OSDN Git Service

2010-09-09 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vect-loop.c
1 /* Loop Vectorization
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com> and
5    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 "basic-block.h"
30 #include "tree-pretty-print.h"
31 #include "gimple-pretty-print.h"
32 #include "tree-flow.h"
33 #include "tree-dump.h"
34 #include "cfgloop.h"
35 #include "cfglayout.h"
36 #include "expr.h"
37 #include "recog.h"
38 #include "optabs.h"
39 #include "params.h"
40 #include "diagnostic-core.h"
41 #include "toplev.h"
42 #include "tree-chrec.h"
43 #include "tree-scalar-evolution.h"
44 #include "tree-vectorizer.h"
45 #include "target.h"
46
47 /* Loop Vectorization Pass.
48
49    This pass tries to vectorize loops.
50
51    For example, the vectorizer transforms the following simple loop:
52
53         short a[N]; short b[N]; short c[N]; int i;
54
55         for (i=0; i<N; i++){
56           a[i] = b[i] + c[i];
57         }
58
59    as if it was manually vectorized by rewriting the source code into:
60
61         typedef int __attribute__((mode(V8HI))) v8hi;
62         short a[N];  short b[N]; short c[N];   int i;
63         v8hi *pa = (v8hi*)a, *pb = (v8hi*)b, *pc = (v8hi*)c;
64         v8hi va, vb, vc;
65
66         for (i=0; i<N/8; i++){
67           vb = pb[i];
68           vc = pc[i];
69           va = vb + vc;
70           pa[i] = va;
71         }
72
73         The main entry to this pass is vectorize_loops(), in which
74    the vectorizer applies a set of analyses on a given set of loops,
75    followed by the actual vectorization transformation for the loops that
76    had successfully passed the analysis phase.
77         Throughout this pass we make a distinction between two types of
78    data: scalars (which are represented by SSA_NAMES), and memory references
79    ("data-refs"). These two types of data require different handling both
80    during analysis and transformation. The types of data-refs that the
81    vectorizer currently supports are ARRAY_REFS which base is an array DECL
82    (not a pointer), and INDIRECT_REFS through pointers; both array and pointer
83    accesses are required to have a simple (consecutive) access pattern.
84
85    Analysis phase:
86    ===============
87         The driver for the analysis phase is vect_analyze_loop().
88    It applies a set of analyses, some of which rely on the scalar evolution
89    analyzer (scev) developed by Sebastian Pop.
90
91         During the analysis phase the vectorizer records some information
92    per stmt in a "stmt_vec_info" struct which is attached to each stmt in the
93    loop, as well as general information about the loop as a whole, which is
94    recorded in a "loop_vec_info" struct attached to each loop.
95
96    Transformation phase:
97    =====================
98         The loop transformation phase scans all the stmts in the loop, and
99    creates a vector stmt (or a sequence of stmts) for each scalar stmt S in
100    the loop that needs to be vectorized. It inserts the vector code sequence
101    just before the scalar stmt S, and records a pointer to the vector code
102    in STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) (stmt_info is the stmt_vec_info struct
103    attached to S). This pointer will be used for the vectorization of following
104    stmts which use the def of stmt S. Stmt S is removed if it writes to memory;
105    otherwise, we rely on dead code elimination for removing it.
106
107         For example, say stmt S1 was vectorized into stmt VS1:
108
109    VS1: vb = px[i];
110    S1:  b = x[i];    STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
111    S2:  a = b;
112
113    To vectorize stmt S2, the vectorizer first finds the stmt that defines
114    the operand 'b' (S1), and gets the relevant vector def 'vb' from the
115    vector stmt VS1 pointed to by STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)). The
116    resulting sequence would be:
117
118    VS1: vb = px[i];
119    S1:  b = x[i];       STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
120    VS2: va = vb;
121    S2:  a = b;          STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S2)) = VS2
122
123         Operands that are not SSA_NAMEs, are data-refs that appear in
124    load/store operations (like 'x[i]' in S1), and are handled differently.
125
126    Target modeling:
127    =================
128         Currently the only target specific information that is used is the
129    size of the vector (in bytes) - "UNITS_PER_SIMD_WORD". Targets that can
130    support different sizes of vectors, for now will need to specify one value
131    for "UNITS_PER_SIMD_WORD". More flexibility will be added in the future.
132
133         Since we only vectorize operations which vector form can be
134    expressed using existing tree codes, to verify that an operation is
135    supported, the vectorizer checks the relevant optab at the relevant
136    machine_mode (e.g, optab_handler (add_optab, V8HImode)). If
137    the value found is CODE_FOR_nothing, then there's no target support, and
138    we can't vectorize the stmt.
139
140    For additional information on this project see:
141    http://gcc.gnu.org/projects/tree-ssa/vectorization.html
142 */
143
144 /* Function vect_determine_vectorization_factor
145
146    Determine the vectorization factor (VF). VF is the number of data elements
147    that are operated upon in parallel in a single iteration of the vectorized
148    loop. For example, when vectorizing a loop that operates on 4byte elements,
149    on a target with vector size (VS) 16byte, the VF is set to 4, since 4
150    elements can fit in a single vector register.
151
152    We currently support vectorization of loops in which all types operated upon
153    are of the same size. Therefore this function currently sets VF according to
154    the size of the types operated upon, and fails if there are multiple sizes
155    in the loop.
156
157    VF is also the factor by which the loop iterations are strip-mined, e.g.:
158    original loop:
159         for (i=0; i<N; i++){
160           a[i] = b[i] + c[i];
161         }
162
163    vectorized loop:
164         for (i=0; i<N; i+=VF){
165           a[i:VF] = b[i:VF] + c[i:VF];
166         }
167 */
168
169 static bool
170 vect_determine_vectorization_factor (loop_vec_info loop_vinfo)
171 {
172   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
173   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
174   int nbbs = loop->num_nodes;
175   gimple_stmt_iterator si;
176   unsigned int vectorization_factor = 0;
177   tree scalar_type;
178   gimple phi;
179   tree vectype;
180   unsigned int nunits;
181   stmt_vec_info stmt_info;
182   int i;
183   HOST_WIDE_INT dummy;
184
185   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
186     fprintf (vect_dump, "=== vect_determine_vectorization_factor ===");
187
188   for (i = 0; i < nbbs; i++)
189     {
190       basic_block bb = bbs[i];
191
192       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
193         {
194           phi = gsi_stmt (si);
195           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
196           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
197             {
198               fprintf (vect_dump, "==> examining phi: ");
199               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
200             }
201
202           gcc_assert (stmt_info);
203
204           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
205             {
206               gcc_assert (!STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
207               scalar_type = TREE_TYPE (PHI_RESULT (phi));
208
209               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
210                 {
211                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
212                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
213                 }
214
215               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
216               if (!vectype)
217                 {
218                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
219                     {
220                       fprintf (vect_dump,
221                                "not vectorized: unsupported data-type ");
222                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
223                     }
224                   return false;
225                 }
226               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
227
228               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
229                 {
230                   fprintf (vect_dump, "vectype: ");
231                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
232                 }
233
234               nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
235               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
236                 fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
237
238               if (!vectorization_factor
239                   || (nunits > vectorization_factor))
240                 vectorization_factor = nunits;
241             }
242         }
243
244       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
245         {
246           tree vf_vectype;
247           gimple stmt = gsi_stmt (si);
248           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
249
250           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
251             {
252               fprintf (vect_dump, "==> examining statement: ");
253               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
254             }
255
256           gcc_assert (stmt_info);
257
258           /* skip stmts which do not need to be vectorized.  */
259           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
260               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
261             {
262               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
263                 fprintf (vect_dump, "skip.");
264               continue;
265             }
266
267           if (gimple_get_lhs (stmt) == NULL_TREE)
268             {
269               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
270                 {
271                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: irregular stmt.");
272                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
273                 }
274               return false;
275             }
276
277           if (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (gimple_expr_type (stmt))))
278             {
279               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
280                 {
281                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector stmt in loop:");
282                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
283                 }
284               return false;
285             }
286
287           if (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
288             {
289               /* The only case when a vectype had been already set is for stmts
290                  that contain a dataref, or for "pattern-stmts" (stmts generated
291                  by the vectorizer to represent/replace a certain idiom).  */
292               gcc_assert (STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info)
293                           || is_pattern_stmt_p (stmt_info));
294               vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
295             }
296           else
297             {
298               gcc_assert (!STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info)
299                           && !is_pattern_stmt_p (stmt_info));
300
301               scalar_type = TREE_TYPE (gimple_get_lhs (stmt));
302               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
303                 {
304                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
305                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
306                 }
307               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
308               if (!vectype)
309                 {
310                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
311                     {
312                       fprintf (vect_dump,
313                                "not vectorized: unsupported data-type ");
314                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
315                     }
316                   return false;
317                 }
318
319               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
320             }
321
322           /* The vectorization factor is according to the smallest
323              scalar type (or the largest vector size, but we only
324              support one vector size per loop).  */
325           scalar_type = vect_get_smallest_scalar_type (stmt, &dummy,
326                                                        &dummy);
327           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
328             {
329               fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
330               print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
331             }
332           vf_vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
333           if (!vf_vectype)
334             {
335               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
336                 {
337                   fprintf (vect_dump,
338                            "not vectorized: unsupported data-type ");
339                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
340                 }
341               return false;
342             }
343
344           if ((GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype))
345                != GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vf_vectype))))
346             {
347               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
348                 {
349                   fprintf (vect_dump,
350                            "not vectorized: different sized vector "
351                            "types in statement, ");
352                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
353                   fprintf (vect_dump, " and ");
354                   print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
355                 }
356               return false;
357             }
358
359           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
360             {
361               fprintf (vect_dump, "vectype: ");
362               print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
363             }
364
365           nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vf_vectype);
366           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
367             fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
368
369           if (!vectorization_factor
370               || (nunits > vectorization_factor))
371             vectorization_factor = nunits;
372         }
373     }
374
375   /* TODO: Analyze cost. Decide if worth while to vectorize.  */
376   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
377     fprintf (vect_dump, "vectorization factor = %d", vectorization_factor);
378   if (vectorization_factor <= 1)
379     {
380       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
381         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported data-type");
382       return false;
383     }
384   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
385
386   return true;
387 }
388
389
390 /* Function vect_is_simple_iv_evolution.
391
392    FORNOW: A simple evolution of an induction variables in the loop is
393    considered a polynomial evolution with constant step.  */
394
395 static bool
396 vect_is_simple_iv_evolution (unsigned loop_nb, tree access_fn, tree * init,
397                              tree * step)
398 {
399   tree init_expr;
400   tree step_expr;
401   tree evolution_part = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop_nb);
402
403   /* When there is no evolution in this loop, the evolution function
404      is not "simple".  */
405   if (evolution_part == NULL_TREE)
406     return false;
407
408   /* When the evolution is a polynomial of degree >= 2
409      the evolution function is not "simple".  */
410   if (tree_is_chrec (evolution_part))
411     return false;
412
413   step_expr = evolution_part;
414   init_expr = unshare_expr (initial_condition_in_loop_num (access_fn, loop_nb));
415
416   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
417     {
418       fprintf (vect_dump, "step: ");
419       print_generic_expr (vect_dump, step_expr, TDF_SLIM);
420       fprintf (vect_dump, ",  init: ");
421       print_generic_expr (vect_dump, init_expr, TDF_SLIM);
422     }
423
424   *init = init_expr;
425   *step = step_expr;
426
427   if (TREE_CODE (step_expr) != INTEGER_CST)
428     {
429       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
430         fprintf (vect_dump, "step unknown.");
431       return false;
432     }
433
434   return true;
435 }
436
437 /* Function vect_analyze_scalar_cycles_1.
438
439    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables
440    in LOOP. LOOP_VINFO represents the loop that is now being
441    considered for vectorization (can be LOOP, or an outer-loop
442    enclosing LOOP).  */
443
444 static void
445 vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vec_info loop_vinfo, struct loop *loop)
446 {
447   basic_block bb = loop->header;
448   tree dumy;
449   VEC(gimple,heap) *worklist = VEC_alloc (gimple, heap, 64);
450   gimple_stmt_iterator gsi;
451   bool double_reduc;
452
453   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
454     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_scalar_cycles ===");
455
456   /* First - identify all inductions. Reduction detection assumes that all the
457      inductions have been identified, therefore, this order must not be
458      changed.  */
459   for (gsi = gsi_start_phis  (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
460     {
461       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
462       tree access_fn = NULL;
463       tree def = PHI_RESULT (phi);
464       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
465
466       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
467         {
468           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
469           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
470         }
471
472       /* Skip virtual phi's. The data dependences that are associated with
473          virtual defs/uses (i.e., memory accesses) are analyzed elsewhere.  */
474       if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)))
475         continue;
476
477       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_unknown_def_type;
478
479       /* Analyze the evolution function.  */
480       access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, def);
481       if (access_fn && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
482         {
483           fprintf (vect_dump, "Access function of PHI: ");
484           print_generic_expr (vect_dump, access_fn, TDF_SLIM);
485         }
486
487       if (!access_fn
488           || !vect_is_simple_iv_evolution (loop->num, access_fn, &dumy, &dumy))
489         {
490           VEC_safe_push (gimple, heap, worklist, phi);
491           continue;
492         }
493
494       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
495         fprintf (vect_dump, "Detected induction.");
496       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_induction_def;
497     }
498
499
500   /* Second - identify all reductions and nested cycles.  */
501   while (VEC_length (gimple, worklist) > 0)
502     {
503       gimple phi = VEC_pop (gimple, worklist);
504       tree def = PHI_RESULT (phi);
505       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
506       gimple reduc_stmt;
507       bool nested_cycle;
508
509       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
510         {
511           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
512           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
513         }
514
515       gcc_assert (is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)));
516       gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_unknown_def_type);
517
518       nested_cycle = (loop != LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo));
519       reduc_stmt = vect_force_simple_reduction (loop_vinfo, phi, !nested_cycle,
520                                                 &double_reduc);
521       if (reduc_stmt)
522         {
523           if (double_reduc)
524             {
525               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
526                 fprintf (vect_dump, "Detected double reduction.");
527
528               STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_double_reduction_def;
529               STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
530                                                     vect_double_reduction_def;
531             }
532           else
533             {
534               if (nested_cycle)
535                 {
536                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
537                     fprintf (vect_dump, "Detected vectorizable nested cycle.");
538
539                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_nested_cycle;
540                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
541                                                              vect_nested_cycle;
542                 }
543               else
544                 {
545                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
546                     fprintf (vect_dump, "Detected reduction.");
547
548                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_reduction_def;
549                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
550                                                            vect_reduction_def;
551                   /* Store the reduction cycles for possible vectorization in
552                      loop-aware SLP.  */
553                   VEC_safe_push (gimple, heap,
554                                  LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo),
555                                  reduc_stmt);
556                 }
557             }
558         }
559       else
560         if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
561           fprintf (vect_dump, "Unknown def-use cycle pattern.");
562     }
563
564   VEC_free (gimple, heap, worklist);
565 }
566
567
568 /* Function vect_analyze_scalar_cycles.
569
570    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables, by
571    analyzing the loop-header PHIs of scalar variables; Classify each
572    cycle as one of the following: invariant, induction, reduction, unknown.
573    We do that for the loop represented by LOOP_VINFO, and also to its
574    inner-loop, if exists.
575    Examples for scalar cycles:
576
577    Example1: reduction:
578
579               loop1:
580               for (i=0; i<N; i++)
581                  sum += a[i];
582
583    Example2: induction:
584
585               loop2:
586               for (i=0; i<N; i++)
587                  a[i] = i;  */
588
589 static void
590 vect_analyze_scalar_cycles (loop_vec_info loop_vinfo)
591 {
592   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
593
594   vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop);
595
596   /* When vectorizing an outer-loop, the inner-loop is executed sequentially.
597      Reductions in such inner-loop therefore have different properties than
598      the reductions in the nest that gets vectorized:
599      1. When vectorized, they are executed in the same order as in the original
600         scalar loop, so we can't change the order of computation when
601         vectorizing them.
602      2. FIXME: Inner-loop reductions can be used in the inner-loop, so the
603         current checks are too strict.  */
604
605   if (loop->inner)
606     vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop->inner);
607 }
608
609 /* Function vect_get_loop_niters.
610
611    Determine how many iterations the loop is executed.
612    If an expression that represents the number of iterations
613    can be constructed, place it in NUMBER_OF_ITERATIONS.
614    Return the loop exit condition.  */
615
616 static gimple
617 vect_get_loop_niters (struct loop *loop, tree *number_of_iterations)
618 {
619   tree niters;
620
621   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
622     fprintf (vect_dump, "=== get_loop_niters ===");
623
624   niters = number_of_exit_cond_executions (loop);
625
626   if (niters != NULL_TREE
627       && niters != chrec_dont_know)
628     {
629       *number_of_iterations = niters;
630
631       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
632         {
633           fprintf (vect_dump, "==> get_loop_niters:" );
634           print_generic_expr (vect_dump, *number_of_iterations, TDF_SLIM);
635         }
636     }
637
638   return get_loop_exit_condition (loop);
639 }
640
641
642 /* Function bb_in_loop_p
643
644    Used as predicate for dfs order traversal of the loop bbs.  */
645
646 static bool
647 bb_in_loop_p (const_basic_block bb, const void *data)
648 {
649   const struct loop *const loop = (const struct loop *)data;
650   if (flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
651     return true;
652   return false;
653 }
654
655
656 /* Function new_loop_vec_info.
657
658    Create and initialize a new loop_vec_info struct for LOOP, as well as
659    stmt_vec_info structs for all the stmts in LOOP.  */
660
661 static loop_vec_info
662 new_loop_vec_info (struct loop *loop)
663 {
664   loop_vec_info res;
665   basic_block *bbs;
666   gimple_stmt_iterator si;
667   unsigned int i, nbbs;
668
669   res = (loop_vec_info) xcalloc (1, sizeof (struct _loop_vec_info));
670   LOOP_VINFO_LOOP (res) = loop;
671
672   bbs = get_loop_body (loop);
673
674   /* Create/Update stmt_info for all stmts in the loop.  */
675   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
676     {
677       basic_block bb = bbs[i];
678
679       /* BBs in a nested inner-loop will have been already processed (because
680          we will have called vect_analyze_loop_form for any nested inner-loop).
681          Therefore, for stmts in an inner-loop we just want to update the
682          STMT_VINFO_LOOP_VINFO field of their stmt_info to point to the new
683          loop_info of the outer-loop we are currently considering to vectorize
684          (instead of the loop_info of the inner-loop).
685          For stmts in other BBs we need to create a stmt_info from scratch.  */
686       if (bb->loop_father != loop)
687         {
688           /* Inner-loop bb.  */
689           gcc_assert (loop->inner && bb->loop_father == loop->inner);
690           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
691             {
692               gimple phi = gsi_stmt (si);
693               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
694               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
695                 STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
696               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
697               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
698             }
699           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
700            {
701               gimple stmt = gsi_stmt (si);
702               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
703               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
704                  STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
705               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
706               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
707            }
708         }
709       else
710         {
711           /* bb in current nest.  */
712           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
713             {
714               gimple phi = gsi_stmt (si);
715               gimple_set_uid (phi, 0);
716               set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, res, NULL));
717             }
718
719           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
720             {
721               gimple stmt = gsi_stmt (si);
722               gimple_set_uid (stmt, 0);
723               set_vinfo_for_stmt (stmt, new_stmt_vec_info (stmt, res, NULL));
724             }
725         }
726     }
727
728   /* CHECKME: We want to visit all BBs before their successors (except for
729      latch blocks, for which this assertion wouldn't hold).  In the simple
730      case of the loop forms we allow, a dfs order of the BBs would the same
731      as reversed postorder traversal, so we are safe.  */
732
733    free (bbs);
734    bbs = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
735    nbbs = dfs_enumerate_from (loop->header, 0, bb_in_loop_p,
736                               bbs, loop->num_nodes, loop);
737    gcc_assert (nbbs == loop->num_nodes);
738
739   LOOP_VINFO_BBS (res) = bbs;
740   LOOP_VINFO_NITERS (res) = NULL;
741   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (res) = NULL;
742   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (res) = 0;
743   LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (res) = 0;
744   LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (res) = 0;
745   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (res) = 0;
746   LOOP_VINFO_DATAREFS (res) = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 10);
747   LOOP_VINFO_DDRS (res) = VEC_alloc (ddr_p, heap, 10 * 10);
748   LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR (res) = NULL;
749   LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (res) =
750     VEC_alloc (gimple, heap,
751                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIGNMENT_CHECKS));
752   LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (res) =
753     VEC_alloc (ddr_p, heap,
754                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS));
755   LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
756   LOOP_VINFO_REDUCTIONS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
757   LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (res) = VEC_alloc (slp_instance, heap, 10);
758   LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (res) = 1;
759   LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (res) = NULL;
760
761   return res;
762 }
763
764
765 /* Function destroy_loop_vec_info.
766
767    Free LOOP_VINFO struct, as well as all the stmt_vec_info structs of all the
768    stmts in the loop.  */
769
770 void
771 destroy_loop_vec_info (loop_vec_info loop_vinfo, bool clean_stmts)
772 {
773   struct loop *loop;
774   basic_block *bbs;
775   int nbbs;
776   gimple_stmt_iterator si;
777   int j;
778   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
779   slp_instance instance;
780
781   if (!loop_vinfo)
782     return;
783
784   loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
785
786   bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
787   nbbs = loop->num_nodes;
788
789   if (!clean_stmts)
790     {
791       free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
792       free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
793       free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
794       VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
795
796       free (loop_vinfo);
797       loop->aux = NULL;
798       return;
799     }
800
801   for (j = 0; j < nbbs; j++)
802     {
803       basic_block bb = bbs[j];
804       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
805         free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
806
807       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); )
808         {
809           gimple stmt = gsi_stmt (si);
810           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
811
812           if (stmt_info)
813             {
814               /* Check if this is a "pattern stmt" (introduced by the
815                  vectorizer during the pattern recognition pass).  */
816               bool remove_stmt_p = false;
817               gimple orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
818               if (orig_stmt)
819                 {
820                   stmt_vec_info orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
821                   if (orig_stmt_info
822                       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info))
823                     remove_stmt_p = true;
824                 }
825
826               /* Free stmt_vec_info.  */
827               free_stmt_vec_info (stmt);
828
829               /* Remove dead "pattern stmts".  */
830               if (remove_stmt_p)
831                 gsi_remove (&si, true);
832             }
833           gsi_next (&si);
834         }
835     }
836
837   free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
838   free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
839   free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
840   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
841   VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
842   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
843   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, j, instance)
844     vect_free_slp_instance (instance);
845
846   VEC_free (slp_instance, heap, LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo));
847   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (loop_vinfo));
848   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo));
849
850   if (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo))
851     htab_delete (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo));
852
853   free (loop_vinfo);
854   loop->aux = NULL;
855 }
856
857
858 /* Function vect_analyze_loop_1.
859
860    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
861    for it. The different analyses will record information in the
862    loop_vec_info struct.  This is a subset of the analyses applied in
863    vect_analyze_loop, to be applied on an inner-loop nested in the loop
864    that is now considered for (outer-loop) vectorization.  */
865
866 static loop_vec_info
867 vect_analyze_loop_1 (struct loop *loop)
868 {
869   loop_vec_info loop_vinfo;
870
871   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
872     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest_1 =====");
873
874   /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit, etc.  */
875
876   loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
877   if (!loop_vinfo)
878     {
879       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
880         fprintf (vect_dump, "bad inner-loop form.");
881       return NULL;
882     }
883
884   return loop_vinfo;
885 }
886
887
888 /* Function vect_analyze_loop_form.
889
890    Verify that certain CFG restrictions hold, including:
891    - the loop has a pre-header
892    - the loop has a single entry and exit
893    - the loop exit condition is simple enough, and the number of iterations
894      can be analyzed (a countable loop).  */
895
896 loop_vec_info
897 vect_analyze_loop_form (struct loop *loop)
898 {
899   loop_vec_info loop_vinfo;
900   gimple loop_cond;
901   tree number_of_iterations = NULL;
902   loop_vec_info inner_loop_vinfo = NULL;
903
904   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
905     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_form ===");
906
907   /* Different restrictions apply when we are considering an inner-most loop,
908      vs. an outer (nested) loop.
909      (FORNOW. May want to relax some of these restrictions in the future).  */
910
911   if (!loop->inner)
912     {
913       /* Inner-most loop.  We currently require that the number of BBs is
914          exactly 2 (the header and latch).  Vectorizable inner-most loops
915          look like this:
916
917                         (pre-header)
918                            |
919                           header <--------+
920                            | |            |
921                            | +--> latch --+
922                            |
923                         (exit-bb)  */
924
925       if (loop->num_nodes != 2)
926         {
927           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
928             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
929           return NULL;
930         }
931
932       if (empty_block_p (loop->header))
933     {
934           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
935             fprintf (vect_dump, "not vectorized: empty loop.");
936       return NULL;
937     }
938     }
939   else
940     {
941       struct loop *innerloop = loop->inner;
942       edge entryedge;
943
944       /* Nested loop. We currently require that the loop is doubly-nested,
945          contains a single inner loop, and the number of BBs is exactly 5.
946          Vectorizable outer-loops look like this:
947
948                         (pre-header)
949                            |
950                           header <---+
951                            |         |
952                           inner-loop |
953                            |         |
954                           tail ------+
955                            |
956                         (exit-bb)
957
958          The inner-loop has the properties expected of inner-most loops
959          as described above.  */
960
961       if ((loop->inner)->inner || (loop->inner)->next)
962         {
963           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
964             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple nested loops.");
965           return NULL;
966         }
967
968       /* Analyze the inner-loop.  */
969       inner_loop_vinfo = vect_analyze_loop_1 (loop->inner);
970       if (!inner_loop_vinfo)
971         {
972           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
973             fprintf (vect_dump, "not vectorized: Bad inner loop.");
974           return NULL;
975         }
976
977       if (!expr_invariant_in_loop_p (loop,
978                                         LOOP_VINFO_NITERS (inner_loop_vinfo)))
979         {
980           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
981             fprintf (vect_dump,
982                      "not vectorized: inner-loop count not invariant.");
983           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
984           return NULL;
985         }
986
987       if (loop->num_nodes != 5)
988         {
989           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
990             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
991           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
992           return NULL;
993         }
994
995       gcc_assert (EDGE_COUNT (innerloop->header->preds) == 2);
996       entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 0);
997       if (EDGE_PRED (innerloop->header, 0)->src == innerloop->latch)
998         entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 1);
999
1000       if (entryedge->src != loop->header
1001           || !single_exit (innerloop)
1002           || single_exit (innerloop)->dest !=  EDGE_PRED (loop->latch, 0)->src)
1003         {
1004           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1005             fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported outerloop form.");
1006           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1007           return NULL;
1008         }
1009
1010       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1011         fprintf (vect_dump, "Considering outer-loop vectorization.");
1012     }
1013
1014   if (!single_exit (loop)
1015       || EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1016     {
1017       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1018         {
1019           if (!single_exit (loop))
1020             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple exits.");
1021           else if (EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1022             fprintf (vect_dump, "not vectorized: too many incoming edges.");
1023         }
1024       if (inner_loop_vinfo)
1025         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1026       return NULL;
1027     }
1028
1029   /* We assume that the loop exit condition is at the end of the loop. i.e,
1030      that the loop is represented as a do-while (with a proper if-guard
1031      before the loop if needed), where the loop header contains all the
1032      executable statements, and the latch is empty.  */
1033   if (!empty_block_p (loop->latch)
1034         || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (loop->latch)))
1035     {
1036       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1037         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unexpected loop form.");
1038       if (inner_loop_vinfo)
1039         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1040       return NULL;
1041     }
1042
1043   /* Make sure there exists a single-predecessor exit bb:  */
1044   if (!single_pred_p (single_exit (loop)->dest))
1045     {
1046       edge e = single_exit (loop);
1047       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1048         {
1049           split_loop_exit_edge (e);
1050           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1051             fprintf (vect_dump, "split exit edge.");
1052         }
1053       else
1054         {
1055           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1056             fprintf (vect_dump, "not vectorized: abnormal loop exit edge.");
1057           if (inner_loop_vinfo)
1058             destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1059           return NULL;
1060         }
1061     }
1062
1063   loop_cond = vect_get_loop_niters (loop, &number_of_iterations);
1064   if (!loop_cond)
1065     {
1066       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1067         fprintf (vect_dump, "not vectorized: complicated exit condition.");
1068       if (inner_loop_vinfo)
1069         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1070       return NULL;
1071     }
1072
1073   if (!number_of_iterations)
1074     {
1075       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1076         fprintf (vect_dump,
1077                  "not vectorized: number of iterations cannot be computed.");
1078       if (inner_loop_vinfo)
1079         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1080       return NULL;
1081     }
1082
1083   if (chrec_contains_undetermined (number_of_iterations))
1084     {
1085       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1086         fprintf (vect_dump, "Infinite number of iterations.");
1087       if (inner_loop_vinfo)
1088         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1089       return NULL;
1090     }
1091
1092   if (!NITERS_KNOWN_P (number_of_iterations))
1093     {
1094       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1095         {
1096           fprintf (vect_dump, "Symbolic number of iterations is ");
1097           print_generic_expr (vect_dump, number_of_iterations, TDF_DETAILS);
1098         }
1099     }
1100   else if (TREE_INT_CST_LOW (number_of_iterations) == 0)
1101     {
1102       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1103         fprintf (vect_dump, "not vectorized: number of iterations = 0.");
1104       if (inner_loop_vinfo)
1105         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1106       return NULL;
1107     }
1108
1109   loop_vinfo = new_loop_vec_info (loop);
1110   LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1111   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1112
1113   STMT_VINFO_TYPE (vinfo_for_stmt (loop_cond)) = loop_exit_ctrl_vec_info_type;
1114
1115   /* CHECKME: May want to keep it around it in the future.  */
1116   if (inner_loop_vinfo)
1117     destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1118
1119   gcc_assert (!loop->aux);
1120   loop->aux = loop_vinfo;
1121   return loop_vinfo;
1122 }
1123
1124
1125 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
1126
1127 static inline 
1128 int vect_get_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
1129 {
1130   tree dummy_type = NULL;
1131   int dummy = 0;
1132
1133   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
1134                                                        dummy_type, dummy);
1135 }
1136
1137  
1138 /* Function vect_analyze_loop_operations.
1139
1140    Scan the loop stmts and make sure they are all vectorizable.  */
1141
1142 static bool
1143 vect_analyze_loop_operations (loop_vec_info loop_vinfo)
1144 {
1145   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1146   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
1147   int nbbs = loop->num_nodes;
1148   gimple_stmt_iterator si;
1149   unsigned int vectorization_factor = 0;
1150   int i;
1151   gimple phi;
1152   stmt_vec_info stmt_info;
1153   bool need_to_vectorize = false;
1154   int min_profitable_iters;
1155   int min_scalar_loop_bound;
1156   unsigned int th;
1157   bool only_slp_in_loop = true, ok;
1158
1159   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1160     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_operations ===");
1161
1162   gcc_assert (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo));
1163   vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1164
1165   for (i = 0; i < nbbs; i++)
1166     {
1167       basic_block bb = bbs[i];
1168
1169       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1170         {
1171           phi = gsi_stmt (si);
1172           ok = true;
1173
1174           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
1175           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1176             {
1177               fprintf (vect_dump, "examining phi: ");
1178               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1179             }
1180
1181           if (! is_loop_header_bb_p (bb))
1182             {
1183               /* inner-loop loop-closed exit phi in outer-loop vectorization
1184                  (i.e. a phi in the tail of the outer-loop).
1185                  FORNOW: we currently don't support the case that these phis
1186                  are not used in the outerloop (unless it is double reduction,
1187                  i.e., this phi is vect_reduction_def), cause this case
1188                  requires to actually do something here.  */
1189               if ((!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1190                    || STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1191                   && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)
1192                      != vect_double_reduction_def)
1193                 {
1194                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1195                     fprintf (vect_dump,
1196                              "Unsupported loop-closed phi in outer-loop.");
1197                   return false;
1198                 }
1199               continue;
1200             }
1201
1202           gcc_assert (stmt_info);
1203
1204           if (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1205             {
1206               /* FORNOW: not yet supported.  */
1207               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1208                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: value used after loop.");
1209               return false;
1210             }
1211
1212           if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_used_in_scope
1213               && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_induction_def)
1214             {
1215               /* A scalar-dependence cycle that we don't support.  */
1216               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1217                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: scalar dependence cycle.");
1218               return false;
1219             }
1220
1221           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1222             {
1223               need_to_vectorize = true;
1224               if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
1225                 ok = vectorizable_induction (phi, NULL, NULL);
1226             }
1227
1228           if (!ok)
1229             {
1230               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1231                 {
1232                   fprintf (vect_dump,
1233                            "not vectorized: relevant phi not supported: ");
1234                   print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1235                 }
1236               return false;
1237             }
1238         }
1239
1240       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1241         {
1242           gimple stmt = gsi_stmt (si);
1243           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1244
1245           gcc_assert (stmt_info);
1246
1247           if (!vect_analyze_stmt (stmt, &need_to_vectorize, NULL))
1248             return false;
1249
1250           if ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1251                || VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)))
1252               && !PURE_SLP_STMT (stmt_info))
1253             /* STMT needs both SLP and loop-based vectorization.  */
1254             only_slp_in_loop = false;
1255         }
1256     } /* bbs */
1257
1258   /* All operations in the loop are either irrelevant (deal with loop
1259      control, or dead), or only used outside the loop and can be moved
1260      out of the loop (e.g. invariants, inductions).  The loop can be
1261      optimized away by scalar optimizations.  We're better off not
1262      touching this loop.  */
1263   if (!need_to_vectorize)
1264     {
1265       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1266         fprintf (vect_dump,
1267                  "All the computation can be taken out of the loop.");
1268       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1269         fprintf (vect_dump,
1270                  "not vectorized: redundant loop. no profit to vectorize.");
1271       return false;
1272     }
1273
1274   /* If all the stmts in the loop can be SLPed, we perform only SLP, and
1275      vectorization factor of the loop is the unrolling factor required by the
1276      SLP instances.  If that unrolling factor is 1, we say, that we perform
1277      pure SLP on loop - cross iteration parallelism is not exploited.  */
1278   if (only_slp_in_loop)
1279     vectorization_factor = LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo);
1280   else
1281     vectorization_factor = least_common_multiple (vectorization_factor,
1282                                 LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo));
1283
1284   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
1285
1286   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1287       && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1288     fprintf (vect_dump,
1289         "vectorization_factor = %d, niters = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1290         vectorization_factor, LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo));
1291
1292   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1293       && (LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) < vectorization_factor))
1294     {
1295       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1296         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count too small.");
1297       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1298         fprintf (vect_dump,"not vectorized: iteration count smaller than "
1299                  "vectorization factor.");
1300       return false;
1301     }
1302
1303   /* Analyze cost. Decide if worth while to vectorize.  */
1304
1305   /* Once VF is set, SLP costs should be updated since the number of created
1306      vector stmts depends on VF.  */
1307   vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vinfo);
1308
1309   min_profitable_iters = vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vinfo);
1310   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (loop_vinfo) = min_profitable_iters;
1311
1312   if (min_profitable_iters < 0)
1313     {
1314       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1315         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not profitable.");
1316       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1317         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector version will never be "
1318                  "profitable.");
1319       return false;
1320     }
1321
1322   min_scalar_loop_bound = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_VECT_LOOP_BOUND)
1323                             * vectorization_factor) - 1);
1324
1325   /* Use the cost model only if it is more conservative than user specified
1326      threshold.  */
1327
1328   th = (unsigned) min_scalar_loop_bound;
1329   if (min_profitable_iters
1330       && (!min_scalar_loop_bound
1331           || min_profitable_iters > min_scalar_loop_bound))
1332     th = (unsigned) min_profitable_iters;
1333
1334   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1335       && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) <= th)
1336     {
1337       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1338         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not "
1339                  "profitable.");
1340       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1341         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count smaller than "
1342                  "user specified loop bound parameter or minimum "
1343                  "profitable iterations (whichever is more conservative).");
1344       return false;
1345     }
1346
1347   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1348       || LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0
1349       || LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
1350     {
1351       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1352         fprintf (vect_dump, "epilog loop required.");
1353       if (!vect_can_advance_ivs_p (loop_vinfo))
1354         {
1355           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1356             fprintf (vect_dump,
1357                      "not vectorized: can't create epilog loop 1.");
1358           return false;
1359         }
1360       if (!slpeel_can_duplicate_loop_p (loop, single_exit (loop)))
1361         {
1362           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1363             fprintf (vect_dump,
1364                      "not vectorized: can't create epilog loop 2.");
1365           return false;
1366         }
1367     }
1368
1369   return true;
1370 }
1371
1372
1373 /* Function vect_analyze_loop.
1374
1375    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1376    for it. The different analyses will record information in the
1377    loop_vec_info struct.  */
1378 loop_vec_info
1379 vect_analyze_loop (struct loop *loop)
1380 {
1381   bool ok, dummy;
1382   loop_vec_info loop_vinfo;
1383   int max_vf = MAX_VECTORIZATION_FACTOR;
1384   int min_vf = 2;
1385
1386   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1387     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest =====");
1388
1389   if (loop_outer (loop)
1390       && loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))
1391       && LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))))
1392     {
1393       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1394         fprintf (vect_dump, "outer-loop already vectorized.");
1395       return NULL;
1396     }
1397
1398   /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit, etc.  */
1399
1400   loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
1401   if (!loop_vinfo)
1402     {
1403       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1404         fprintf (vect_dump, "bad loop form.");
1405       return NULL;
1406     }
1407
1408   /* Find all data references in the loop (which correspond to vdefs/vuses)
1409      and analyze their evolution in the loop.  Also adjust the minimal
1410      vectorization factor according to the loads and stores.
1411
1412      FORNOW: Handle only simple, array references, which
1413      alignment can be forced, and aligned pointer-references.  */
1414
1415   ok = vect_analyze_data_refs (loop_vinfo, NULL, &min_vf);
1416   if (!ok)
1417     {
1418       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1419         fprintf (vect_dump, "bad data references.");
1420       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1421       return NULL;
1422     }
1423
1424   /* Classify all cross-iteration scalar data-flow cycles.
1425      Cross-iteration cycles caused by virtual phis are analyzed separately.  */
1426
1427   vect_analyze_scalar_cycles (loop_vinfo);
1428
1429   vect_pattern_recog (loop_vinfo);
1430
1431   /* Data-flow analysis to detect stmts that do not need to be vectorized.  */
1432
1433   ok = vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vinfo);
1434   if (!ok)
1435     {
1436       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1437         fprintf (vect_dump, "unexpected pattern.");
1438       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1439       return NULL;
1440     }
1441
1442   /* Analyze data dependences between the data-refs in the loop
1443      and adjust the maximum vectorization factor according to
1444      the dependences.
1445      FORNOW: fail at the first data dependence that we encounter.  */
1446
1447   ok = vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vinfo, NULL, &max_vf, &dummy);
1448   if (!ok
1449       || max_vf < min_vf)
1450     {
1451       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1452         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1453       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1454       return NULL;
1455     }
1456
1457   ok = vect_determine_vectorization_factor (loop_vinfo);
1458   if (!ok)
1459     {
1460       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1461         fprintf (vect_dump, "can't determine vectorization factor.");
1462       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1463       return NULL;
1464     }
1465   if (max_vf < LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo))
1466     {
1467       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1468         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1469       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1470       return NULL;
1471     }
1472
1473   /* Analyze the alignment of the data-refs in the loop.
1474      Fail if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
1475
1476   ok = vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1477   if (!ok)
1478     {
1479       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1480         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1481       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1482       return NULL;
1483     }
1484
1485   /* Analyze the access patterns of the data-refs in the loop (consecutive,
1486      complex, etc.). FORNOW: Only handle consecutive access pattern.  */
1487
1488   ok = vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vinfo, NULL);
1489   if (!ok)
1490     {
1491       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1492         fprintf (vect_dump, "bad data access.");
1493       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1494       return NULL;
1495     }
1496
1497   /* Prune the list of ddrs to be tested at run-time by versioning for alias.
1498      It is important to call pruning after vect_analyze_data_ref_accesses,
1499      since we use grouping information gathered by interleaving analysis.  */
1500   ok = vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vinfo);
1501   if (!ok)
1502     {
1503       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1504         fprintf (vect_dump, "too long list of versioning for alias "
1505                             "run-time tests.");
1506       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1507       return NULL;
1508     }
1509
1510   /* This pass will decide on using loop versioning and/or loop peeling in
1511      order to enhance the alignment of data references in the loop.  */
1512
1513   ok = vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vinfo);
1514   if (!ok)
1515     {
1516       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1517         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1518       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1519       return NULL;
1520     }
1521
1522   /* Check the SLP opportunities in the loop, analyze and build SLP trees.  */
1523   ok = vect_analyze_slp (loop_vinfo, NULL);
1524   if (ok)
1525     {
1526       /* Decide which possible SLP instances to SLP.  */
1527       vect_make_slp_decision (loop_vinfo);
1528
1529       /* Find stmts that need to be both vectorized and SLPed.  */
1530       vect_detect_hybrid_slp (loop_vinfo);
1531     }
1532
1533   /* Scan all the operations in the loop and make sure they are
1534      vectorizable.  */
1535
1536   ok = vect_analyze_loop_operations (loop_vinfo);
1537   if (!ok)
1538     {
1539       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1540         fprintf (vect_dump, "bad operation or unsupported loop bound.");
1541       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1542       return NULL;
1543     }
1544
1545   LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vinfo) = 1;
1546
1547   return loop_vinfo;
1548 }
1549
1550
1551 /* Function reduction_code_for_scalar_code
1552
1553    Input:
1554    CODE - tree_code of a reduction operations.
1555
1556    Output:
1557    REDUC_CODE - the corresponding tree-code to be used to reduce the
1558       vector of partial results into a single scalar result (which
1559       will also reside in a vector) or ERROR_MARK if the operation is
1560       a supported reduction operation, but does not have such tree-code.
1561
1562    Return FALSE if CODE currently cannot be vectorized as reduction.  */
1563
1564 static bool
1565 reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code code,
1566                                 enum tree_code *reduc_code)
1567 {
1568   switch (code)
1569     {
1570       case MAX_EXPR:
1571         *reduc_code = REDUC_MAX_EXPR;
1572         return true;
1573
1574       case MIN_EXPR:
1575         *reduc_code = REDUC_MIN_EXPR;
1576         return true;
1577
1578       case PLUS_EXPR:
1579         *reduc_code = REDUC_PLUS_EXPR;
1580         return true;
1581
1582       case MULT_EXPR:
1583       case MINUS_EXPR:
1584       case BIT_IOR_EXPR:
1585       case BIT_XOR_EXPR:
1586       case BIT_AND_EXPR:
1587         *reduc_code = ERROR_MARK;
1588         return true;
1589
1590       default:
1591        return false;
1592     }
1593 }
1594
1595
1596 /* Error reporting helper for vect_is_simple_reduction below. GIMPLE statement
1597    STMT is printed with a message MSG. */
1598
1599 static void
1600 report_vect_op (gimple stmt, const char *msg)
1601 {
1602   fprintf (vect_dump, "%s", msg);
1603   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
1604 }
1605
1606
1607 /* Function vect_is_simple_reduction_1
1608
1609    (1) Detect a cross-iteration def-use cycle that represents a simple
1610    reduction computation. We look for the following pattern:
1611
1612    loop_header:
1613      a1 = phi < a0, a2 >
1614      a3 = ...
1615      a2 = operation (a3, a1)
1616
1617    such that:
1618    1. operation is commutative and associative and it is safe to
1619       change the order of the computation (if CHECK_REDUCTION is true)
1620    2. no uses for a2 in the loop (a2 is used out of the loop)
1621    3. no uses of a1 in the loop besides the reduction operation.
1622
1623    Condition 1 is tested here.
1624    Conditions 2,3 are tested in vect_mark_stmts_to_be_vectorized.
1625
1626    (2) Detect a cross-iteration def-use cycle in nested loops, i.e.,
1627    nested cycles, if CHECK_REDUCTION is false.
1628
1629    (3) Detect cycles of phi nodes in outer-loop vectorization, i.e., double
1630    reductions:
1631
1632      a1 = phi < a0, a2 >
1633      inner loop (def of a3)
1634      a2 = phi < a3 >
1635
1636    If MODIFY is true it tries also to rework the code in-place to enable
1637    detection of more reduction patterns.  For the time being we rewrite
1638    "res -= RHS" into "rhs += -RHS" when it seems worthwhile.
1639 */
1640
1641 static gimple
1642 vect_is_simple_reduction_1 (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
1643                             bool check_reduction, bool *double_reduc,
1644                             bool modify)
1645 {
1646   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1647   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1648   edge latch_e = loop_latch_edge (loop);
1649   tree loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, latch_e);
1650   gimple def_stmt, def1 = NULL, def2 = NULL;
1651   enum tree_code orig_code, code;
1652   tree op1, op2, op3 = NULL_TREE, op4 = NULL_TREE;
1653   tree type;
1654   int nloop_uses;
1655   tree name;
1656   imm_use_iterator imm_iter;
1657   use_operand_p use_p;
1658   bool phi_def;
1659
1660   *double_reduc = false;
1661
1662   /* If CHECK_REDUCTION is true, we assume inner-most loop vectorization,
1663      otherwise, we assume outer loop vectorization.  */
1664   gcc_assert ((check_reduction && loop == vect_loop)
1665               || (!check_reduction && flow_loop_nested_p (vect_loop, loop)));
1666
1667   name = PHI_RESULT (phi);
1668   nloop_uses = 0;
1669   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1670     {
1671       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1672       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1673         continue;
1674       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
1675           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
1676           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1677         nloop_uses++;
1678       if (nloop_uses > 1)
1679         {
1680           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1681             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1682           return NULL;
1683         }
1684     }
1685
1686   if (TREE_CODE (loop_arg) != SSA_NAME)
1687     {
1688       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1689         {
1690           fprintf (vect_dump, "reduction: not ssa_name: ");
1691           print_generic_expr (vect_dump, loop_arg, TDF_SLIM);
1692         }
1693       return NULL;
1694     }
1695
1696   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (loop_arg);
1697   if (!def_stmt)
1698     {
1699       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1700         fprintf (vect_dump, "reduction: no def_stmt.");
1701       return NULL;
1702     }
1703
1704   if (!is_gimple_assign (def_stmt) && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
1705     {
1706       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1707         print_gimple_stmt (vect_dump, def_stmt, 0, TDF_SLIM);
1708       return NULL;
1709     }
1710
1711   if (is_gimple_assign (def_stmt))
1712     {
1713       name = gimple_assign_lhs (def_stmt);
1714       phi_def = false;
1715     }
1716   else
1717     {
1718       name = PHI_RESULT (def_stmt);
1719       phi_def = true;
1720     }
1721
1722   nloop_uses = 0;
1723   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1724     {
1725       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1726       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1727         continue;
1728       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
1729           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
1730           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1731         nloop_uses++;
1732       if (nloop_uses > 1)
1733         {
1734           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1735             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1736           return NULL;
1737         }
1738     }
1739
1740   /* If DEF_STMT is a phi node itself, we expect it to have a single argument
1741      defined in the inner loop.  */
1742   if (phi_def)
1743     {
1744       op1 = PHI_ARG_DEF (def_stmt, 0);
1745
1746       if (gimple_phi_num_args (def_stmt) != 1
1747           || TREE_CODE (op1) != SSA_NAME)
1748         {
1749           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1750             fprintf (vect_dump, "unsupported phi node definition.");
1751
1752           return NULL;
1753         }
1754
1755       def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1756       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1757           && loop->inner
1758           && flow_bb_inside_loop_p (loop->inner, gimple_bb (def1))
1759           && is_gimple_assign (def1))
1760         {
1761           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1762             report_vect_op (def_stmt, "detected double reduction: ");
1763
1764           *double_reduc = true;
1765           return def_stmt;
1766         }
1767
1768       return NULL;
1769     }
1770
1771   code = orig_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
1772
1773   /* We can handle "res -= x[i]", which is non-associative by
1774      simply rewriting this into "res += -x[i]".  Avoid changing
1775      gimple instruction for the first simple tests and only do this
1776      if we're allowed to change code at all.  */
1777   if (code == MINUS_EXPR && modify)
1778     code = PLUS_EXPR;
1779
1780   if (check_reduction
1781       && (!commutative_tree_code (code) || !associative_tree_code (code)))
1782     {
1783       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1784         report_vect_op (def_stmt, "reduction: not commutative/associative: ");
1785       return NULL;
1786     }
1787
1788   if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
1789     {
1790       if (code != COND_EXPR)
1791         {
1792           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1793             report_vect_op (def_stmt, "reduction: not binary operation: ");
1794
1795           return NULL;
1796         }
1797
1798       op3 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 0);
1799       if (COMPARISON_CLASS_P (op3))
1800         {
1801           op4 = TREE_OPERAND (op3, 1);
1802           op3 = TREE_OPERAND (op3, 0);
1803         }
1804
1805       op1 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 1);
1806       op2 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 2);
1807
1808       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1809         {
1810           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1811             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1812
1813           return NULL;
1814         }
1815     }
1816   else
1817     {
1818       op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1819       op2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1820
1821       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME || TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1822         {
1823           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1824             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1825
1826           return NULL;
1827         }
1828    }
1829
1830   type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt));
1831   if ((TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1832        && !types_compatible_p (type,TREE_TYPE (op1)))
1833       || (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME
1834           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op2)))
1835       || (op3 && TREE_CODE (op3) == SSA_NAME
1836           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op3)))
1837       || (op4 && TREE_CODE (op4) == SSA_NAME
1838           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op4))))
1839     {
1840       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1841         {
1842           fprintf (vect_dump, "reduction: multiple types: operation type: ");
1843           print_generic_expr (vect_dump, type, TDF_SLIM);
1844           fprintf (vect_dump, ", operands types: ");
1845           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op1), TDF_SLIM);
1846           fprintf (vect_dump, ",");
1847           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op2), TDF_SLIM);
1848           if (op3)
1849             {
1850               fprintf (vect_dump, ",");
1851               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op3), TDF_SLIM);
1852             }
1853
1854           if (op4)
1855             {
1856               fprintf (vect_dump, ",");
1857               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op4), TDF_SLIM);
1858             }
1859         }
1860
1861       return NULL;
1862     }
1863
1864   /* Check that it's ok to change the order of the computation.
1865      Generally, when vectorizing a reduction we change the order of the
1866      computation.  This may change the behavior of the program in some
1867      cases, so we need to check that this is ok.  One exception is when
1868      vectorizing an outer-loop: the inner-loop is executed sequentially,
1869      and therefore vectorizing reductions in the inner-loop during
1870      outer-loop vectorization is safe.  */
1871
1872   /* CHECKME: check for !flag_finite_math_only too?  */
1873   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_associative_math
1874       && check_reduction)
1875     {
1876       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1877       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1878         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe fp math optimization: ");
1879       return NULL;
1880     }
1881   else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1882            && check_reduction)
1883     {
1884       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1885       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1886         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe int math optimization: ");
1887       return NULL;
1888     }
1889   else if (SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type) && check_reduction)
1890     {
1891       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1892       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1893         report_vect_op (def_stmt,
1894                         "reduction: unsafe fixed-point math optimization: ");
1895       return NULL;
1896     }
1897
1898   /* If we detected "res -= x[i]" earlier, rewrite it into
1899      "res += -x[i]" now.  If this turns out to be useless reassoc
1900      will clean it up again.  */
1901   if (orig_code == MINUS_EXPR)
1902     {
1903       tree rhs = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1904       tree negrhs = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (rhs), NULL);
1905       gimple negate_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NEGATE_EXPR, negrhs,
1906                                                          rhs, NULL);
1907       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
1908       set_vinfo_for_stmt (negate_stmt, new_stmt_vec_info (negate_stmt, 
1909                                                           loop_info, NULL));
1910       gsi_insert_before (&gsi, negate_stmt, GSI_NEW_STMT);
1911       gimple_assign_set_rhs2 (def_stmt, negrhs);
1912       gimple_assign_set_rhs_code (def_stmt, PLUS_EXPR);
1913       update_stmt (def_stmt);
1914     }
1915
1916   /* Reduction is safe. We're dealing with one of the following:
1917      1) integer arithmetic and no trapv
1918      2) floating point arithmetic, and special flags permit this optimization
1919      3) nested cycle (i.e., outer loop vectorization).  */
1920   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1921     def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1922
1923   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
1924     def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
1925
1926   if (code != COND_EXPR
1927       && (!def1 || !def2 || gimple_nop_p (def1) || gimple_nop_p (def2)))
1928     {
1929       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1930         report_vect_op (def_stmt, "reduction: no defs for operands: ");
1931       return NULL;
1932     }
1933
1934   /* Check that one def is the reduction def, defined by PHI,
1935      the other def is either defined in the loop ("vect_internal_def"),
1936      or it's an induction (defined by a loop-header phi-node).  */
1937
1938   if (def2 && def2 == phi
1939       && (code == COND_EXPR
1940           || (def1 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def1))
1941               && (is_gimple_assign (def1)
1942                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1943                       == vect_induction_def
1944                   || (gimple_code (def1) == GIMPLE_PHI
1945                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1946                           == vect_internal_def
1947                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def1)))))))
1948     {
1949       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1950         report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
1951       return def_stmt;
1952     }
1953   else if (def1 && def1 == phi
1954            && (code == COND_EXPR
1955                || (def2 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def2))
1956                    && (is_gimple_assign (def2)
1957                        || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
1958                            == vect_induction_def
1959                        || (gimple_code (def2) == GIMPLE_PHI
1960                            && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
1961                                == vect_internal_def
1962                            && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def2)))))))
1963     {
1964       if (check_reduction)
1965         {
1966           /* Swap operands (just for simplicity - so that the rest of the code
1967              can assume that the reduction variable is always the last (second)
1968              argument).  */
1969           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1970             report_vect_op (def_stmt,
1971                             "detected reduction: need to swap operands: ");
1972
1973           swap_tree_operands (def_stmt, gimple_assign_rhs1_ptr (def_stmt),
1974                               gimple_assign_rhs2_ptr (def_stmt));
1975         }
1976       else
1977         {
1978           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1979             report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
1980         }
1981
1982       return def_stmt;
1983     }
1984   else
1985     {
1986       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1987         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unknown pattern: ");
1988
1989       return NULL;
1990     }
1991 }
1992
1993 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, that won't modify code
1994    in-place.  Arguments as there.  */
1995
1996 static gimple
1997 vect_is_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
1998                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
1999 {
2000   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2001                                      double_reduc, false);
2002 }
2003
2004 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, which will modify code
2005    in-place if it enables detection of more reductions.  Arguments
2006    as there.  */
2007
2008 gimple
2009 vect_force_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2010                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2011 {
2012   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2013                                      double_reduc, true);
2014 }
2015
2016 /* Calculate the cost of one scalar iteration of the loop.  */
2017 int
2018 vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info loop_vinfo)
2019 {
2020   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2021   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2022   int nbbs = loop->num_nodes, factor, scalar_single_iter_cost = 0;
2023   int innerloop_iters, i, stmt_cost;
2024
2025   /* Count statements in scalar loop. Using this as scalar cost for a single
2026      iteration for now.
2027
2028      TODO: Add outer loop support.
2029
2030      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2031      statements.  */
2032
2033   /* FORNOW.  */
2034   innerloop_iters = 1;
2035   if (loop->inner)
2036     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2037
2038   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2039     {
2040       gimple_stmt_iterator si;
2041       basic_block bb = bbs[i];
2042
2043       if (bb->loop_father == loop->inner)
2044         factor = innerloop_iters;
2045       else
2046         factor = 1;
2047
2048       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2049         {
2050           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2051           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2052
2053           if (!is_gimple_assign (stmt) && !is_gimple_call (stmt))
2054             continue;
2055
2056           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2057           if (stmt_info
2058               && !STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2059               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2060                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2061             continue;
2062
2063           if (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt)))
2064             {
2065               if (DR_IS_READ (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt))))
2066                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_load);
2067              else
2068                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_store);
2069             }
2070           else
2071             stmt_cost = vect_get_cost (scalar_stmt);
2072
2073           scalar_single_iter_cost += stmt_cost * factor;
2074         }
2075     }
2076   return scalar_single_iter_cost;
2077 }
2078
2079 /* Calculate cost of peeling the loop PEEL_ITERS_PROLOGUE times.  */
2080 int
2081 vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info loop_vinfo, int peel_iters_prologue,
2082                              int *peel_iters_epilogue,
2083                              int scalar_single_iter_cost)
2084 {
2085   int peel_guard_costs = 0;
2086   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2087
2088   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo))
2089     {
2090       *peel_iters_epilogue = vf/2;
2091       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2092         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2093                             "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2094                             "loop iterations are unknown .");
2095
2096       /* If peeled iterations are known but number of scalar loop
2097          iterations are unknown, count a taken branch per peeled loop.  */
2098       peel_guard_costs =  2 * vect_get_cost (cond_branch_taken);
2099     }
2100   else
2101     {
2102       int niters = LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo);
2103       peel_iters_prologue = niters < peel_iters_prologue ?
2104                             niters : peel_iters_prologue;
2105       *peel_iters_epilogue = (niters - peel_iters_prologue) % vf;
2106     }
2107
2108    return (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2109             + (*peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2110            + peel_guard_costs;
2111 }
2112
2113 /* Function vect_estimate_min_profitable_iters
2114
2115    Return the number of iterations required for the vector version of the
2116    loop to be profitable relative to the cost of the scalar version of the
2117    loop.
2118
2119    TODO: Take profile info into account before making vectorization
2120    decisions, if available.  */
2121
2122 int
2123 vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info loop_vinfo)
2124 {
2125   int i;
2126   int min_profitable_iters;
2127   int peel_iters_prologue;
2128   int peel_iters_epilogue;
2129   int vec_inside_cost = 0;
2130   int vec_outside_cost = 0;
2131   int scalar_single_iter_cost = 0;
2132   int scalar_outside_cost = 0;
2133   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2134   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2135   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2136   int nbbs = loop->num_nodes;
2137   int npeel = LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo);
2138   int peel_guard_costs = 0;
2139   int innerloop_iters = 0, factor;
2140   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
2141   slp_instance instance;
2142
2143   /* Cost model disabled.  */
2144   if (!flag_vect_cost_model)
2145     {
2146       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2147         fprintf (vect_dump, "cost model disabled.");
2148       return 0;
2149     }
2150
2151   /* Requires loop versioning tests to handle misalignment.  */
2152   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
2153     {
2154       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2155       vec_outside_cost +=
2156         VEC_length (gimple, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
2157       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2158         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2159                  "versioning to treat misalignment.\n");
2160     }
2161
2162   /* Requires loop versioning with alias checks.  */
2163   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2164     {
2165       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2166       vec_outside_cost +=
2167         VEC_length (ddr_p, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
2168       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2169         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2170                  "versioning aliasing.\n");
2171     }
2172
2173   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2174       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2175     vec_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2176
2177   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2178      iteration for now.
2179
2180      TODO: Add outer loop support.
2181
2182      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2183      statements.  */
2184
2185   /* FORNOW.  */
2186   if (loop->inner)
2187     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2188
2189   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2190     {
2191       gimple_stmt_iterator si;
2192       basic_block bb = bbs[i];
2193
2194       if (bb->loop_father == loop->inner)
2195         factor = innerloop_iters;
2196       else
2197         factor = 1;
2198
2199       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2200         {
2201           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2202           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2203           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2204           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2205               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2206                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2207             continue;
2208           vec_inside_cost += STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) * factor;
2209           /* FIXME: for stmts in the inner-loop in outer-loop vectorization,
2210              some of the "outside" costs are generated inside the outer-loop.  */
2211           vec_outside_cost += STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info);
2212         }
2213     }
2214
2215   scalar_single_iter_cost = vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vinfo);
2216
2217   /* Add additional cost for the peeled instructions in prologue and epilogue
2218      loop.
2219
2220      FORNOW: If we don't know the value of peel_iters for prologue or epilogue
2221      at compile-time - we assume it's vf/2 (the worst would be vf-1).
2222
2223      TODO: Build an expression that represents peel_iters for prologue and
2224      epilogue to be used in a run-time test.  */
2225
2226   if (npeel  < 0)
2227     {
2228       peel_iters_prologue = vf/2;
2229       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2230         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2231                  "prologue peel iters set to vf/2.");
2232
2233       /* If peeling for alignment is unknown, loop bound of main loop becomes
2234          unknown.  */
2235       peel_iters_epilogue = vf/2;
2236       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2237         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2238                  "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2239                  "peeling for alignment is unknown .");
2240
2241       /* If peeled iterations are unknown, count a taken branch and a not taken
2242          branch per peeled loop. Even if scalar loop iterations are known,
2243          vector iterations are not known since peeled prologue iterations are
2244          not known. Hence guards remain the same.  */
2245       peel_guard_costs +=  2 * (vect_get_cost (cond_branch_taken)
2246                                 + vect_get_cost (cond_branch_not_taken));
2247       vec_outside_cost += (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2248                            + (peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2249                            + peel_guard_costs;
2250     }
2251   else
2252     {
2253       peel_iters_prologue = npeel;
2254       vec_outside_cost += vect_get_known_peeling_cost (loop_vinfo,
2255                                     peel_iters_prologue, &peel_iters_epilogue,
2256                                     scalar_single_iter_cost);
2257     }
2258
2259   /* FORNOW: The scalar outside cost is incremented in one of the
2260      following ways:
2261
2262      1. The vectorizer checks for alignment and aliasing and generates
2263      a condition that allows dynamic vectorization.  A cost model
2264      check is ANDED with the versioning condition.  Hence scalar code
2265      path now has the added cost of the versioning check.
2266
2267        if (cost > th & versioning_check)
2268          jmp to vector code
2269
2270      Hence run-time scalar is incremented by not-taken branch cost.
2271
2272      2. The vectorizer then checks if a prologue is required.  If the
2273      cost model check was not done before during versioning, it has to
2274      be done before the prologue check.
2275
2276        if (cost <= th)
2277          prologue = scalar_iters
2278        if (prologue == 0)
2279          jmp to vector code
2280        else
2281          execute prologue
2282        if (prologue == num_iters)
2283          go to exit
2284
2285      Hence the run-time scalar cost is incremented by a taken branch,
2286      plus a not-taken branch, plus a taken branch cost.
2287
2288      3. The vectorizer then checks if an epilogue is required.  If the
2289      cost model check was not done before during prologue check, it
2290      has to be done with the epilogue check.
2291
2292        if (prologue == 0)
2293          jmp to vector code
2294        else
2295          execute prologue
2296        if (prologue == num_iters)
2297          go to exit
2298        vector code:
2299          if ((cost <= th) | (scalar_iters-prologue-epilogue == 0))
2300            jmp to epilogue
2301
2302      Hence the run-time scalar cost should be incremented by 2 taken
2303      branches.
2304
2305      TODO: The back end may reorder the BBS's differently and reverse
2306      conditions/branch directions.  Change the estimates below to
2307      something more reasonable.  */
2308
2309   /* If the number of iterations is known and we do not do versioning, we can
2310      decide whether to vectorize at compile time. Hence the scalar version
2311      do not carry cost model guard costs.  */
2312   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
2313       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2314       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2315     {
2316       /* Cost model check occurs at versioning.  */
2317       if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2318           || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2319         scalar_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_not_taken);
2320       else
2321         {
2322           /* Cost model check occurs at prologue generation.  */
2323           if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) < 0)
2324             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken)
2325                                    + vect_get_cost (cond_branch_not_taken); 
2326           /* Cost model check occurs at epilogue generation.  */
2327           else
2328             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2329         }
2330     }
2331
2332   /* Add SLP costs.  */
2333   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
2334   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, i, instance)
2335     {
2336       vec_outside_cost += SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2337       vec_inside_cost += SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2338     }
2339
2340   /* Calculate number of iterations required to make the vector version
2341      profitable, relative to the loop bodies only. The following condition
2342      must hold true:
2343      SIC * niters + SOC > VIC * ((niters-PL_ITERS-EP_ITERS)/VF) + VOC
2344      where
2345      SIC = scalar iteration cost, VIC = vector iteration cost,
2346      VOC = vector outside cost, VF = vectorization factor,
2347      PL_ITERS = prologue iterations, EP_ITERS= epilogue iterations
2348      SOC = scalar outside cost for run time cost model check.  */
2349
2350   if ((scalar_single_iter_cost * vf) > vec_inside_cost)
2351     {
2352       if (vec_outside_cost <= 0)
2353         min_profitable_iters = 1;
2354       else
2355         {
2356           min_profitable_iters = ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf
2357                                   - vec_inside_cost * peel_iters_prologue
2358                                   - vec_inside_cost * peel_iters_epilogue)
2359                                  / ((scalar_single_iter_cost * vf)
2360                                     - vec_inside_cost);
2361
2362           if ((scalar_single_iter_cost * vf * min_profitable_iters)
2363               <= ((vec_inside_cost * min_profitable_iters)
2364                   + ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf)))
2365             min_profitable_iters++;
2366         }
2367     }
2368   /* vector version will never be profitable.  */
2369   else
2370     {
2371       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2372         fprintf (vect_dump, "cost model: the vector iteration cost = %d "
2373                  "divided by the scalar iteration cost = %d "
2374                  "is greater or equal to the vectorization factor = %d.",
2375                  vec_inside_cost, scalar_single_iter_cost, vf);
2376       return -1;
2377     }
2378
2379   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2380     {
2381       fprintf (vect_dump, "Cost model analysis: \n");
2382       fprintf (vect_dump, "  Vector inside of loop cost: %d\n",
2383                vec_inside_cost);
2384       fprintf (vect_dump, "  Vector outside of loop cost: %d\n",
2385                vec_outside_cost);
2386       fprintf (vect_dump, "  Scalar iteration cost: %d\n",
2387                scalar_single_iter_cost);
2388       fprintf (vect_dump, "  Scalar outside cost: %d\n", scalar_outside_cost);
2389       fprintf (vect_dump, "  prologue iterations: %d\n",
2390                peel_iters_prologue);
2391       fprintf (vect_dump, "  epilogue iterations: %d\n",
2392                peel_iters_epilogue);
2393       fprintf (vect_dump, "  Calculated minimum iters for profitability: %d\n",
2394                min_profitable_iters);
2395     }
2396
2397   min_profitable_iters =
2398         min_profitable_iters < vf ? vf : min_profitable_iters;
2399
2400   /* Because the condition we create is:
2401      if (niters <= min_profitable_iters)
2402        then skip the vectorized loop.  */
2403   min_profitable_iters--;
2404
2405   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2406     fprintf (vect_dump, "  Profitability threshold = %d\n",
2407              min_profitable_iters);
2408
2409   return min_profitable_iters;
2410 }
2411
2412
2413 /* TODO: Close dependency between vect_model_*_cost and vectorizable_*
2414    functions. Design better to avoid maintenance issues.  */
2415
2416 /* Function vect_model_reduction_cost.
2417
2418    Models cost for a reduction operation, including the vector ops
2419    generated within the strip-mine loop, the initial definition before
2420    the loop, and the epilogue code that must be generated.  */
2421
2422 static bool
2423 vect_model_reduction_cost (stmt_vec_info stmt_info, enum tree_code reduc_code,
2424                            int ncopies)
2425 {
2426   int outer_cost = 0;
2427   enum tree_code code;
2428   optab optab;
2429   tree vectype;
2430   gimple stmt, orig_stmt;
2431   tree reduction_op;
2432   enum machine_mode mode;
2433   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2434   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2435
2436
2437   /* Cost of reduction op inside loop.  */
2438   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2439     += ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2440
2441   stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2442
2443   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
2444     {
2445     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
2446       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ternary_op);
2447       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 2);
2448       break;
2449     case GIMPLE_UNARY_RHS:
2450       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2451       break;
2452     case GIMPLE_BINARY_RHS:
2453       reduction_op = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2454       break;
2455     default:
2456       gcc_unreachable ();
2457     }
2458
2459   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
2460   if (!vectype)
2461     {
2462       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2463         {
2464           fprintf (vect_dump, "unsupported data-type ");
2465           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (reduction_op), TDF_SLIM);
2466         }
2467       return false;
2468    }
2469
2470   mode = TYPE_MODE (vectype);
2471   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
2472
2473   if (!orig_stmt)
2474     orig_stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2475
2476   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
2477
2478   /* Add in cost for initial definition.  */
2479   outer_cost += vect_get_cost (scalar_to_vec);
2480
2481   /* Determine cost of epilogue code.
2482
2483      We have a reduction operator that will reduce the vector in one statement.
2484      Also requires scalar extract.  */
2485
2486   if (!nested_in_vect_loop_p (loop, orig_stmt))
2487     {
2488       if (reduc_code != ERROR_MARK)
2489         outer_cost += vect_get_cost (vector_stmt) 
2490                       + vect_get_cost (vec_to_scalar); 
2491       else
2492         {
2493           int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
2494           tree bitsize =
2495             TYPE_SIZE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (orig_stmt)));
2496           int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
2497           int nelements = vec_size_in_bits / element_bitsize;
2498
2499           optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
2500
2501           /* We have a whole vector shift available.  */
2502           if (VECTOR_MODE_P (mode)
2503               && optab_handler (optab, mode) != CODE_FOR_nothing
2504               && optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
2505             /* Final reduction via vector shifts and the reduction operator. Also
2506                requires scalar extract.  */
2507             outer_cost += ((exact_log2(nelements) * 2) 
2508               * vect_get_cost (vector_stmt) 
2509               + vect_get_cost (vec_to_scalar));
2510           else
2511             /* Use extracts and reduction op for final reduction.  For N elements,
2512                we have N extracts and N-1 reduction ops.  */
2513             outer_cost += ((nelements + nelements - 1) 
2514               * vect_get_cost (vector_stmt));
2515         }
2516     }
2517
2518   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = outer_cost;
2519
2520   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2521     fprintf (vect_dump, "vect_model_reduction_cost: inside_cost = %d, "
2522              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2523              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2524
2525   return true;
2526 }
2527
2528
2529 /* Function vect_model_induction_cost.
2530
2531    Models cost for induction operations.  */
2532
2533 static void
2534 vect_model_induction_cost (stmt_vec_info stmt_info, int ncopies)
2535 {
2536   /* loop cost for vec_loop.  */
2537   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2538     = ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2539   /* prologue cost for vec_init and vec_step.  */
2540   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info)  
2541     = 2 * vect_get_cost (scalar_to_vec);
2542
2543   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2544     fprintf (vect_dump, "vect_model_induction_cost: inside_cost = %d, "
2545              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2546              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2547 }
2548
2549
2550 /* Function get_initial_def_for_induction
2551
2552    Input:
2553    STMT - a stmt that performs an induction operation in the loop.
2554    IV_PHI - the initial value of the induction variable
2555
2556    Output:
2557    Return a vector variable, initialized with the first VF values of
2558    the induction variable. E.g., for an iv with IV_PHI='X' and
2559    evolution S, for a vector of 4 units, we want to return:
2560    [X, X + S, X + 2*S, X + 3*S].  */
2561
2562 static tree
2563 get_initial_def_for_induction (gimple iv_phi)
2564 {
2565   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2566   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2567   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2568   tree scalar_type = TREE_TYPE (gimple_phi_result (iv_phi));
2569   tree vectype;
2570   int nunits;
2571   edge pe = loop_preheader_edge (loop);
2572   struct loop *iv_loop;
2573   basic_block new_bb;
2574   tree vec, vec_init, vec_step, t;
2575   tree access_fn;
2576   tree new_var;
2577   tree new_name;
2578   gimple init_stmt, induction_phi, new_stmt;
2579   tree induc_def, vec_def, vec_dest;
2580   tree init_expr, step_expr;
2581   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2582   int i;
2583   bool ok;
2584   int ncopies;
2585   tree expr;
2586   stmt_vec_info phi_info = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2587   bool nested_in_vect_loop = false;
2588   gimple_seq stmts = NULL;
2589   imm_use_iterator imm_iter;
2590   use_operand_p use_p;
2591   gimple exit_phi;
2592   edge latch_e;
2593   tree loop_arg;
2594   gimple_stmt_iterator si;
2595   basic_block bb = gimple_bb (iv_phi);
2596   tree stepvectype;
2597
2598   vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2599   gcc_assert (vectype);
2600   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2601   ncopies = vf / nunits;
2602
2603   gcc_assert (phi_info);
2604   gcc_assert (ncopies >= 1);
2605
2606   /* Find the first insertion point in the BB.  */
2607   si = gsi_after_labels (bb);
2608
2609   if (INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type))
2610     step_expr = build_int_cst (scalar_type, 0);
2611   else if (POINTER_TYPE_P (scalar_type))
2612     step_expr = size_zero_node;
2613   else
2614     step_expr = build_real (scalar_type, dconst0);
2615
2616   /* Is phi in an inner-loop, while vectorizing an enclosing outer-loop?  */
2617   if (nested_in_vect_loop_p (loop, iv_phi))
2618     {
2619       nested_in_vect_loop = true;
2620       iv_loop = loop->inner;
2621     }
2622   else
2623     iv_loop = loop;
2624   gcc_assert (iv_loop == (gimple_bb (iv_phi))->loop_father);
2625
2626   latch_e = loop_latch_edge (iv_loop);
2627   loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi, latch_e);
2628
2629   access_fn = analyze_scalar_evolution (iv_loop, PHI_RESULT (iv_phi));
2630   gcc_assert (access_fn);
2631   ok = vect_is_simple_iv_evolution (iv_loop->num, access_fn,
2632                                     &init_expr, &step_expr);
2633   gcc_assert (ok);
2634   pe = loop_preheader_edge (iv_loop);
2635
2636   /* Create the vector that holds the initial_value of the induction.  */
2637   if (nested_in_vect_loop)
2638     {
2639       /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized.  init_expr had already
2640          been created during vectorization of previous stmts; We obtain it from
2641          the STMT_VINFO_VEC_STMT of the defining stmt. */
2642       tree iv_def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi,
2643                                            loop_preheader_edge (iv_loop));
2644       vec_init = vect_get_vec_def_for_operand (iv_def, iv_phi, NULL);
2645     }
2646   else
2647     {
2648       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Create:
2649          vec_init = [X, X+S, X+2*S, X+3*S] (S = step_expr, X = init_expr)  */
2650       new_var = vect_get_new_vect_var (scalar_type, vect_scalar_var, "var_");
2651       add_referenced_var (new_var);
2652
2653       new_name = force_gimple_operand (init_expr, &stmts, false, new_var);
2654       if (stmts)
2655         {
2656           new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, stmts);
2657           gcc_assert (!new_bb);
2658         }
2659
2660       t = NULL_TREE;
2661       t = tree_cons (NULL_TREE, init_expr, t);
2662       for (i = 1; i < nunits; i++)
2663         {
2664           /* Create: new_name_i = new_name + step_expr  */
2665           enum tree_code code = POINTER_TYPE_P (scalar_type)
2666                                 ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR;
2667           init_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, new_var,
2668                                                     new_name, step_expr);
2669           new_name = make_ssa_name (new_var, init_stmt);
2670           gimple_assign_set_lhs (init_stmt, new_name);
2671
2672           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, init_stmt);
2673           gcc_assert (!new_bb);
2674
2675           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2676             {
2677               fprintf (vect_dump, "created new init_stmt: ");
2678               print_gimple_stmt (vect_dump, init_stmt, 0, TDF_SLIM);
2679             }
2680           t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
2681         }
2682       /* Create a vector from [new_name_0, new_name_1, ..., new_name_nunits-1]  */
2683       vec = build_constructor_from_list (vectype, nreverse (t));
2684       vec_init = vect_init_vector (iv_phi, vec, vectype, NULL);
2685     }
2686
2687
2688   /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2689   if (nested_in_vect_loop)
2690     /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized. Generate:
2691        vec_step = [S, S, S, S]  */
2692     new_name = step_expr;
2693   else
2694     {
2695       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Generate:
2696           vec_step = [VF*S, VF*S, VF*S, VF*S]  */
2697       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), vf);
2698       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2699                               expr, step_expr);
2700     }
2701
2702   t = NULL_TREE;
2703   for (i = 0; i < nunits; i++)
2704     t = tree_cons (NULL_TREE, unshare_expr (new_name), t);
2705   gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2706   stepvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (new_name));
2707   gcc_assert (stepvectype);
2708   vec = build_vector (stepvectype, t);
2709   vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2710
2711
2712   /* Create the following def-use cycle:
2713      loop prolog:
2714          vec_init = ...
2715          vec_step = ...
2716      loop:
2717          vec_iv = PHI <vec_init, vec_loop>
2718          ...
2719          STMT
2720          ...
2721          vec_loop = vec_iv + vec_step;  */
2722
2723   /* Create the induction-phi that defines the induction-operand.  */
2724   vec_dest = vect_get_new_vect_var (vectype, vect_simple_var, "vec_iv_");
2725   add_referenced_var (vec_dest);
2726   induction_phi = create_phi_node (vec_dest, iv_loop->header);
2727   set_vinfo_for_stmt (induction_phi,
2728                       new_stmt_vec_info (induction_phi, loop_vinfo, NULL));
2729   induc_def = PHI_RESULT (induction_phi);
2730
2731   /* Create the iv update inside the loop  */
2732   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2733                                            induc_def, vec_step);
2734   vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2735   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2736   gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2737   set_vinfo_for_stmt (new_stmt, new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo,
2738                                                    NULL));
2739
2740   /* Set the arguments of the phi node:  */
2741   add_phi_arg (induction_phi, vec_init, pe, UNKNOWN_LOCATION);
2742   add_phi_arg (induction_phi, vec_def, loop_latch_edge (iv_loop),
2743                UNKNOWN_LOCATION);
2744
2745
2746   /* In case that vectorization factor (VF) is bigger than the number
2747      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
2748      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
2749      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
2750      in vectorizable_operation.  */
2751
2752   if (ncopies > 1)
2753     {
2754       stmt_vec_info prev_stmt_vinfo;
2755       /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
2756       gcc_assert (!nested_in_vect_loop);
2757
2758       /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2759       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), nunits);
2760       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2761                               expr, step_expr);
2762       t = NULL_TREE;
2763       for (i = 0; i < nunits; i++)
2764         t = tree_cons (NULL_TREE, unshare_expr (new_name), t);
2765       gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2766       vec = build_vector (stepvectype, t);
2767       vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2768
2769       vec_def = induc_def;
2770       prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (induction_phi);
2771       for (i = 1; i < ncopies; i++)
2772         {
2773           /* vec_i = vec_prev + vec_step  */
2774           new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2775                                                    vec_def, vec_step);
2776           vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2777           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2778
2779           gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2780           set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
2781                               new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
2782           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_vinfo) = new_stmt;
2783           prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (new_stmt);
2784         }
2785     }
2786
2787   if (nested_in_vect_loop)
2788     {
2789       /* Find the loop-closed exit-phi of the induction, and record
2790          the final vector of induction results:  */
2791       exit_phi = NULL;
2792       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, loop_arg)
2793         {
2794           if (!flow_bb_inside_loop_p (iv_loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
2795             {
2796               exit_phi = USE_STMT (use_p);
2797               break;
2798             }
2799         }
2800       if (exit_phi)
2801         {
2802           stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
2803           /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop induction
2804              is not used in the outer-loop (i.e. only outside the outer-loop).  */
2805           gcc_assert (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_vinfo)
2806                       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_vinfo));
2807
2808           STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_vinfo) = new_stmt;
2809           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2810             {
2811               fprintf (vect_dump, "vector of inductions after inner-loop:");
2812               print_gimple_stmt (vect_dump, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
2813             }
2814         }
2815     }
2816
2817
2818   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2819     {
2820       fprintf (vect_dump, "transform induction: created def-use cycle: ");
2821       print_gimple_stmt (vect_dump, induction_phi, 0, TDF_SLIM);
2822       fprintf (vect_dump, "\n");
2823       print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def), 0, TDF_SLIM);
2824     }
2825
2826   STMT_VINFO_VEC_STMT (phi_info) = induction_phi;
2827   return induc_def;
2828 }
2829
2830
2831 /* Function get_initial_def_for_reduction
2832
2833    Input:
2834    STMT - a stmt that performs a reduction operation in the loop.
2835    INIT_VAL - the initial value of the reduction variable
2836
2837    Output:
2838    ADJUSTMENT_DEF - a tree that holds a value to be added to the final result
2839         of the reduction (used for adjusting the epilog - see below).
2840    Return a vector variable, initialized according to the operation that STMT
2841         performs. This vector will be used as the initial value of the
2842         vector of partial results.
2843
2844    Option1 (adjust in epilog): Initialize the vector as follows:
2845      add/bit or/xor:    [0,0,...,0,0]
2846      mult/bit and:      [1,1,...,1,1]
2847      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,..,init_val,init_val]
2848    and when necessary (e.g. add/mult case) let the caller know
2849    that it needs to adjust the result by init_val.
2850
2851    Option2: Initialize the vector as follows:
2852      add/bit or/xor:    [init_val,0,0,...,0]
2853      mult/bit and:      [init_val,1,1,...,1]
2854      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,...,init_val]
2855    and no adjustments are needed.
2856
2857    For example, for the following code:
2858
2859    s = init_val;
2860    for (i=0;i<n;i++)
2861      s = s + a[i];
2862
2863    STMT is 's = s + a[i]', and the reduction variable is 's'.
2864    For a vector of 4 units, we want to return either [0,0,0,init_val],
2865    or [0,0,0,0] and let the caller know that it needs to adjust
2866    the result at the end by 'init_val'.
2867
2868    FORNOW, we are using the 'adjust in epilog' scheme, because this way the
2869    initialization vector is simpler (same element in all entries), if
2870    ADJUSTMENT_DEF is not NULL, and Option2 otherwise.
2871
2872    A cost model should help decide between these two schemes.  */
2873
2874 tree
2875 get_initial_def_for_reduction (gimple stmt, tree init_val,
2876                                tree *adjustment_def)
2877 {
2878   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
2879   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2880   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2881   tree scalar_type = TREE_TYPE (init_val);
2882   tree vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2883   int nunits;
2884   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2885   tree def_for_init;
2886   tree init_def;
2887   tree t = NULL_TREE;
2888   int i;
2889   bool nested_in_vect_loop = false;
2890   tree init_value;
2891   REAL_VALUE_TYPE real_init_val = dconst0;
2892   int int_init_val = 0;
2893   gimple def_stmt = NULL;
2894
2895   gcc_assert (vectype);
2896   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2897
2898   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (scalar_type) || INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
2899               || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type));
2900
2901   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2902     nested_in_vect_loop = true;
2903   else
2904     gcc_assert (loop == (gimple_bb (stmt))->loop_father);
2905
2906   /* In case of double reduction we only create a vector variable to be put
2907      in the reduction phi node. The actual statement creation is done in
2908      vect_create_epilog_for_reduction.  */
2909   if (adjustment_def && nested_in_vect_loop
2910       && TREE_CODE (init_val) == SSA_NAME
2911       && (def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (init_val))
2912       && gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
2913       && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
2914       && vinfo_for_stmt (def_stmt)
2915       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
2916           == vect_double_reduction_def)
2917     {
2918       *adjustment_def = NULL;
2919       return vect_create_destination_var (init_val, vectype);
2920     }
2921
2922   if (TREE_CONSTANT (init_val))
2923     {
2924       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
2925         init_value = build_real (scalar_type, TREE_REAL_CST (init_val));
2926       else
2927         init_value = build_int_cst (scalar_type, TREE_INT_CST_LOW (init_val));
2928     }
2929   else
2930     init_value = init_val;
2931
2932   switch (code)
2933     {
2934       case WIDEN_SUM_EXPR:
2935       case DOT_PROD_EXPR:
2936       case PLUS_EXPR:
2937       case MINUS_EXPR:
2938       case BIT_IOR_EXPR:
2939       case BIT_XOR_EXPR:
2940       case MULT_EXPR:
2941       case BIT_AND_EXPR:
2942         /* ADJUSMENT_DEF is NULL when called from
2943            vect_create_epilog_for_reduction to vectorize double reduction.  */
2944         if (adjustment_def)
2945           {
2946             if (nested_in_vect_loop)
2947               *adjustment_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt,
2948                                                               NULL);
2949             else
2950               *adjustment_def = init_val;
2951           }
2952
2953         if (code == MULT_EXPR)
2954           {
2955             real_init_val = dconst1;
2956             int_init_val = 1;
2957           }
2958
2959         if (code == BIT_AND_EXPR)
2960           int_init_val = -1;
2961
2962         if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
2963           def_for_init = build_real (scalar_type, real_init_val);
2964         else
2965           def_for_init = build_int_cst (scalar_type, int_init_val);
2966
2967         /* Create a vector of '0' or '1' except the first element.  */
2968         for (i = nunits - 2; i >= 0; --i)
2969           t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
2970
2971         /* Option1: the first element is '0' or '1' as well.  */
2972         if (adjustment_def)
2973           {
2974             t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
2975             init_def = build_vector (vectype, t);
2976             break;
2977           }
2978
2979         /* Option2: the first element is INIT_VAL.  */
2980         t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
2981         if (TREE_CONSTANT (init_val))
2982           init_def = build_vector (vectype, t);
2983         else
2984           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
2985
2986         break;
2987
2988       case MIN_EXPR:
2989       case MAX_EXPR:
2990       case COND_EXPR:
2991         if (adjustment_def)
2992           {
2993             *adjustment_def = NULL_TREE;
2994             init_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt, NULL);
2995             break;
2996           }
2997
2998         for (i = nunits - 1; i >= 0; --i)
2999           t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
3000
3001         if (TREE_CONSTANT (init_val))
3002           init_def = build_vector (vectype, t);
3003         else
3004           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
3005
3006         break;
3007
3008       default:
3009         gcc_unreachable ();
3010     }
3011
3012   return init_def;
3013 }
3014
3015
3016 /* Function vect_create_epilog_for_reduction
3017
3018    Create code at the loop-epilog to finalize the result of a reduction
3019    computation. 
3020   
3021    VECT_DEFS is list of vector of partial results, i.e., the lhs's of vector 
3022      reduction statements. 
3023    STMT is the scalar reduction stmt that is being vectorized.
3024    NCOPIES is > 1 in case the vectorization factor (VF) is bigger than the
3025      number of elements that we can fit in a vectype (nunits). In this case
3026      we have to generate more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll"
3027      the vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3028      in vectorizable_operation.
3029    REDUC_CODE is the tree-code for the epilog reduction.
3030    REDUCTION_PHIS is a list of the phi-nodes that carry the reduction 
3031      computation.
3032    REDUC_INDEX is the index of the operand in the right hand side of the 
3033      statement that is defined by REDUCTION_PHI.
3034    DOUBLE_REDUC is TRUE if double reduction phi nodes should be handled.
3035    SLP_NODE is an SLP node containing a group of reduction statements. The 
3036      first one in this group is STMT.
3037
3038    This function:
3039    1. Creates the reduction def-use cycles: sets the arguments for 
3040       REDUCTION_PHIS:
3041       The loop-entry argument is the vectorized initial-value of the reduction.
3042       The loop-latch argument is taken from VECT_DEFS - the vector of partial 
3043       sums.
3044    2. "Reduces" each vector of partial results VECT_DEFS into a single result,
3045       by applying the operation specified by REDUC_CODE if available, or by 
3046       other means (whole-vector shifts or a scalar loop).
3047       The function also creates a new phi node at the loop exit to preserve
3048       loop-closed form, as illustrated below.
3049
3050      The flow at the entry to this function:
3051
3052         loop:
3053           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3054           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3055           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3056         loop_exit:
3057           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3058           use <s_out0>
3059           use <s_out0>
3060
3061      The above is transformed by this function into:
3062
3063         loop:
3064           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3065           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3066           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3067         loop_exit:
3068           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3069           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3070           v_out2 = reduce <v_out1>
3071           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3072           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3073           use <s_out4>
3074           use <s_out4>
3075 */
3076
3077 static void
3078 vect_create_epilog_for_reduction (VEC (tree, heap) *vect_defs, gimple stmt,
3079                                   int ncopies, enum tree_code reduc_code,
3080                                   VEC (gimple, heap) *reduction_phis,
3081                                   int reduc_index, bool double_reduc, 
3082                                   slp_tree slp_node)
3083 {
3084   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3085   stmt_vec_info prev_phi_info;
3086   tree vectype;
3087   enum machine_mode mode;
3088   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3089   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo), *outer_loop = NULL;
3090   basic_block exit_bb;
3091   tree scalar_dest;
3092   tree scalar_type;
3093   gimple new_phi = NULL, phi;
3094   gimple_stmt_iterator exit_gsi;
3095   tree vec_dest;
3096   tree new_temp = NULL_TREE, new_dest, new_name, new_scalar_dest;
3097   gimple epilog_stmt = NULL;
3098   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3099   gimple exit_phi;
3100   tree bitsize, bitpos;
3101   tree adjustment_def = NULL;
3102   tree vec_initial_def = NULL;
3103   tree reduction_op, expr, def;
3104   tree orig_name, scalar_result;
3105   imm_use_iterator imm_iter, phi_imm_iter;
3106   use_operand_p use_p, phi_use_p;
3107   bool extract_scalar_result = false;
3108   gimple use_stmt, orig_stmt, reduction_phi = NULL;
3109   bool nested_in_vect_loop = false;
3110   VEC (gimple, heap) *new_phis = NULL;
3111   enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type;
3112   int j, i;
3113   VEC (tree, heap) *scalar_results = NULL;
3114   unsigned int group_size = 1, k, ratio;
3115   VEC (tree, heap) *vec_initial_defs = NULL;
3116   VEC (gimple, heap) *phis;
3117
3118   if (slp_node)
3119     group_size = VEC_length (gimple, SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node)); 
3120
3121   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3122     {
3123       outer_loop = loop;
3124       loop = loop->inner;
3125       nested_in_vect_loop = true;
3126       gcc_assert (!slp_node);
3127     }
3128
3129   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3130     {
3131     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3132       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt))
3133                                        == ternary_op);
3134       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), reduc_index);
3135       break;
3136     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3137       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3138       break;
3139     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3140       reduction_op = reduc_index ?
3141                      gimple_assign_rhs2 (stmt) : gimple_assign_rhs1 (stmt);
3142       break;
3143     default:
3144       gcc_unreachable ();
3145     }
3146
3147   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
3148   gcc_assert (vectype);
3149   mode = TYPE_MODE (vectype);
3150
3151   /* 1. Create the reduction def-use cycle:
3152      Set the arguments of REDUCTION_PHIS, i.e., transform
3153
3154         loop:
3155           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3156           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3157           ...
3158
3159      into:
3160
3161         loop:
3162           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3163           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3164           ...
3165
3166      (in case of SLP, do it for all the phis). */
3167
3168   /* Get the loop-entry arguments.  */
3169   if (slp_node)
3170     vect_get_slp_defs (slp_node, &vec_initial_defs, NULL, reduc_index);
3171   else
3172     {
3173       vec_initial_defs = VEC_alloc (tree, heap, 1);
3174      /* For the case of reduction, vect_get_vec_def_for_operand returns
3175         the scalar def before the loop, that defines the initial value
3176         of the reduction variable.  */
3177       vec_initial_def = vect_get_vec_def_for_operand (reduction_op, stmt,
3178                                                       &adjustment_def);
3179       VEC_quick_push (tree, vec_initial_defs, vec_initial_def);
3180     }
3181
3182   /* Set phi nodes arguments.  */
3183   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, reduction_phis, i, phi)
3184     {
3185       tree vec_init_def = VEC_index (tree, vec_initial_defs, i);
3186       tree def = VEC_index (tree, vect_defs, i);
3187       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3188         {
3189           /* Set the loop-entry arg of the reduction-phi.  */
3190           add_phi_arg (phi, vec_init_def, loop_preheader_edge (loop),
3191                        UNKNOWN_LOCATION);
3192
3193           /* Set the loop-latch arg for the reduction-phi.  */
3194           if (j > 0)
3195             def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (vect_unknown_def_type, def);
3196
3197           add_phi_arg (phi, def, loop_latch_edge (loop), UNKNOWN_LOCATION);
3198
3199           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3200             {
3201               fprintf (vect_dump, "transform reduction: created def-use"
3202                                   " cycle: ");
3203               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
3204               fprintf (vect_dump, "\n");
3205               print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (def), 0,
3206                                  TDF_SLIM);
3207             }
3208
3209           phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3210         }
3211     }
3212
3213   VEC_free (tree, heap, vec_initial_defs);
3214
3215   /* 2. Create epilog code.
3216         The reduction epilog code operates across the elements of the vector
3217         of partial results computed by the vectorized loop.
3218         The reduction epilog code consists of:
3219
3220         step 1: compute the scalar result in a vector (v_out2)
3221         step 2: extract the scalar result (s_out3) from the vector (v_out2)
3222         step 3: adjust the scalar result (s_out3) if needed.
3223
3224         Step 1 can be accomplished using one the following three schemes:
3225           (scheme 1) using reduc_code, if available.
3226           (scheme 2) using whole-vector shifts, if available.
3227           (scheme 3) using a scalar loop. In this case steps 1+2 above are
3228                      combined.
3229
3230           The overall epilog code looks like this:
3231
3232           s_out0 = phi <s_loop>         # original EXIT_PHI
3233           v_out1 = phi <VECT_DEF>       # NEW_EXIT_PHI
3234           v_out2 = reduce <v_out1>              # step 1
3235           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>    # step 2
3236           s_out4 = adjust_result <s_out3>       # step 3
3237
3238           (step 3 is optional, and steps 1 and 2 may be combined).
3239           Lastly, the uses of s_out0 are replaced by s_out4.  */
3240
3241
3242   /* 2.1 Create new loop-exit-phis to preserve loop-closed form:
3243          v_out1 = phi <VECT_DEF> 
3244          Store them in NEW_PHIS.  */
3245
3246   exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3247   prev_phi_info = NULL;
3248   new_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3249   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vect_defs, i, def)
3250     {
3251       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3252         {
3253           phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (def), exit_bb);
3254           set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, loop_vinfo, NULL));
3255           if (j == 0)
3256             VEC_quick_push (gimple, new_phis, phi);
3257           else
3258             {
3259               def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, def);
3260               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = phi;
3261             }
3262
3263           SET_PHI_ARG_DEF (phi, single_exit (loop)->dest_idx, def);
3264           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (phi);
3265         }
3266     }
3267
3268   /* The epilogue is created for the outer-loop, i.e., for the loop being
3269      vectorized.  */
3270   if (double_reduc)
3271     {
3272       loop = outer_loop;
3273       exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3274     }
3275
3276   exit_gsi = gsi_after_labels (exit_bb);
3277
3278   /* 2.2 Get the relevant tree-code to use in the epilog for schemes 2,3
3279          (i.e. when reduc_code is not available) and in the final adjustment
3280          code (if needed).  Also get the original scalar reduction variable as
3281          defined in the loop.  In case STMT is a "pattern-stmt" (i.e. - it
3282          represents a reduction pattern), the tree-code and scalar-def are
3283          taken from the original stmt that the pattern-stmt (STMT) replaces.
3284          Otherwise (it is a regular reduction) - the tree-code and scalar-def
3285          are taken from STMT.  */
3286
3287   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3288   if (!orig_stmt)
3289     {
3290       /* Regular reduction  */
3291       orig_stmt = stmt;
3292     }
3293   else
3294     {
3295       /* Reduction pattern  */
3296       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3297       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo));
3298       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo) == stmt);
3299     }
3300
3301   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
3302   /* For MINUS_EXPR the initial vector is [init_val,0,...,0], therefore,
3303      partial results are added and not subtracted.  */
3304   if (code == MINUS_EXPR) 
3305     code = PLUS_EXPR;
3306   
3307   scalar_dest = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
3308   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
3309   scalar_results = VEC_alloc (tree, heap, group_size); 
3310   new_scalar_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, NULL);
3311   bitsize = TYPE_SIZE (scalar_type);
3312
3313   /* In case this is a reduction in an inner-loop while vectorizing an outer
3314      loop - we don't need to extract a single scalar result at the end of the
3315      inner-loop (unless it is double reduction, i.e., the use of reduction is
3316      outside the outer-loop). The final vector of partial results will be used
3317      in the vectorized outer-loop, or reduced to a scalar result at the end of
3318      the outer-loop.  */
3319   if (nested_in_vect_loop && !double_reduc)
3320     goto vect_finalize_reduction;
3321
3322   /* 2.3 Create the reduction code, using one of the three schemes described
3323          above. In SLP we simply need to extract all the elements from the 
3324          vector (without reducing them), so we use scalar shifts.  */
3325   if (reduc_code != ERROR_MARK && !slp_node)
3326     {
3327       tree tmp;
3328
3329       /*** Case 1:  Create:
3330            v_out2 = reduc_expr <v_out1>  */
3331
3332       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3333         fprintf (vect_dump, "Reduce using direct vector reduction.");
3334
3335       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3336       new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3337       tmp = build1 (reduc_code, vectype,  PHI_RESULT (new_phi));
3338       epilog_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3339       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3340       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3341       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3342
3343       extract_scalar_result = true;
3344     }
3345   else
3346     {
3347       enum tree_code shift_code = ERROR_MARK;
3348       bool have_whole_vector_shift = true;
3349       int bit_offset;
3350       int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
3351       int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3352       tree vec_temp;
3353
3354       if (optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
3355         shift_code = VEC_RSHIFT_EXPR;
3356       else
3357         have_whole_vector_shift = false;
3358
3359       /* Regardless of whether we have a whole vector shift, if we're
3360          emulating the operation via tree-vect-generic, we don't want
3361          to use it.  Only the first round of the reduction is likely
3362          to still be profitable via emulation.  */
3363       /* ??? It might be better to emit a reduction tree code here, so that
3364          tree-vect-generic can expand the first round via bit tricks.  */
3365       if (!VECTOR_MODE_P (mode))
3366         have_whole_vector_shift = false;
3367       else
3368         {
3369           optab optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
3370           if (optab_handler (optab, mode) == CODE_FOR_nothing)
3371             have_whole_vector_shift = false;
3372         }
3373
3374       if (have_whole_vector_shift && !slp_node)
3375         {
3376           /*** Case 2: Create:
3377              for (offset = VS/2; offset >= element_size; offset/=2)
3378                 {
3379                   Create:  va' = vec_shift <va, offset>
3380                   Create:  va = vop <va, va'>
3381                 }  */
3382
3383           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3384             fprintf (vect_dump, "Reduce using vector shifts");
3385
3386           vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3387           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3388           new_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3389           for (bit_offset = vec_size_in_bits/2;
3390                bit_offset >= element_bitsize;
3391                bit_offset /= 2)
3392             {
3393               tree bitpos = size_int (bit_offset);
3394
3395               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (shift_code,
3396                                                vec_dest, new_temp, bitpos);
3397               new_name = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3398               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3399               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3400
3401               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, vec_dest,
3402                                                           new_name, new_temp);
3403               new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3404               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3405               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3406             }
3407
3408           extract_scalar_result = true;
3409         }
3410       else
3411         {
3412           tree rhs;
3413
3414           /*** Case 3: Create:
3415              s = extract_field <v_out2, 0>
3416              for (offset = element_size;
3417                   offset < vector_size;
3418                   offset += element_size;)
3419                {
3420                  Create:  s' = extract_field <v_out2, offset>
3421                  Create:  s = op <s, s'>  // For non SLP cases
3422                }  */
3423
3424           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3425             fprintf (vect_dump, "Reduce using scalar code. ");
3426
3427           vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3428           FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, new_phi)
3429             {
3430               vec_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3431               rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp, bitsize,
3432                             bitsize_zero_node);
3433               epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3434               new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3435               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3436               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3437
3438               /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so we just
3439                  collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3440               if (slp_node)
3441                 VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3442
3443               for (bit_offset = element_bitsize;
3444                    bit_offset < vec_size_in_bits;
3445                    bit_offset += element_bitsize)
3446                 {
3447                   tree bitpos = bitsize_int (bit_offset);
3448                   tree rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp,
3449                                      bitsize, bitpos);
3450
3451                   epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3452                   new_name = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3453                   gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3454                   gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3455
3456                   if (slp_node)
3457                     {
3458                       /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so 
3459                          we just collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3460                       new_temp = new_name;
3461                       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_name);
3462                     }
3463                   else
3464                     {
3465                       epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3466                                           new_scalar_dest, new_name, new_temp);
3467                       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3468                       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3469                       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3470                     }
3471                 }
3472             }
3473
3474           /* The only case where we need to reduce scalar results in SLP, is
3475              unrolling. If the size of SCALAR_RESULTS is greater than 
3476              GROUP_SIZE, we reduce them combining elements modulo 
3477              GROUP_SIZE.  */
3478           if (slp_node)
3479             {
3480               tree res, first_res, new_res;
3481               gimple new_stmt;
3482             
3483               /* Reduce multiple scalar results in case of SLP unrolling.  */
3484               for (j = group_size; VEC_iterate (tree, scalar_results, j, res);
3485                    j++)
3486                 {
3487                   first_res = VEC_index (tree, scalar_results, j % group_size);
3488                   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3489                                               new_scalar_dest, first_res, res);
3490                   new_res = make_ssa_name (new_scalar_dest, new_stmt);
3491                   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_res);
3492                   gsi_insert_before (&exit_gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3493                   VEC_replace (tree, scalar_results, j % group_size, new_res);
3494                 }
3495             }
3496           else
3497             /* Not SLP - we have one scalar to keep in SCALAR_RESULTS.  */
3498             VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3499
3500           extract_scalar_result = false;
3501         }
3502     }
3503
3504   /* 2.4  Extract the final scalar result.  Create:
3505           s_out3 = extract_field <v_out2, bitpos>  */
3506
3507   if (extract_scalar_result)
3508     {
3509       tree rhs;
3510
3511       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3512         fprintf (vect_dump, "extract scalar result");
3513
3514       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3515         bitpos = size_binop (MULT_EXPR,
3516                              bitsize_int (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype) - 1),
3517                              TYPE_SIZE (scalar_type));
3518       else
3519         bitpos = bitsize_zero_node;
3520
3521       rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, new_temp, bitsize, bitpos);
3522       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3523       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3524       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3525       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3526       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3527     }
3528   
3529 vect_finalize_reduction:
3530
3531   if (double_reduc)
3532     loop = loop->inner;
3533
3534   /* 2.5 Adjust the final result by the initial value of the reduction
3535          variable. (When such adjustment is not needed, then
3536          'adjustment_def' is zero).  For example, if code is PLUS we create:
3537          new_temp = loop_exit_def + adjustment_def  */
3538
3539   if (adjustment_def)
3540     {
3541       gcc_assert (!slp_node);
3542       if (nested_in_vect_loop)
3543         {
3544           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3545           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) == VECTOR_TYPE);
3546           expr = build2 (code, vectype, PHI_RESULT (new_phi), adjustment_def);
3547           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3548         }
3549       else
3550         {
3551           new_temp = VEC_index (tree, scalar_results, 0);
3552           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) != VECTOR_TYPE);
3553           expr = build2 (code, scalar_type, new_temp, adjustment_def);
3554           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, scalar_type);
3555         }
3556
3557       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_dest, expr);
3558       new_temp = make_ssa_name (new_dest, epilog_stmt);
3559       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3560       SSA_NAME_DEF_STMT (new_temp) = epilog_stmt;
3561       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3562       if (nested_in_vect_loop)
3563         {
3564           set_vinfo_for_stmt (epilog_stmt,
3565                               new_stmt_vec_info (epilog_stmt, loop_vinfo,
3566                                                  NULL));
3567           STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (epilog_stmt)) =
3568                 STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_phi));
3569
3570           if (!double_reduc)
3571             VEC_quick_push (tree, scalar_results, new_temp);
3572           else
3573             VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3574         }
3575       else
3576         VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3577
3578       VEC_replace (gimple, new_phis, 0, epilog_stmt);
3579     }
3580
3581   /* 2.6  Handle the loop-exit phis. Replace the uses of scalar loop-exit
3582           phis with new adjusted scalar results, i.e., replace use <s_out0>
3583           with use <s_out4>.        
3584
3585      Transform:
3586         loop_exit:
3587           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3588           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3589           v_out2 = reduce <v_out1>
3590           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3591           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3592           use <s_out0>
3593           use <s_out0>
3594
3595      into:
3596
3597         loop_exit:
3598           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3599           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3600           v_out2 = reduce <v_out1>
3601           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3602           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3603           use <s_out4>  
3604           use <s_out4> */
3605
3606   /* In SLP we may have several statements in NEW_PHIS and REDUCTION_PHIS (in 
3607      case that GROUP_SIZE is greater than vectorization factor). Therefore, we
3608      need to match SCALAR_RESULTS with corresponding statements. The first
3609      (GROUP_SIZE / number of new vector stmts) scalar results correspond to
3610      the first vector stmt, etc.  
3611      (RATIO is equal to (GROUP_SIZE / number of new vector stmts)).  */ 
3612   if (group_size > VEC_length (gimple, new_phis))
3613     {
3614       ratio = group_size / VEC_length (gimple, new_phis);
3615       gcc_assert (!(group_size % VEC_length (gimple, new_phis)));
3616     }
3617   else
3618     ratio = 1;
3619
3620   for (k = 0; k < group_size; k++)
3621     {
3622       if (k % ratio == 0)
3623         {
3624           epilog_stmt = VEC_index (gimple, new_phis, k / ratio);
3625           reduction_phi = VEC_index (gimple, reduction_phis, k / ratio);
3626         }
3627
3628       if (slp_node)
3629         {
3630           gimple current_stmt = VEC_index (gimple,
3631                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node), k);
3632
3633           orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
3634           /* SLP statements can't participate in patterns.  */
3635           gcc_assert (!orig_stmt);
3636           scalar_dest = gimple_assign_lhs (current_stmt);
3637         }
3638
3639       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3640       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3641          result. (The reduction result is expected to have two immediate uses -
3642          one at the latch block, and one at the loop exit).  */
3643       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3644         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3645           VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3646
3647       /* We expect to have found an exit_phi because of loop-closed-ssa
3648          form.  */
3649       gcc_assert (!VEC_empty (gimple, phis));
3650
3651       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3652         {
3653           if (outer_loop)
3654             {
3655               stmt_vec_info exit_phi_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
3656               gimple vect_phi;
3657
3658               /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop
3659                  reduction is not used in the outer-loop (but only outside the
3660                  outer-loop), unless it is double reduction.  */
3661               gcc_assert ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (exit_phi_vinfo)
3662                            && !STMT_VINFO_LIVE_P (exit_phi_vinfo))
3663                           || double_reduc);
3664
3665               STMT_VINFO_VEC_STMT (exit_phi_vinfo) = epilog_stmt;
3666               if (!double_reduc
3667                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (exit_phi_vinfo)
3668                       != vect_double_reduction_def)
3669                 continue;
3670
3671               /* Handle double reduction:
3672
3673                  stmt1: s1 = phi <s0, s2>  - double reduction phi (outer loop)
3674                  stmt2:   s3 = phi <s1, s4> - (regular) reduc phi (inner loop)
3675                  stmt3:   s4 = use (s3)     - (regular) reduc stmt (inner loop)
3676                  stmt4: s2 = phi <s4>      - double reduction stmt (outer loop)
3677
3678                  At that point the regular reduction (stmt2 and stmt3) is
3679                  already vectorized, as well as the exit phi node, stmt4.
3680                  Here we vectorize the phi node of double reduction, stmt1, and
3681                  update all relevant statements.  */
3682
3683               /* Go through all the uses of s2 to find double reduction phi
3684                  node, i.e., stmt1 above.  */
3685               orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3686               FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3687                 {
3688                   stmt_vec_info use_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (use_stmt);
3689                   stmt_vec_info new_phi_vinfo;
3690                   tree vect_phi_init, preheader_arg, vect_phi_res, init_def;
3691                   basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
3692                   gimple use;
3693
3694                   /* Check that USE_STMT is really double reduction phi
3695                      node.  */
3696                   if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
3697                       || gimple_phi_num_args (use_stmt) != 2
3698                       || !use_stmt_vinfo
3699                       || STMT_VINFO_DEF_TYPE (use_stmt_vinfo)
3700                           != vect_double_reduction_def
3701                       || bb->loop_father != outer_loop)
3702                     continue;
3703
3704                   /* Create vector phi node for double reduction:
3705                      vs1 = phi <vs0, vs2>
3706                      vs1 was created previously in this function by a call to
3707                        vect_get_vec_def_for_operand and is stored in
3708                        vec_initial_def;
3709                      vs2 is defined by EPILOG_STMT, the vectorized EXIT_PHI;
3710                      vs0 is created here.  */
3711
3712                   /* Create vector phi node.  */
3713                   vect_phi = create_phi_node (vec_initial_def, bb);
3714                   new_phi_vinfo = new_stmt_vec_info (vect_phi,
3715                                     loop_vec_info_for_loop (outer_loop), NULL);
3716                   set_vinfo_for_stmt (vect_phi, new_phi_vinfo);
3717
3718                   /* Create vs0 - initial def of the double reduction phi.  */
3719                   preheader_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (use_stmt,
3720                                              loop_preheader_edge (outer_loop));
3721                   init_def = get_initial_def_for_reduction (stmt,
3722                                                           preheader_arg, NULL);
3723                   vect_phi_init = vect_init_vector (use_stmt, init_def,
3724                                                     vectype, NULL);
3725
3726                   /* Update phi node arguments with vs0 and vs2.  */
3727                   add_phi_arg (vect_phi, vect_phi_init,
3728                                loop_preheader_edge (outer_loop),
3729                                UNKNOWN_LOCATION);
3730                   add_phi_arg (vect_phi, PHI_RESULT (epilog_stmt),
3731                                loop_latch_edge (outer_loop), UNKNOWN_LOCATION);
3732                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3733                     {
3734                       fprintf (vect_dump, "created double reduction phi "
3735                                           "node: ");
3736                       print_gimple_stmt (vect_dump, vect_phi, 0, TDF_SLIM);
3737                     }
3738
3739                   vect_phi_res = PHI_RESULT (vect_phi);
3740
3741                   /* Replace the use, i.e., set the correct vs1 in the regular
3742                      reduction phi node. FORNOW, NCOPIES is always 1, so the
3743                      loop is redundant.  */
3744                   use = reduction_phi;
3745                   for (j = 0; j < ncopies; j++)
3746                     {
3747                       edge pr_edge = loop_preheader_edge (loop);
3748                       SET_PHI_ARG_DEF (use, pr_edge->dest_idx, vect_phi_res);
3749                       use = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (use));
3750                     }
3751                 }
3752             }
3753         }
3754
3755       VEC_free (gimple, heap, phis);
3756       if (nested_in_vect_loop)
3757         {
3758           if (double_reduc)
3759             loop = outer_loop;
3760           else
3761             continue;
3762         }
3763
3764       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3765       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3766          result. (The reduction result is expected to have two immediate uses -
3767          one at the latch block, and one at the loop exit). For double 
3768          reductions we are looking for exit phis of the outer loop.  */
3769       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3770         {
3771           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3772             VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3773           else
3774             {
3775               if (double_reduc && gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
3776                 {
3777                   tree phi_res = PHI_RESULT (USE_STMT (use_p));
3778
3779                   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (phi_use_p, phi_imm_iter, phi_res)
3780                     {
3781                       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop,
3782                                              gimple_bb (USE_STMT (phi_use_p))))
3783                         VEC_safe_push (gimple, heap, phis,
3784                                        USE_STMT (phi_use_p));
3785                     }
3786                 }
3787             }
3788         }
3789
3790       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3791         {
3792           /* Replace the uses:  */
3793           orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3794           scalar_result = VEC_index (tree, scalar_results, k);
3795           FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3796             FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
3797               SET_USE (use_p, scalar_result);
3798         }
3799
3800       VEC_free (gimple, heap, phis);
3801     }
3802
3803   VEC_free (tree, heap, scalar_results);
3804   VEC_free (gimple, heap, new_phis);
3805
3806
3807
3808 /* Function vectorizable_reduction.
3809
3810    Check if STMT performs a reduction operation that can be vectorized.
3811    If VEC_STMT is also passed, vectorize the STMT: create a vectorized
3812    stmt to replace it, put it in VEC_STMT, and insert it at GSI.
3813    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.
3814
3815    This function also handles reduction idioms (patterns) that have been
3816    recognized in advance during vect_pattern_recog. In this case, STMT may be
3817    of this form:
3818      X = pattern_expr (arg0, arg1, ..., X)
3819    and it's STMT_VINFO_RELATED_STMT points to the last stmt in the original
3820    sequence that had been detected and replaced by the pattern-stmt (STMT).
3821
3822    In some cases of reduction patterns, the type of the reduction variable X is
3823    different than the type of the other arguments of STMT.
3824    In such cases, the vectype that is used when transforming STMT into a vector
3825    stmt is different than the vectype that is used to determine the
3826    vectorization factor, because it consists of a different number of elements
3827    than the actual number of elements that are being operated upon in parallel.
3828
3829    For example, consider an accumulation of shorts into an int accumulator.
3830    On some targets it's possible to vectorize this pattern operating on 8
3831    shorts at a time (hence, the vectype for purposes of determining the
3832    vectorization factor should be V8HI); on the other hand, the vectype that
3833    is used to create the vector form is actually V4SI (the type of the result).
3834
3835    Upon entry to this function, STMT_VINFO_VECTYPE records the vectype that
3836    indicates what is the actual level of parallelism (V8HI in the example), so
3837    that the right vectorization factor would be derived. This vectype
3838    corresponds to the type of arguments to the reduction stmt, and should *NOT*
3839    be used to create the vectorized stmt. The right vectype for the vectorized
3840    stmt is obtained from the type of the result X:
3841         get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3842
3843    This means that, contrary to "regular" reductions (or "regular" stmts in
3844    general), the following equation:
3845       STMT_VINFO_VECTYPE == get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3846    does *NOT* necessarily hold for reduction patterns.  */
3847
3848 bool
3849 vectorizable_reduction (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi,
3850                         gimple *vec_stmt, slp_tree slp_node)
3851 {
3852   tree vec_dest;
3853   tree scalar_dest;
3854   tree loop_vec_def0 = NULL_TREE, loop_vec_def1 = NULL_TREE;
3855   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3856   tree vectype_out = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
3857   tree vectype_in = NULL_TREE;
3858   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3859   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3860   enum tree_code code, orig_code, epilog_reduc_code;
3861   enum machine_mode vec_mode;
3862   int op_type;
3863   optab optab, reduc_optab;
3864   tree new_temp = NULL_TREE;
3865   tree def;
3866   gimple def_stmt;
3867   enum vect_def_type dt;
3868   gimple new_phi = NULL;
3869   tree scalar_type;
3870   bool is_simple_use;
3871   gimple orig_stmt;
3872   stmt_vec_info orig_stmt_info;
3873   tree expr = NULL_TREE;
3874   int i;
3875   int ncopies;
3876   int epilog_copies;
3877   stmt_vec_info prev_stmt_info, prev_phi_info;
3878   bool single_defuse_cycle = false;
3879   tree reduc_def = NULL_TREE;
3880   gimple new_stmt = NULL;
3881   int j;
3882   tree ops[3];
3883   bool nested_cycle = false, found_nested_cycle_def = false;
3884   gimple reduc_def_stmt = NULL;
3885   /* The default is that the reduction variable is the last in statement.  */
3886   int reduc_index = 2;
3887   bool double_reduc = false, dummy;
3888   basic_block def_bb;
3889   struct loop * def_stmt_loop, *outer_loop = NULL;
3890   tree def_arg;
3891   gimple def_arg_stmt;
3892   VEC (tree, heap) *vec_oprnds0 = NULL, *vec_oprnds1 = NULL, *vect_defs = NULL;
3893   VEC (gimple, heap) *phis = NULL;
3894   int vec_num;
3895   tree def0, def1;
3896
3897   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3898     {
3899       outer_loop = loop;
3900       loop = loop->inner;
3901       nested_cycle = true;
3902     }
3903
3904   /* 1. Is vectorizable reduction?  */
3905   /* Not supportable if the reduction variable is used in the loop.  */
3906   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) > vect_used_in_outer)
3907     return false;
3908
3909   /* Reductions that are not used even in an enclosing outer-loop,
3910      are expected to be "live" (used out of the loop).  */
3911   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope
3912       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
3913     return false;
3914
3915   /* Make sure it was already recognized as a reduction computation.  */
3916   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def
3917       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_nested_cycle)
3918     return false;
3919
3920   /* 2. Has this been recognized as a reduction pattern?
3921
3922      Check if STMT represents a pattern that has been recognized
3923      in earlier analysis stages.  For stmts that represent a pattern,
3924      the STMT_VINFO_RELATED_STMT field records the last stmt in
3925      the original sequence that constitutes the pattern.  */
3926
3927   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3928   if (orig_stmt)
3929     {
3930       orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3931       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (orig_stmt_info) == stmt);
3932       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info));
3933       gcc_assert (!STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info));
3934     }
3935
3936   /* 3. Check the operands of the operation. The first operands are defined
3937         inside the loop body. The last operand is the reduction variable,
3938         which is defined by the loop-header-phi.  */
3939
3940   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
3941
3942   /* Flatten RHS */
3943   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3944     {
3945     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3946       op_type = TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt));
3947       if (op_type == ternary_op)
3948         {
3949           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3950           ops[0] = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3951           ops[1] = TREE_OPERAND (rhs, 1);
3952           ops[2] = TREE_OPERAND (rhs, 2);
3953           code = TREE_CODE (rhs);
3954         }
3955       else
3956         return false;
3957       break;
3958
3959     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3960       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3961       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
3962       gcc_assert (op_type == binary_op);
3963       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3964       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3965       break;
3966
3967     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3968       return false;
3969
3970     default:
3971       gcc_unreachable ();
3972     }
3973
3974   scalar_dest = gimple_assign_lhs (stmt);
3975   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
3976   if (!POINTER_TYPE_P (scalar_type) && !INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
3977       && !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
3978     return false;
3979
3980   /* All uses but the last are expected to be defined in the loop.
3981      The last use is the reduction variable. In case of nested cycle this
3982      assumption is not true: we use reduc_index to record the index of the
3983      reduction variable.  */
3984   for (i = 0; i < op_type-1; i++)
3985     {
3986       tree tem;
3987
3988       /* The condition of COND_EXPR is checked in vectorizable_condition().  */
3989       if (i == 0 && code == COND_EXPR)
3990         continue;
3991
3992       is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL,
3993                                             &def_stmt, &def, &dt, &tem);
3994       if (!vectype_in)
3995         vectype_in = tem;
3996       gcc_assert (is_simple_use);
3997       if (dt != vect_internal_def
3998           && dt != vect_external_def
3999           && dt != vect_constant_def
4000           && dt != vect_induction_def
4001           && !(dt == vect_nested_cycle && nested_cycle))
4002         return false;
4003
4004       if (dt == vect_nested_cycle)
4005         {
4006           found_nested_cycle_def = true;
4007           reduc_def_stmt = def_stmt;
4008           reduc_index = i;
4009         }
4010     }
4011
4012   is_simple_use = vect_is_simple_use (ops[i], loop_vinfo, NULL, &def_stmt,
4013                                       &def, &dt);
4014   gcc_assert (is_simple_use);
4015   gcc_assert (dt == vect_reduction_def
4016               || dt == vect_nested_cycle
4017               || ((dt == vect_internal_def || dt == vect_external_def
4018                    || dt == vect_constant_def || dt == vect_induction_def)
4019                    && nested_cycle && found_nested_cycle_def));
4020   if (!found_nested_cycle_def)
4021     reduc_def_stmt = def_stmt;
4022
4023   gcc_assert (gimple_code (reduc_def_stmt) == GIMPLE_PHI);
4024   if (orig_stmt)
4025     gcc_assert (orig_stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo,
4026                                                        reduc_def_stmt,
4027                                                        !nested_cycle,
4028                                                        &dummy));
4029   else
4030     gcc_assert (stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo, reduc_def_stmt,
4031                                                   !nested_cycle, &dummy));
4032
4033   if (STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (reduc_def_stmt)))
4034     return false;
4035
4036   if (slp_node)
4037     ncopies = 1;
4038   else
4039     ncopies = (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4040                / TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4041
4042   gcc_assert (ncopies >= 1);
4043
4044   vec_mode = TYPE_MODE (vectype_in);
4045
4046   if (code == COND_EXPR)
4047     {
4048       if (!vectorizable_condition (stmt, gsi, NULL, ops[reduc_index], 0))
4049         {
4050           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4051             fprintf (vect_dump, "unsupported condition in reduction");
4052
4053             return false;
4054         }
4055     }
4056   else
4057     {
4058       /* 4. Supportable by target?  */
4059
4060       /* 4.1. check support for the operation in the loop  */
4061       optab = optab_for_tree_code (code, vectype_in, optab_default);
4062       if (!optab)
4063         {
4064           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4065             fprintf (vect_dump, "no optab.");
4066
4067           return false;
4068         }
4069
4070       if (optab_handler (optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4071         {
4072           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4073             fprintf (vect_dump, "op not supported by target.");
4074
4075           if (GET_MODE_SIZE (vec_mode) != UNITS_PER_WORD
4076               || LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4077                   < vect_min_worthwhile_factor (code))
4078             return false;
4079
4080           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4081             fprintf (vect_dump, "proceeding using word mode.");
4082         }
4083
4084       /* Worthwhile without SIMD support?  */
4085       if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (vectype_in))
4086           && LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4087              < vect_min_worthwhile_factor (code))
4088         {
4089           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4090             fprintf (vect_dump, "not worthwhile without SIMD support.");
4091
4092           return false;
4093         }
4094     }
4095
4096   /* 4.2. Check support for the epilog operation.
4097
4098           If STMT represents a reduction pattern, then the type of the
4099           reduction variable may be different than the type of the rest
4100           of the arguments.  For example, consider the case of accumulation
4101           of shorts into an int accumulator; The original code:
4102                         S1: int_a = (int) short_a;
4103           orig_stmt->   S2: int_acc = plus <int_a ,int_acc>;
4104
4105           was replaced with:
4106                         STMT: int_acc = widen_sum <short_a, int_acc>
4107
4108           This means that:
4109           1. The tree-code that is used to create the vector operation in the
4110              epilog code (that reduces the partial results) is not the
4111              tree-code of STMT, but is rather the tree-code of the original
4112              stmt from the pattern that STMT is replacing. I.e, in the example
4113              above we want to use 'widen_sum' in the loop, but 'plus' in the
4114              epilog.
4115           2. The type (mode) we use to check available target support
4116              for the vector operation to be created in the *epilog*, is
4117              determined by the type of the reduction variable (in the example
4118              above we'd check this: optab_handler (plus_optab, vect_int_mode])).
4119              However the type (mode) we use to check available target support
4120              for the vector operation to be created *inside the loop*, is
4121              determined by the type of the other arguments to STMT (in the
4122              example we'd check this: optab_handler (widen_sum_optab,
4123              vect_short_mode)).
4124
4125           This is contrary to "regular" reductions, in which the types of all
4126           the arguments are the same as the type of the reduction variable.
4127           For "regular" reductions we can therefore use the same vector type
4128           (and also the same tree-code) when generating the epilog code and
4129           when generating the code inside the loop.  */
4130
4131   if (orig_stmt)
4132     {
4133       /* This is a reduction pattern: get the vectype from the type of the
4134          reduction variable, and get the tree-code from orig_stmt.  */
4135       orig_code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
4136       gcc_assert (vectype_out);
4137       vec_mode = TYPE_MODE (vectype_out);
4138     }
4139   else
4140     {
4141       /* Regular reduction: use the same vectype and tree-code as used for
4142          the vector code inside the loop can be used for the epilog code. */
4143       orig_code = code;
4144     }
4145
4146   if (nested_cycle)
4147     {
4148       def_bb = gimple_bb (reduc_def_stmt);
4149       def_stmt_loop = def_bb->loop_father;
4150       def_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (reduc_def_stmt,
4151                                        loop_preheader_edge (def_stmt_loop));
4152       if (TREE_CODE (def_arg) == SSA_NAME
4153           && (def_arg_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def_arg))
4154           && gimple_code (def_arg_stmt) == GIMPLE_PHI
4155           && flow_bb_inside_loop_p (outer_loop, gimple_bb (def_arg_stmt))
4156           && vinfo_for_stmt (def_arg_stmt)
4157           && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_arg_stmt))
4158               == vect_double_reduction_def)
4159         double_reduc = true;
4160     }
4161
4162   epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4163   if (reduction_code_for_scalar_code (orig_code, &epilog_reduc_code))
4164     {
4165       reduc_optab = optab_for_tree_code (epilog_reduc_code, vectype_out,
4166                                          optab_default);
4167       if (!reduc_optab)
4168         {
4169           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4170             fprintf (vect_dump, "no optab for reduction.");
4171
4172           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4173         }
4174
4175       if (reduc_optab
4176           && optab_handler (reduc_optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4177         {
4178           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4179             fprintf (vect_dump, "reduc op not supported by target.");
4180
4181           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4182         }
4183     }
4184   else
4185     {
4186       if (!nested_cycle || double_reduc)
4187         {
4188           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4189             fprintf (vect_dump, "no reduc code for scalar code.");
4190
4191           return false;
4192         }
4193     }
4194
4195   if (double_reduc && ncopies > 1)
4196     {
4197       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4198         fprintf (vect_dump, "multiple types in double reduction");
4199
4200       return false;
4201     }
4202
4203   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4204     {
4205       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = reduc_vec_info_type;
4206       if (!vect_model_reduction_cost (stmt_info, epilog_reduc_code, ncopies))
4207         return false;
4208       return true;
4209     }
4210
4211   /** Transform.  **/
4212
4213   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4214     fprintf (vect_dump, "transform reduction.");
4215
4216   /* FORNOW: Multiple types are not supported for condition.  */
4217   if (code == COND_EXPR)
4218     gcc_assert (ncopies == 1);
4219
4220   /* Create the destination vector  */
4221   vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype_out);
4222
4223   /* In case the vectorization factor (VF) is bigger than the number
4224      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
4225      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
4226      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
4227      in vectorizable_operation.  */
4228
4229   /* If the reduction is used in an outer loop we need to generate
4230      VF intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4231         r0 = phi (init, r0)
4232         r1 = phi (init, r1)
4233         r0 = x0 + r0;
4234         r1 = x1 + r1;
4235     (i.e. we generate VF results in 2 registers).
4236     In this case we have a separate def-use cycle for each copy, and therefore
4237     for each copy we get the vector def for the reduction variable from the
4238     respective phi node created for this copy.
4239
4240     Otherwise (the reduction is unused in the loop nest), we can combine
4241     together intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4242         r = phi (init, r)
4243         r = x0 + r;
4244         r = x1 + r;
4245    (i.e. we generate VF/2 results in a single register).
4246    In this case for each copy we get the vector def for the reduction variable
4247    from the vectorized reduction operation generated in the previous iteration.
4248   */
4249
4250   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope)
4251     {
4252       single_defuse_cycle = true;
4253       epilog_copies = 1;
4254     }
4255   else
4256     epilog_copies = ncopies;
4257
4258   prev_stmt_info = NULL;
4259   prev_phi_info = NULL;
4260   if (slp_node)
4261     {
4262       vec_num = SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS (slp_node);
4263       gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_out) 
4264                   == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4265     }
4266   else
4267     {
4268       vec_num = 1;
4269       vec_oprnds0 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4270       if (op_type == ternary_op)
4271         vec_oprnds1 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4272     }
4273
4274   phis = VEC_alloc (gimple, heap, vec_num);
4275   vect_defs = VEC_alloc (tree, heap, vec_num);
4276   if (!slp_node)
4277     VEC_quick_push (tree, vect_defs, NULL_TREE);
4278
4279   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4280     {
4281       if (j == 0 || !single_defuse_cycle)
4282         {
4283           for (i = 0; i < vec_num; i++)
4284             {
4285               /* Create the reduction-phi that defines the reduction
4286                  operand.  */
4287               new_phi = create_phi_node (vec_dest, loop->header);
4288               set_vinfo_for_stmt (new_phi,
4289                                   new_stmt_vec_info (new_phi, loop_vinfo,
4290                                                      NULL));
4291                if (j == 0 || slp_node)
4292                  VEC_quick_push (gimple, phis, new_phi);
4293             }
4294         }
4295
4296       if (code == COND_EXPR)
4297         {
4298           gcc_assert (!slp_node);
4299           vectorizable_condition (stmt, gsi, vec_stmt, 
4300                                   PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, 0)), 
4301                                   reduc_index);
4302           /* Multiple types are not supported for condition.  */
4303           break;
4304         }
4305
4306       /* Handle uses.  */
4307       if (j == 0)
4308         {
4309           if (slp_node)
4310             vect_get_slp_defs (slp_node, &vec_oprnds0, &vec_oprnds1, -1);
4311           else
4312             {
4313               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[!reduc_index],
4314                                                             stmt, NULL);
4315               VEC_quick_push (tree, vec_oprnds0, loop_vec_def0);
4316               if (op_type == ternary_op)
4317                {
4318                  if (reduc_index == 0)
4319                    loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[2], stmt,
4320                                                                  NULL);
4321                  else
4322                    loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[1], stmt,
4323                                                                  NULL);
4324
4325                  VEC_quick_push (tree, vec_oprnds1, loop_vec_def1);
4326                }
4327             }
4328         }
4329       else
4330         {
4331           if (!slp_node)
4332             {
4333               enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type; /* Dummy */
4334               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, loop_vec_def0);
4335               VEC_replace (tree, vec_oprnds0, 0, loop_vec_def0);
4336               if (op_type == ternary_op)
4337                 {
4338                   loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4339                                                                 loop_vec_def1);
4340                   VEC_replace (tree, vec_oprnds1, 0, loop_vec_def1);
4341                 }
4342             }
4343
4344           if (single_defuse_cycle)
4345             reduc_def = gimple_assign_lhs (new_stmt);
4346
4347           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = new_phi;
4348         }
4349
4350       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vec_oprnds0, i, def0)
4351         {
4352           if (slp_node)
4353             reduc_def = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, i));
4354           else
4355             {
4356               if (!single_defuse_cycle || j == 0)
4357                 reduc_def = PHI_RESULT (new_phi);
4358             }
4359
4360           def1 = ((op_type == ternary_op)
4361                   ? VEC_index (tree, vec_oprnds1, i) : NULL);
4362           if (op_type == binary_op)
4363             {
4364               if (reduc_index == 0)
4365                 expr = build2 (code, vectype_out, reduc_def, def0);
4366               else
4367                 expr = build2 (code, vectype_out, def0, reduc_def);
4368             }
4369           else
4370             {
4371               if (reduc_index == 0)
4372                 expr = build3 (code, vectype_out, reduc_def, def0, def1);
4373               else
4374                 {
4375                   if (reduc_index == 1)
4376                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, reduc_def, def1);
4377                   else
4378                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, def1, reduc_def);
4379                 }
4380             }
4381
4382           new_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, expr);
4383           new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4384           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4385           vect_finish_stmt_generation (stmt, new_stmt, gsi);
4386           if (slp_node)
4387             {
4388               VEC_quick_push (gimple, SLP_TREE_VEC_STMTS (slp_node), new_stmt);
4389               VEC_quick_push (tree, vect_defs, new_temp);
4390             }
4391           else
4392             VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4393         }
4394
4395       if (slp_node)
4396         continue;
4397
4398       if (j == 0)
4399         STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) = *vec_stmt = new_stmt;
4400       else
4401         STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_info) = new_stmt;
4402
4403       prev_stmt_info = vinfo_for_stmt (new_stmt);
4404       prev_phi_info = vinfo_for_stmt (new_phi);
4405     }
4406
4407   /* Finalize the reduction-phi (set its arguments) and create the
4408      epilog reduction code.  */
4409   if ((!single_defuse_cycle || code == COND_EXPR) && !slp_node)
4410     {
4411       new_temp = gimple_assign_lhs (*vec_stmt);
4412       VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4413     }
4414
4415   vect_create_epilog_for_reduction (vect_defs, stmt, epilog_copies,
4416                                     epilog_reduc_code, phis, reduc_index,
4417                                     double_reduc, slp_node);
4418
4419   VEC_free (gimple, heap, phis);
4420   VEC_free (tree, heap, vec_oprnds0);
4421   if (vec_oprnds1)
4422     VEC_free (tree, heap, vec_oprnds1);
4423
4424   return true;
4425 }
4426
4427 /* Function vect_min_worthwhile_factor.
4428
4429    For a loop where we could vectorize the operation indicated by CODE,
4430    return the minimum vectorization factor that makes it worthwhile
4431    to use generic vectors.  */
4432 int
4433 vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code code)
4434 {
4435   switch (code)
4436     {
4437     case PLUS_EXPR:
4438     case MINUS_EXPR:
4439     case NEGATE_EXPR:
4440       return 4;
4441
4442     case BIT_AND_EXPR:
4443     case BIT_IOR_EXPR:
4444     case BIT_XOR_EXPR:
4445     case BIT_NOT_EXPR:
4446       return 2;
4447
4448     default:
4449       return INT_MAX;
4450     }
4451 }
4452
4453
4454 /* Function vectorizable_induction
4455
4456    Check if PHI performs an induction computation that can be vectorized.
4457    If VEC_STMT is also passed, vectorize the induction PHI: create a vectorized
4458    phi to replace it, put it in VEC_STMT, and add it to the same basic block.
4459    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.  */
4460
4461 bool
4462 vectorizable_induction (gimple phi, gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4463                         gimple *vec_stmt)
4464 {
4465   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4466   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4467   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4468   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4469   int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
4470   int ncopies = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) / nunits;
4471   tree vec_def;
4472
4473   gcc_assert (ncopies >= 1);
4474   /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
4475   if (nested_in_vect_loop_p (loop, phi) && ncopies > 1)
4476     {
4477       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4478         fprintf (vect_dump, "multiple types in nested loop.");
4479       return false;
4480     }
4481
4482   if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
4483     return false;
4484
4485   /* FORNOW: SLP not supported.  */
4486   if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4487     return false;
4488
4489   gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def);
4490
4491   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
4492     return false;
4493
4494   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4495     {
4496       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = induc_vec_info_type;
4497       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4498         fprintf (vect_dump, "=== vectorizable_induction ===");
4499       vect_model_induction_cost (stmt_info, ncopies);
4500       return true;
4501     }
4502
4503   /** Transform.  **/
4504
4505   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4506     fprintf (vect_dump, "transform induction phi.");
4507
4508   vec_def = get_initial_def_for_induction (phi);
4509   *vec_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def);
4510   return true;
4511 }
4512
4513 /* Function vectorizable_live_operation.
4514
4515    STMT computes a value that is used outside the loop. Check if
4516    it can be supported.  */
4517
4518 bool
4519 vectorizable_live_operation (gimple stmt,
4520                              gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4521                              gimple *vec_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
4522 {
4523   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4524   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4525   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4526   int i;
4527   int op_type;
4528   tree op;
4529   tree def;
4530   gimple def_stmt;
4531   enum vect_def_type dt;
4532   enum tree_code code;
4533   enum gimple_rhs_class rhs_class;
4534
4535   gcc_assert (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info));
4536
4537   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_reduction_def)
4538     return false;
4539
4540   if (!is_gimple_assign (stmt))
4541     return false;
4542
4543   if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
4544     return false;
4545
4546   /* FORNOW. CHECKME. */
4547   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
4548     return false;
4549
4550   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4551   op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4552   rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
4553   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_UNARY_RHS || op_type == unary_op);
4554   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS || op_type == binary_op);
4555
4556   /* FORNOW: support only if all uses are invariant. This means
4557      that the scalar operations can remain in place, unvectorized.
4558      The original last scalar value that they compute will be used.  */
4559
4560   for (i = 0; i < op_type; i++)
4561     {
4562       if (rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS)
4563         op = TREE_OPERAND (gimple_op (stmt, 1), i);
4564       else
4565         op = gimple_op (stmt, i + 1);
4566       if (op
4567           && !vect_is_simple_use (op, loop_vinfo, NULL, &def_stmt, &def, &dt))
4568         {
4569           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4570             fprintf (vect_dump, "use not simple.");
4571           return false;
4572         }
4573
4574       if (dt != vect_external_def && dt != vect_constant_def)
4575         return false;
4576     }
4577
4578   /* No transformation is required for the cases we currently support.  */
4579   return true;
4580 }
4581
4582 /* Kill any debug uses outside LOOP of SSA names defined in STMT.  */
4583
4584 static void
4585 vect_loop_kill_debug_uses (struct loop *loop, gimple stmt)
4586 {
4587   ssa_op_iter op_iter;
4588   imm_use_iterator imm_iter;
4589   def_operand_p def_p;
4590   gimple ustmt;
4591
4592   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_DEF (def_p, stmt, op_iter, SSA_OP_DEF)
4593     {
4594       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (ustmt, imm_iter, DEF_FROM_PTR (def_p))
4595         {
4596           basic_block bb;
4597
4598           if (!is_gimple_debug (ustmt))
4599             continue;
4600
4601           bb = gimple_bb (ustmt);
4602
4603           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
4604             {
4605               if (gimple_debug_bind_p (ustmt))
4606                 {
4607                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4608                     fprintf (vect_dump, "killing debug use");
4609
4610                   gimple_debug_bind_reset_value (ustmt);
4611                   update_stmt (ustmt);
4612                 }
4613               else
4614                 gcc_unreachable ();
4615             }
4616         }
4617     }
4618 }
4619
4620 /* Function vect_transform_loop.
4621
4622    The analysis phase has determined that the loop is vectorizable.
4623    Vectorize the loop - created vectorized stmts to replace the scalar
4624    stmts in the loop, and update the loop exit condition.  */
4625
4626 void
4627 vect_transform_loop (loop_vec_info loop_vinfo)
4628 {
4629   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4630   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
4631   int nbbs = loop->num_nodes;
4632   gimple_stmt_iterator si;
4633   int i;
4634   tree ratio = NULL;
4635   int vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
4636   bool strided_store;
4637   bool slp_scheduled = false;
4638   unsigned int nunits;
4639   tree cond_expr = NULL_TREE;
4640   gimple_seq cond_expr_stmt_list = NULL;
4641   bool do_peeling_for_loop_bound;
4642
4643   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4644     fprintf (vect_dump, "=== vec_transform_loop ===");
4645
4646   /* Peel the loop if there are data refs with unknown alignment.
4647      Only one data ref with unknown store is allowed.  */
4648
4649   if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
4650     vect_do_peeling_for_alignment (loop_vinfo);
4651
4652   do_peeling_for_loop_bound
4653     = (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4654        || (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4655            && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0));
4656
4657   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
4658       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
4659     vect_loop_versioning (loop_vinfo,
4660                           !do_peeling_for_loop_bound,
4661                           &cond_expr, &cond_expr_stmt_list);
4662
4663   /* If the loop has a symbolic number of iterations 'n' (i.e. it's not a
4664      compile time constant), or it is a constant that doesn't divide by the
4665      vectorization factor, then an epilog loop needs to be created.
4666      We therefore duplicate the loop: the original loop will be vectorized,
4667      and will compute the first (n/VF) iterations. The second copy of the loop
4668      will remain scalar and will compute the remaining (n%VF) iterations.
4669      (VF is the vectorization factor).  */
4670
4671   if (do_peeling_for_loop_bound)
4672     vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vinfo, &ratio,
4673                                     cond_expr, cond_expr_stmt_list);
4674   else
4675     ratio = build_int_cst (TREE_TYPE (LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo)),
4676                 LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) / vectorization_factor);
4677
4678   /* 1) Make sure the loop header has exactly two entries
4679      2) Make sure we have a preheader basic block.  */
4680
4681   gcc_assert (EDGE_COUNT (loop->header->preds) == 2);
4682
4683   split_edge (loop_preheader_edge (loop));
4684
4685   /* FORNOW: the vectorizer supports only loops which body consist
4686      of one basic block (header + empty latch). When the vectorizer will
4687      support more involved loop forms, the order by which the BBs are
4688      traversed need to be reconsidered.  */
4689
4690   for (i = 0; i < nbbs; i++)
4691     {
4692       basic_block bb = bbs[i];
4693       stmt_vec_info stmt_info;
4694       gimple phi;
4695
4696       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4697         {
4698           phi = gsi_stmt (si);
4699           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4700             {
4701               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing phi: ");
4702               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
4703             }
4704           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4705           if (!stmt_info)
4706             continue;
4707
4708           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4709             vect_loop_kill_debug_uses (loop, phi);
4710
4711           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4712               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4713             continue;
4714
4715           if ((TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
4716                 != (unsigned HOST_WIDE_INT) vectorization_factor)
4717               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4718             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4719
4720           if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
4721             {
4722               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4723                 fprintf (vect_dump, "transform phi.");
4724               vect_transform_stmt (phi, NULL, NULL, NULL, NULL);
4725             }
4726         }
4727
4728       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
4729         {
4730           gimple stmt = gsi_stmt (si);
4731           bool is_store;
4732
4733           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4734             {
4735               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing statement: ");
4736               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
4737             }
4738
4739           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4740
4741           /* vector stmts created in the outer-loop during vectorization of
4742              stmts in an inner-loop may not have a stmt_info, and do not
4743              need to be vectorized.  */
4744           if (!stmt_info)
4745             {
4746               gsi_next (&si);
4747               continue;
4748             }
4749
4750           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4751             vect_loop_kill_debug_uses (loop, stmt);
4752
4753           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4754               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4755             {
4756               gsi_next (&si);
4757               continue;
4758             }
4759
4760           gcc_assert (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4761           nunits =
4762             (unsigned int) TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4763           if (!STMT_SLP_TYPE (stmt_info)
4764               && nunits != (unsigned int) vectorization_factor
4765               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4766             /* For SLP VF is set according to unrolling factor, and not to
4767                vector size, hence for SLP this print is not valid.  */
4768             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4769
4770           /* SLP. Schedule all the SLP instances when the first SLP stmt is
4771              reached.  */
4772           if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4773             {
4774               if (!slp_scheduled)
4775                 {
4776                   slp_scheduled = true;
4777
4778                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4779                     fprintf (vect_dump, "=== scheduling SLP instances ===");
4780
4781                   vect_schedule_slp (loop_vinfo, NULL);
4782                 }
4783
4784               /* Hybrid SLP stmts must be vectorized in addition to SLP.  */
4785               if (!vinfo_for_stmt (stmt) || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
4786                 {
4787                   gsi_next (&si);
4788                   continue;
4789                 }
4790             }
4791
4792           /* -------- vectorize statement ------------ */
4793           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4794             fprintf (vect_dump, "transform statement.");
4795
4796           strided_store = false;
4797           is_store = vect_transform_stmt (stmt, &si, &strided_store, NULL, NULL);
4798           if (is_store)
4799             {
4800               if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
4801                 {
4802                   /* Interleaving. If IS_STORE is TRUE, the vectorization of the
4803                      interleaving chain was completed - free all the stores in
4804                      the chain.  */
4805                   vect_remove_stores (DR_GROUP_FIRST_DR (stmt_info));
4806                   gsi_remove (&si, true);
4807                   continue;
4808                 }
4809               else
4810                 {
4811                   /* Free the attached stmt_vec_info and remove the stmt.  */
4812                   free_stmt_vec_info (stmt);
4813                   gsi_remove (&si, true);
4814                   continue;
4815                 }
4816             }
4817           gsi_next (&si);
4818         }                       /* stmts in BB */
4819     }                           /* BBs in loop */
4820
4821   slpeel_make_loop_iterate_ntimes (loop, ratio);
4822
4823   /* The memory tags and pointers in vectorized statements need to
4824      have their SSA forms updated.  FIXME, why can't this be delayed
4825      until all the loops have been transformed?  */
4826   update_ssa (TODO_update_ssa);
4827
4828   if (vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4829     fprintf (vect_dump, "LOOP VECTORIZED.");
4830   if (loop->inner && vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4831     fprintf (vect_dump, "OUTER LOOP VECTORIZED.");
4832 }