in log LENGTH stages.  In each stage interleave_high
3888    and interleave_low stmts are created for each pair of vectors in DR_CHAIN,
3889    where the first argument is taken from the first half of DR_CHAIN and the
3890    second argument from it's second half.
3891    In our example,
3892
3893    I1: interleave_high (1st vec, 3rd vec)
3894    I2: interleave_low (1st vec, 3rd vec)
3895    I3: interleave_high (2nd vec, 4th vec)
3896    I4: interleave_low (2nd vec, 4th vec)
3897
3898    The output for the first stage is:
3899
3900    I1:  0 16  1 17  2 18  3 19
3901    I2:  4 20  5 21  6 22  7 23
3902    I3:  8 24  9 25 10 26 11 27
3903    I4: 12 28 13 29 14 30 15 31
3904
3905    The output of the second stage, i.e. the final result is:
3906
3907    I1:  0  8 16 24  1  9 17 25
3908    I2:  2 10 18 26  3 11 19 27
3909    I3:  4 12 20 28  5 13 21 30
3910    I4:  6 14 22 30  7 15 23 31.  */
3911
3912 void
3913 vect_permute_store_chain (VEC(tree,heap) *dr_chain,
3914                           unsigned int length,
3915                           gimple stmt,
3916                           gimple_stmt_iterator *gsi,
3917                           VEC(tree,heap) **result_chain)
3918 {
3919   tree perm_dest, vect1, vect2, high, low;
3920   gimple perm_stmt;
3921   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (vinfo_for_stmt (stmt));
3922   tree perm_mask_low, perm_mask_high;
3923   unsigned int i, n;
3924   unsigned int j, nelt = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
3925   unsigned char *sel = XALLOCAVEC (unsigned char, nelt);
3926
3927   *result_chain = VEC_copy (tree, heap, dr_chain);
3928
3929   for (i = 0, n = nelt / 2; i < n; i++)
3930     {
3931       sel[i * 2] = i;
3932       sel[i * 2 + 1] = i + nelt;
3933     }
3934   perm_mask_high = vect_gen_perm_mask (vectype, sel);
3935   gcc_assert (perm_mask_high != NULL);
3936
3937   for (i = 0; i < nelt; i++)
3938     sel[i] += nelt / 2;
3939   perm_mask_low = vect_gen_perm_mask (vectype, sel);
3940   gcc_assert (perm_mask_low != NULL);
3941
3942   for (i = 0, n = exact_log2 (length); i < n; i++)
3943     {
3944       for (j = 0; j < length/2; j++)
3945         {
3946           vect1 = VEC_index (tree, dr_chain, j);
3947           vect2 = VEC_index (tree, dr_chain, j+length/2);
3948
3949           /* Create interleaving stmt:
3950              high = VEC_PERM_EXPR <vect1, vect2, {0, nelt, 1, nelt+1, ...}>  */
3951           perm_dest = create_tmp_var (vectype, "vect_inter_high");
3952           DECL_GIMPLE_REG_P (perm_dest) = 1;
3953           add_referenced_var (perm_dest);
3954           high = make_ssa_name (perm_dest, NULL);
3955           perm_stmt
3956             = gimple_build_assign_with_ops3 (VEC_PERM_EXPR, high,
3957                                              vect1, vect2, perm_mask_high);
3958           vect_finish_stmt_generation (stmt, perm_stmt, gsi);
3959           VEC_replace (tree, *result_chain, 2*j, high);
3960
3961           /* Create interleaving stmt:
3962              low = VEC_PERM_EXPR <vect1, vect2, {nelt/2, nelt*3/2, nelt/2+1,
3963                                                  nelt*3/2+1, ...}>  */
3964           perm_dest = create_tmp_var (vectype, "vect_inter_low");
3965           DECL_GIMPLE_REG_P (perm_dest) = 1;
3966           add_referenced_var (perm_dest);
3967           low = make_ssa_name (perm_dest, NULL);
3968           perm_stmt
3969             = gimple_build_assign_with_ops3 (VEC_PERM_EXPR, low,
3970                                              vect1, vect2, perm_mask_low);
3971           vect_finish_stmt_generation (stmt, perm_stmt, gsi);
3972           VEC_replace (tree, *result_chain, 2*j+1, low);
3973         }
3974       dr_chain = VEC_copy (tree, heap, *result_chain);
3975     }
3976 }
3977
3978 /* Function vect_setup_realignment
3979
3980    This function is called when vectorizing an unaligned load using
3981    the dr_explicit_realign[_optimized] scheme.
3982    This function generates the following code at the loop prolog:
3983
3984       p = initial_addr;
3985    x  msq_init = *(floor(p));   # prolog load
3986       realignment_token = call target_builtin;
3987     loop:
3988    x  msq = phi (msq_init, ---)
3989
3990    The stmts marked with x are generated only for the case of
3991    dr_explicit_realign_optimized.
3992
3993    The code above sets up a new (vector) pointer, pointing to the first
3994    location accessed by STMT, and a "floor-aligned" load using that pointer.
3995    It also generates code to compute the "realignment-token" (if the relevant
3996    target hook was defined), and creates a phi-node at the loop-header bb
3997    whose arguments are the result of the prolog-load (created by this
3998    function) and the result of a load that takes place in the loop (to be
3999    created by the caller to this function).
4000
4001    For the case of dr_explicit_realign_optimized:
4002    The caller to this function uses the phi-result (msq) to create the
4003    realignment code inside the loop, and sets up the missing phi argument,
4004    as follows:
4005     loop:
4006       msq = phi (msq_init, lsq)
4007       lsq = *(floor(p'));        # load in loop
4008       result = realign_load (msq, lsq, realignment_token);
4009
4010    For the case of dr_explicit_realign:
4011     loop:
4012       msq = *(floor(p));        # load in loop
4013       p' = p + (VS-1);
4014       lsq = *(floor(p'));       # load in loop
4015       result = realign_load (msq, lsq, realignment_token);
4016
4017    Input:
4018    STMT - (scalar) load stmt to be vectorized. This load accesses
4019           a memory location that may be unaligned.
4020    BSI - place where new code is to be inserted.
4021    ALIGNMENT_SUPPORT_SCHEME - which of the two misalignment handling schemes
4022                               is used.
4023
4024    Output:
4025    REALIGNMENT_TOKEN - the result of a call to the builtin_mask_for_load
4026                        target hook, if defined.
4027    Return value - the result of the loop-header phi node.  */
4028
4029 tree
4030 vect_setup_realignment (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi,
4031                         tree *realignment_token,
4032                         enum dr_alignment_support alignment_support_scheme,
4033                         tree init_addr,
4034                         struct loop **at_loop)
4035 {
4036   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4037   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4038   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4039   struct data_reference *dr = STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info);
4040   struct loop *loop = NULL;
4041   edge pe = NULL;
4042   tree scalar_dest = gimple_assign_lhs (stmt);
4043   tree vec_dest;
4044   gimple inc;
4045   tree ptr;
4046   tree data_ref;
4047   gimple new_stmt;
4048   basic_block new_bb;
4049   tree msq_init = NULL_TREE;
4050   tree new_temp;
4051   gimple phi_stmt;
4052   tree msq = NULL_TREE;
4053   gimple_seq stmts = NULL;
4054   bool inv_p;
4055   bool compute_in_loop = false;
4056   bool nested_in_vect_loop = false;
4057   struct loop *containing_loop = (gimple_bb (stmt))->loop_father;
4058   struct loop *loop_for_initial_load = NULL;
4059
4060   if (loop_vinfo)
4061     {
4062       loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4063       nested_in_vect_loop = nested_in_vect_loop_p (loop, stmt);
4064     }
4065
4066   gcc_assert (alignment_support_scheme == dr_explicit_realign
4067               || alignment_support_scheme == dr_explicit_realign_optimized);
4068
4069   /* We need to generate three things:
4070      1. the misalignment computation
4071      2. the extra vector load (for the optimized realignment scheme).
4072      3. the phi node for the two vectors from which the realignment is
4073       done (for the optimized realignment scheme).  */
4074
4075   /* 1. Determine where to generate the misalignment computation.
4076
4077      If INIT_ADDR is NULL_TREE, this indicates that the misalignment
4078      calculation will be generated by this function, outside the loop (in the
4079      preheader).  Otherwise, INIT_ADDR had already been computed for us by the
4080      caller, inside the loop.
4081
4082      Background: If the misalignment remains fixed throughout the iterations of
4083      the loop, then both realignment schemes are applicable, and also the
4084      misalignment computation can be done outside LOOP.  This is because we are
4085      vectorizing LOOP, and so the memory accesses in LOOP advance in steps that
4086      are a multiple of VS (the Vector Size), and therefore the misalignment in
4087      different vectorized LOOP iterations is always the same.
4088      The problem arises only if the memory access is in an inner-loop nested
4089      inside LOOP, which is now being vectorized using outer-loop vectorization.
4090      This is the only case when the misalignment of the memory access may not
4091      remain fixed throughout the iterations of the inner-loop (as explained in
4092      detail in vect_supportable_dr_alignment).  In this case, not only is the
4093      optimized realignment scheme not applicable, but also the misalignment
4094      computation (and generation of the realignment token that is passed to
4095      REALIGN_LOAD) have to be done inside the loop.
4096
4097      In short, INIT_ADDR indicates whether we are in a COMPUTE_IN_LOOP mode
4098      or not, which in turn determines if the misalignment is computed inside
4099      the inner-loop, or outside LOOP.  */
4100
4101   if (init_addr != NULL_TREE || !loop_vinfo)
4102     {
4103       compute_in_loop = true;
4104       gcc_assert (alignment_support_scheme == dr_explicit_realign);
4105     }
4106
4107
4108   /* 2. Determine where to generate the extra vector load.
4109
4110      For the optimized realignment scheme, instead of generating two vector
4111      loads in each iteration, we generate a single extra vector load in the
4112      preheader of the loop, and in each iteration reuse the result of the
4113      vector load from the previous iteration.  In case the memory access is in
4114      an inner-loop nested inside LOOP, which is now being vectorized using
4115      outer-loop vectorization, we need to determine whether this initial vector
4116      load should be generated at the preheader of the inner-loop, or can be
4117      generated at the preheader of LOOP.  If the memory access has no evolution
4118      in LOOP, it can be generated in the preheader of LOOP. Otherwise, it has
4119      to be generated inside LOOP (in the preheader of the inner-loop).  */
4120
4121   if (nested_in_vect_loop)
4122     {
4123       tree outerloop_step = STMT_VINFO_DR_STEP (stmt_info);
4124       bool invariant_in_outerloop =
4125             (tree_int_cst_compare (outerloop_step, size_zero_node) == 0);
4126       loop_for_initial_load = (invariant_in_outerloop ? loop : loop->inner);
4127     }
4128   else
4129     loop_for_initial_load = loop;
4130   if (at_loop)
4131     *at_loop = loop_for_initial_load;
4132
4133   if (loop_for_initial_load)
4134     pe = loop_preheader_edge (loop_for_initial_load);
4135
4136   /* 3. For the case of the optimized realignment, create the first vector
4137       load at the loop preheader.  */
4138
4139   if (alignment_support_scheme == dr_explicit_realign_optimized)
4140     {
4141       /* Create msq_init = *(floor(p1)) in the loop preheader  */
4142
4143       gcc_assert (!compute_in_loop);
4144       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
4145       ptr = vect_create_data_ref_ptr (stmt, vectype, loop_for_initial_load,
4146                                       NULL_TREE, &init_addr, NULL, &inc,
4147                                       true, &inv_p);
4148       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
4149                    (BIT_AND_EXPR, NULL_TREE, ptr,
4150                     build_int_cst (TREE_TYPE (ptr),
4151                                    -(HOST_WIDE_INT)TYPE_ALIGN_UNIT (vectype)));
4152       new_temp = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (ptr), new_stmt);
4153       gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4154       new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, new_stmt);
4155       gcc_assert (!new_bb);
4156       data_ref
4157         = build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (vec_dest), new_temp,
4158                   build_int_cst (reference_alias_ptr_type (DR_REF (dr)), 0));
4159       new_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, data_ref);
4160       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4161       gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4162       mark_symbols_for_renaming (new_stmt);
4163       if (pe)
4164         {
4165           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, new_stmt);
4166           gcc_assert (!new_bb);
4167         }
4168       else
4169          gsi_insert_before (gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
4170
4171       msq_init = gimple_assign_lhs (new_stmt);
4172     }
4173
4174   /* 4. Create realignment token using a target builtin, if available.
4175       It is done either inside the containing loop, or before LOOP (as
4176       determined above).  */
4177
4178   if (targetm.vectorize.builtin_mask_for_load)
4179     {
4180       tree builtin_decl;
4181
4182       /* Compute INIT_ADDR - the initial addressed accessed by this memref.  */
4183       if (!init_addr)
4184         {
4185           /* Generate the INIT_ADDR computation outside LOOP.  */
4186           init_addr = vect_create_addr_base_for_vector_ref (stmt, &stmts,
4187                                                         NULL_TREE, loop);
4188           if (loop)
4189             {
4190               pe = loop_preheader_edge (loop);
4191               new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, stmts);
4192               gcc_assert (!new_bb);
4193             }
4194           else
4195              gsi_insert_seq_before (gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
4196         }
4197
4198       builtin_decl = targetm.vectorize.builtin_mask_for_load ();
4199       new_stmt = gimple_build_call (builtin_decl, 1, init_addr);
4200       vec_dest =
4201         vect_create_destination_var (scalar_dest,
4202                                      gimple_call_return_type (new_stmt));
4203       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4204       gimple_call_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4205
4206       if (compute_in_loop)
4207         gsi_insert_before (gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
4208       else
4209         {
4210           /* Generate the misalignment computation outside LOOP.  */
4211           pe = loop_preheader_edge (loop);
4212           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, new_stmt);
4213           gcc_assert (!new_bb);
4214         }
4215
4216       *realignment_token = gimple_call_lhs (new_stmt);
4217
4218       /* The result of the CALL_EXPR to this builtin is determined from
4219          the value of the parameter and no global variables are touched
4220          which makes the builtin a "const" function.  Requiring the
4221          builtin to have the "const" attribute makes it unnecessary
4222          to call mark_call_clobbered.  */
4223       gcc_assert (TREE_READONLY (builtin_decl));
4224     }
4225
4226   if (alignment_support_scheme == dr_explicit_realign)
4227     return msq;
4228
4229   gcc_assert (!compute_in_loop);
4230   gcc_assert (alignment_support_scheme == dr_explicit_realign_optimized);
4231
4232
4233   /* 5. Create msq = phi <msq_init, lsq> in loop  */
4234
4235   pe = loop_preheader_edge (containing_loop);
4236   vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
4237   msq = make_ssa_name (vec_dest, NULL);
4238   phi_stmt = create_phi_node (msq, containing_loop->header);
4239   SSA_NAME_DEF_STMT (msq) = phi_stmt;
4240   add_phi_arg (phi_stmt, msq_init, pe, UNKNOWN_LOCATION);
4241
4242   return msq;
4243 }
4244
4245
4246 /* Function vect_strided_load_supported.
4247
4248    Returns TRUE if even and odd permutations are supported,
4249    and FALSE otherwise.  */
4250
4251 bool
4252 vect_strided_load_supported (tree vectype, unsigned HOST_WIDE_INT count)
4253 {
4254   enum machine_mode mode = TYPE_MODE (vectype);
4255
4256   /* vect_permute_load_chain requires the group size to be a power of two.  */
4257   if (exact_log2 (count) == -1)
4258     {
4259       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4260         fprintf (vect_dump, "the size of the group of strided accesses"
4261                  " is not a power of 2");
4262       return false;
4263     }
4264
4265   /* Check that the permutation is supported.  */
4266   if (VECTOR_MODE_P (mode))
4267     {
4268       unsigned int i, nelt = GET_MODE_NUNITS (mode);
4269       unsigned char *sel = XALLOCAVEC (unsigned char, nelt);
4270
4271       for (i = 0; i < nelt; i++)
4272         sel[i] = i * 2;
4273       if (can_vec_perm_p (mode, false, sel))
4274         {
4275           for (i = 0; i < nelt; i++)
4276             sel[i] = i * 2 + 1;
4277           if (can_vec_perm_p (mode, false, sel))
4278             return true;
4279         }
4280     }
4281
4282   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4283     fprintf (vect_dump, "extract even/odd not supported by target");
4284   return false;
4285 }
4286
4287 /* Return TRUE if vec_load_lanes is available for COUNT vectors of
4288    type VECTYPE.  */
4289
4290 bool
4291 vect_load_lanes_supported (tree vectype, unsigned HOST_WIDE_INT count)
4292 {
4293   return vect_lanes_optab_supported_p ("vec_load_lanes",
4294                                        vec_load_lanes_optab,
4295                                        vectype, count);
4296 }
4297
4298 /* Function vect_permute_load_chain.
4299
4300    Given a chain of interleaved loads in DR_CHAIN of LENGTH that must be
4301    a power of 2, generate extract_even/odd stmts to reorder the input data
4302    correctly.  Return the final references for loads in RESULT_CHAIN.
4303
4304    E.g., LENGTH is 4 and the scalar type is short, i.e., VF is 8.
4305    The input is 4 vectors each containing 8 elements. We assign a number to each
4306    element, the input sequence is:
4307
4308    1st vec:   0  1  2  3  4  5  6  7
4309    2nd vec:   8  9 10 11 12 13 14 15
4310    3rd vec:  16 17 18 19 20 21 22 23
4311    4th vec:  24 25 26 27 28 29 30 31
4312
4313    The output sequence should be:
4314
4315    1st vec:  0 4  8 12 16 20 24 28
4316    2nd vec:  1 5  9 13 17 21 25 29
4317    3rd vec:  2 6 10 14 18 22 26 30
4318    4th vec:  3 7 11 15 19 23 27 31
4319
4320    i.e., the first output vector should contain the first elements of each
4321    interleaving group, etc.
4322
4323    We use extract_even/odd instructions to create such output.  The input of
4324    each extract_even/odd operation is two vectors
4325    1st vec    2nd vec
4326    0 1 2 3    4 5 6 7
4327
4328    and the output is the vector of extracted even/odd elements.  The output of
4329    extract_even will be:   0 2 4 6
4330    and of extract_odd:     1 3 5 7
4331
4332
4333    The permutation is done in log LENGTH stages.  In each stage extract_even
4334    and extract_odd stmts are created for each pair of vectors in DR_CHAIN in
4335    their order.  In our example,
4336
4337    E1: extract_even (1st vec, 2nd vec)
4338    E2: extract_odd (1st vec, 2nd vec)
4339    E3: extract_even (3rd vec, 4th vec)
4340    E4: extract_odd (3rd vec, 4th vec)
4341
4342    The output for the first stage will be:
4343
4344    E1:  0  2  4  6  8 10 12 14
4345    E2:  1  3  5  7  9 11 13 15
4346    E3: 16 18 20 22 24 26 28 30
4347    E4: 17 19 21 23 25 27 29 31
4348
4349    In order to proceed and create the correct sequence for the next stage (or
4350    for the correct output, if the second stage is the last one, as in our
4351    example), we first put the output of extract_even operation and then the
4352    output of extract_odd in RESULT_CHAIN (which is then copied to DR_CHAIN).
4353    The input for the second stage is:
4354
4355    1st vec (E1):  0  2  4  6  8 10 12 14
4356    2nd vec (E3): 16 18 20 22 24 26 28 30
4357    3rd vec (E2):  1  3  5  7  9 11 13 15
4358    4th vec (E4): 17 19 21 23 25 27 29 31
4359
4360    The output of the second stage:
4361
4362    E1: 0 4  8 12 16 20 24 28
4363    E2: 2 6 10 14 18 22 26 30
4364    E3: 1 5  9 13 17 21 25 29
4365    E4: 3 7 11 15 19 23 27 31
4366
4367    And RESULT_CHAIN after reordering:
4368
4369    1st vec (E1):  0 4  8 12 16 20 24 28
4370    2nd vec (E3):  1 5  9 13 17 21 25 29
4371    3rd vec (E2):  2 6 10 14 18 22 26 30
4372    4th vec (E4):  3 7 11 15 19 23 27 31.  */
4373
4374 static void
4375 vect_permute_load_chain (VEC(tree,heap) *dr_chain,
4376                          unsigned int length,
4377                          gimple stmt,
4378                          gimple_stmt_iterator *gsi,
4379                          VEC(tree,heap) **result_chain)
4380 {
4381   tree perm_dest, data_ref, first_vect, second_vect;
4382   tree perm_mask_even, perm_mask_odd;
4383   gimple perm_stmt;
4384   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (vinfo_for_stmt (stmt));
4385   unsigned int i, j, log_length = exact_log2 (length);
4386   unsigned nelt = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
4387   unsigned char *sel = XALLOCAVEC (unsigned char, nelt);
4388
4389   *result_chain = VEC_copy (tree, heap, dr_chain);
4390
4391   for (i = 0; i < nelt; ++i)
4392     sel[i] = i * 2;
4393   perm_mask_even = vect_gen_perm_mask (vectype, sel);
4394   gcc_assert (perm_mask_even != NULL);
4395
4396   for (i = 0; i < nelt; ++i)
4397     sel[i] = i * 2 + 1;
4398   perm_mask_odd = vect_gen_perm_mask (vectype, sel);
4399   gcc_assert (perm_mask_odd != NULL);
4400
4401   for (i = 0; i < log_length; i++)
4402     {
4403       for (j = 0; j < length; j += 2)
4404         {
4405           first_vect = VEC_index (tree, dr_chain, j);
4406           second_vect = VEC_index (tree, dr_chain, j+1);
4407
4408           /* data_ref = permute_even (first_data_ref, second_data_ref);  */
4409           perm_dest = create_tmp_var (vectype, "vect_perm_even");
4410           DECL_GIMPLE_REG_P (perm_dest) = 1;
4411           add_referenced_var (perm_dest);
4412
4413           perm_stmt = gimple_build_assign_with_ops3 (VEC_PERM_EXPR, perm_dest,
4414                                                      first_vect, second_vect,
4415                                                      perm_mask_even);
4416
4417           data_ref = make_ssa_name (perm_dest, perm_stmt);
4418           gimple_assign_set_lhs (perm_stmt, data_ref);
4419           vect_finish_stmt_generation (stmt, perm_stmt, gsi);
4420           mark_symbols_for_renaming (perm_stmt);
4421
4422           VEC_replace (tree, *result_chain, j/2, data_ref);
4423
4424           /* data_ref = permute_odd (first_data_ref, second_data_ref);  */
4425           perm_dest = create_tmp_var (vectype, "vect_perm_odd");
4426           DECL_GIMPLE_REG_P (perm_dest) = 1;
4427           add_referenced_var (perm_dest);
4428
4429           perm_stmt = gimple_build_assign_with_ops3 (VEC_PERM_EXPR, perm_dest,
4430                                                      first_vect, second_vect,
4431                                                      perm_mask_odd);
4432
4433           data_ref = make_ssa_name (perm_dest, perm_stmt);
4434           gimple_assign_set_lhs (perm_stmt, data_ref);
4435           vect_finish_stmt_generation (stmt, perm_stmt, gsi);
4436           mark_symbols_for_renaming (perm_stmt);
4437
4438           VEC_replace (tree, *result_chain, j/2+length/2, data_ref);
4439         }
4440       dr_chain = VEC_copy (tree, heap, *result_chain);
4441     }
4442 }
4443
4444
4445 /* Function vect_transform_strided_load.
4446
4447    Given a chain of input interleaved data-refs (in DR_CHAIN), build statements
4448    to perform their permutation and ascribe the result vectorized statements to
4449    the scalar statements.
4450 */
4451
4452 void
4453 vect_transform_strided_load (gimple stmt, VEC(tree,heap) *dr_chain, int size,
4454                              gimple_stmt_iterator *gsi)
4455 {
4456   VEC(tree,heap) *result_chain = NULL;
4457
4458   /* DR_CHAIN contains input data-refs that are a part of the interleaving.
4459      RESULT_CHAIN is the output of vect_permute_load_chain, it contains permuted
4460      vectors, that are ready for vector computation.  */
4461   result_chain = VEC_alloc (tree, heap, size);
4462   vect_permute_load_chain (dr_chain, size, stmt, gsi, &result_chain);
4463   vect_record_strided_load_vectors (stmt, result_chain);
4464   VEC_free (tree, heap, result_chain);
4465 }
4466
4467 /* RESULT_CHAIN contains the output of a group of strided loads that were
4468    generated as part of the vectorization of STMT.  Assign the statement
4469    for each vector to the associated scalar statement.  */
4470
4471 void
4472 vect_record_strided_load_vectors (gimple stmt, VEC(tree,heap) *result_chain)
4473 {
4474   gimple first_stmt = GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt));
4475   gimple next_stmt, new_stmt;
4476   unsigned int i, gap_count;
4477   tree tmp_data_ref;
4478
4479   /* Put a permuted data-ref in the VECTORIZED_STMT field.
4480      Since we scan the chain starting from it's first node, their order
4481      corresponds the order of data-refs in RESULT_CHAIN.  */
4482   next_stmt = first_stmt;
4483   gap_count = 1;
4484   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, result_chain, i, tmp_data_ref)
4485     {
4486       if (!next_stmt)
4487         break;
4488
4489       /* Skip the gaps.  Loads created for the gaps will be removed by dead
4490        code elimination pass later.  No need to check for the first stmt in
4491        the group, since it always exists.
4492        GROUP_GAP is the number of steps in elements from the previous
4493        access (if there is no gap GROUP_GAP is 1).  We skip loads that
4494        correspond to the gaps.  */
4495       if (next_stmt != first_stmt
4496           && gap_count < GROUP_GAP (vinfo_for_stmt (next_stmt)))
4497       {
4498         gap_count++;
4499         continue;
4500       }
4501
4502       while (next_stmt)
4503         {
4504           new_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (tmp_data_ref);
4505           /* We assume that if VEC_STMT is not NULL, this is a case of multiple
4506              copies, and we put the new vector statement in the first available
4507              RELATED_STMT.  */
4508           if (!STMT_VINFO_VEC_STMT (vinfo_for_stmt (next_stmt)))
4509             STMT_VINFO_VEC_STMT (vinfo_for_stmt (next_stmt)) = new_stmt;
4510           else
4511             {
4512               if (!GROUP_SAME_DR_STMT (vinfo_for_stmt (next_stmt)))
4513                 {
4514                   gimple prev_stmt =
4515                     STMT_VINFO_VEC_STMT (vinfo_for_stmt (next_stmt));
4516                   gimple rel_stmt =
4517                     STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (prev_stmt));
4518                   while (rel_stmt)
4519                     {
4520                       prev_stmt = rel_stmt;
4521                       rel_stmt =
4522                         STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (rel_stmt));
4523                     }
4524
4525                   STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (prev_stmt)) =
4526                     new_stmt;
4527                 }
4528             }
4529
4530           next_stmt = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (next_stmt));
4531           gap_count = 1;
4532           /* If NEXT_STMT accesses the same DR as the previous statement,
4533              put the same TMP_DATA_REF as its vectorized statement; otherwise
4534              get the next data-ref from RESULT_CHAIN.  */
4535           if (!next_stmt || !GROUP_SAME_DR_STMT (vinfo_for_stmt (next_stmt)))
4536             break;
4537         }
4538     }
4539 }
4540
4541 /* Function vect_force_dr_alignment_p.
4542
4543    Returns whether the alignment of a DECL can be forced to be aligned
4544    on ALIGNMENT bit boundary.  */
4545
4546 bool
4547 vect_can_force_dr_alignment_p (const_tree decl, unsigned int alignment)
4548 {
4549   if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
4550     return false;
4551
4552   if (DECL_EXTERNAL (decl))
4553     return false;
4554
4555   if (TREE_ASM_WRITTEN (decl))
4556     return false;
4557
4558   if (TREE_STATIC (decl))
4559     return (alignment <= MAX_OFILE_ALIGNMENT);
4560   else
4561     return (alignment <= MAX_STACK_ALIGNMENT);
4562 }
4563
4564
4565 /* Return whether the data reference DR is supported with respect to its
4566    alignment.
4567    If CHECK_ALIGNED_ACCESSES is TRUE, check if the access is supported even
4568    it is aligned, i.e., check if it is possible to vectorize it with different
4569    alignment.  */
4570
4571 enum dr_alignment_support
4572 vect_supportable_dr_alignment (struct data_reference *dr,
4573                                bool check_aligned_accesses)
4574 {
4575   gimple stmt = DR_STMT (dr);
4576   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4577   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4578   enum machine_mode mode = TYPE_MODE (vectype);
4579   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4580   struct loop *vect_loop = NULL;
4581   bool nested_in_vect_loop = false;
4582
4583   if (aligned_access_p (dr) && !check_aligned_accesses)
4584     return dr_aligned;
4585
4586   if (loop_vinfo)
4587     {
4588       vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4589       nested_in_vect_loop = nested_in_vect_loop_p (vect_loop, stmt);
4590     }
4591
4592   /* Possibly unaligned access.  */
4593
4594   /* We can choose between using the implicit realignment scheme (generating
4595      a misaligned_move stmt) and the explicit realignment scheme (generating
4596      aligned loads with a REALIGN_LOAD).  There are two variants to the
4597      explicit realignment scheme: optimized, and unoptimized.
4598      We can optimize the realignment only if the step between consecutive
4599      vector loads is equal to the vector size.  Since the vector memory
4600      accesses advance in steps of VS (Vector Size) in the vectorized loop, it
4601      is guaranteed that the misalignment amount remains the same throughout the
4602      execution of the vectorized loop.  Therefore, we can create the
4603      "realignment token" (the permutation mask that is passed to REALIGN_LOAD)
4604      at the loop preheader.
4605
4606      However, in the case of outer-loop vectorization, when vectorizing a
4607      memory access in the inner-loop nested within the LOOP that is now being
4608      vectorized, while it is guaranteed that the misalignment of the
4609      vectorized memory access will remain the same in different outer-loop
4610      iterations, it is *not* guaranteed that is will remain the same throughout
4611      the execution of the inner-loop.  This is because the inner-loop advances
4612      with the original scalar step (and not in steps of VS).  If the inner-loop
4613      step happens to be a multiple of VS, then the misalignment remains fixed
4614      and we can use the optimized realignment scheme.  For example:
4615
4616       for (i=0; i<N; i++)
4617         for (j=0; j<M; j++)
4618           s += a[i+j];
4619
4620      When vectorizing the i-loop in the above example, the step between
4621      consecutive vector loads is 1, and so the misalignment does not remain
4622      fixed across the execution of the inner-loop, and the realignment cannot
4623      be optimized (as illustrated in the following pseudo vectorized loop):
4624
4625       for (i=0; i<N; i+=4)
4626         for (j=0; j<M; j++){
4627           vs += vp[i+j]; // misalignment of &vp[i+j] is {0,1,2,3,0,1,2,3,...}
4628                          // when j is {0,1,2,3,4,5,6,7,...} respectively.
4629                          // (assuming that we start from an aligned address).
4630           }
4631
4632      We therefore have to use the unoptimized realignment scheme:
4633
4634       for (i=0; i<N; i+=4)
4635           for (j=k; j<M; j+=4)
4636           vs += vp[i+j]; // misalignment of &vp[i+j] is always k (assuming
4637                            // that the misalignment of the initial address is
4638                            // 0).
4639
4640      The loop can then be vectorized as follows:
4641
4642       for (k=0; k<4; k++){
4643         rt = get_realignment_token (&vp[k]);
4644         for (i=0; i<N; i+=4){
4645           v1 = vp[i+k];
4646           for (j=k; j<M; j+=4){
4647             v2 = vp[i+j+VS-1];
4648             va = REALIGN_LOAD <v1,v2,rt>;
4649             vs += va;
4650             v1 = v2;
4651           }
4652         }
4653     } */
4654
4655   if (DR_IS_READ (dr))
4656     {
4657       bool is_packed = false;
4658       tree type = (TREE_TYPE (DR_REF (dr)));
4659
4660       if (optab_handler (vec_realign_load_optab, mode) != CODE_FOR_nothing
4661           && (!targetm.vectorize.builtin_mask_for_load
4662               || targetm.vectorize.builtin_mask_for_load ()))
4663         {
4664           tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4665           if ((nested_in_vect_loop
4666                && (TREE_INT_CST_LOW (DR_STEP (dr))
4667                    != GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype))))
4668               || !loop_vinfo)
4669             return dr_explicit_realign;
4670           else
4671             return dr_explicit_realign_optimized;
4672         }
4673       if (!known_alignment_for_access_p (dr))
4674         {
4675           tree ba = DR_BASE_OBJECT (dr);
4676
4677           if (ba)
4678             is_packed = contains_packed_reference (ba);
4679         }
4680
4681       if (targetm.vectorize.
4682           support_vector_misalignment (mode, type,
4683                                        DR_MISALIGNMENT (dr), is_packed))
4684         /* Can't software pipeline the loads, but can at least do them.  */
4685         return dr_unaligned_supported;
4686     }
4687   else
4688     {
4689       bool is_packed = false;
4690       tree type = (TREE_TYPE (DR_REF (dr)));
4691
4692       if (!known_alignment_for_access_p (dr))
4693         {
4694           tree ba = DR_BASE_OBJECT (dr);
4695
4696           if (ba)
4697             is_packed = contains_packed_reference (ba);
4698         }
4699
4700      if (targetm.vectorize.
4701          support_vector_misalignment (mode, type,
4702                                       DR_MISALIGNMENT (dr), is_packed))
4703        return dr_unaligned_supported;
4704     }
4705
4706   /* Unsupported.  */
4707   return dr_unaligned_unsupported;
4708 }