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PR target/45844
[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 "tree-chrec.h"
42 #include "tree-scalar-evolution.h"
43 #include "tree-vectorizer.h"
44 #include "target.h"
45
46 /* Loop Vectorization Pass.
47
48    This pass tries to vectorize loops.
49
50    For example, the vectorizer transforms the following simple loop:
51
52         short a[N]; short b[N]; short c[N]; int i;
53
54         for (i=0; i<N; i++){
55           a[i] = b[i] + c[i];
56         }
57
58    as if it was manually vectorized by rewriting the source code into:
59
60         typedef int __attribute__((mode(V8HI))) v8hi;
61         short a[N];  short b[N]; short c[N];   int i;
62         v8hi *pa = (v8hi*)a, *pb = (v8hi*)b, *pc = (v8hi*)c;
63         v8hi va, vb, vc;
64
65         for (i=0; i<N/8; i++){
66           vb = pb[i];
67           vc = pc[i];
68           va = vb + vc;
69           pa[i] = va;
70         }
71
72         The main entry to this pass is vectorize_loops(), in which
73    the vectorizer applies a set of analyses on a given set of loops,
74    followed by the actual vectorization transformation for the loops that
75    had successfully passed the analysis phase.
76         Throughout this pass we make a distinction between two types of
77    data: scalars (which are represented by SSA_NAMES), and memory references
78    ("data-refs").  These two types of data require different handling both
79    during analysis and transformation. The types of data-refs that the
80    vectorizer currently supports are ARRAY_REFS which base is an array DECL
81    (not a pointer), and INDIRECT_REFS through pointers; both array and pointer
82    accesses are required to have a simple (consecutive) access pattern.
83
84    Analysis phase:
85    ===============
86         The driver for the analysis phase is vect_analyze_loop().
87    It applies a set of analyses, some of which rely on the scalar evolution
88    analyzer (scev) developed by Sebastian Pop.
89
90         During the analysis phase the vectorizer records some information
91    per stmt in a "stmt_vec_info" struct which is attached to each stmt in the
92    loop, as well as general information about the loop as a whole, which is
93    recorded in a "loop_vec_info" struct attached to each loop.
94
95    Transformation phase:
96    =====================
97         The loop transformation phase scans all the stmts in the loop, and
98    creates a vector stmt (or a sequence of stmts) for each scalar stmt S in
99    the loop that needs to be vectorized.  It inserts the vector code sequence
100    just before the scalar stmt S, and records a pointer to the vector code
101    in STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) (stmt_info is the stmt_vec_info struct
102    attached to S).  This pointer will be used for the vectorization of following
103    stmts which use the def of stmt S. Stmt S is removed if it writes to memory;
104    otherwise, we rely on dead code elimination for removing it.
105
106         For example, say stmt S1 was vectorized into stmt VS1:
107
108    VS1: vb = px[i];
109    S1:  b = x[i];    STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
110    S2:  a = b;
111
112    To vectorize stmt S2, the vectorizer first finds the stmt that defines
113    the operand 'b' (S1), and gets the relevant vector def 'vb' from the
114    vector stmt VS1 pointed to by STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)).  The
115    resulting sequence would be:
116
117    VS1: vb = px[i];
118    S1:  b = x[i];       STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
119    VS2: va = vb;
120    S2:  a = b;          STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S2)) = VS2
121
122         Operands that are not SSA_NAMEs, are data-refs that appear in
123    load/store operations (like 'x[i]' in S1), and are handled differently.
124
125    Target modeling:
126    =================
127         Currently the only target specific information that is used is the
128    size of the vector (in bytes) - "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".
129    Targets that can support different sizes of vectors, for now will need
130    to specify one value for "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".  More
131    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)
482         STRIP_NOPS (access_fn);
483       if (access_fn && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
484         {
485           fprintf (vect_dump, "Access function of PHI: ");
486           print_generic_expr (vect_dump, access_fn, TDF_SLIM);
487         }
488
489       if (!access_fn
490           || !vect_is_simple_iv_evolution (loop->num, access_fn, &dumy, &dumy))
491         {
492           VEC_safe_push (gimple, heap, worklist, phi);
493           continue;
494         }
495
496       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
497         fprintf (vect_dump, "Detected induction.");
498       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_induction_def;
499     }
500
501
502   /* Second - identify all reductions and nested cycles.  */
503   while (VEC_length (gimple, worklist) > 0)
504     {
505       gimple phi = VEC_pop (gimple, worklist);
506       tree def = PHI_RESULT (phi);
507       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
508       gimple reduc_stmt;
509       bool nested_cycle;
510
511       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
512         {
513           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
514           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
515         }
516
517       gcc_assert (is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)));
518       gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_unknown_def_type);
519
520       nested_cycle = (loop != LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo));
521       reduc_stmt = vect_force_simple_reduction (loop_vinfo, phi, !nested_cycle,
522                                                 &double_reduc);
523       if (reduc_stmt)
524         {
525           if (double_reduc)
526             {
527               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
528                 fprintf (vect_dump, "Detected double reduction.");
529
530               STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_double_reduction_def;
531               STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
532                                                     vect_double_reduction_def;
533             }
534           else
535             {
536               if (nested_cycle)
537                 {
538                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
539                     fprintf (vect_dump, "Detected vectorizable nested cycle.");
540
541                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_nested_cycle;
542                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
543                                                              vect_nested_cycle;
544                 }
545               else
546                 {
547                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
548                     fprintf (vect_dump, "Detected reduction.");
549
550                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_reduction_def;
551                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
552                                                            vect_reduction_def;
553                   /* Store the reduction cycles for possible vectorization in
554                      loop-aware SLP.  */
555                   VEC_safe_push (gimple, heap,
556                                  LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo),
557                                  reduc_stmt);
558                 }
559             }
560         }
561       else
562         if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
563           fprintf (vect_dump, "Unknown def-use cycle pattern.");
564     }
565
566   VEC_free (gimple, heap, worklist);
567 }
568
569
570 /* Function vect_analyze_scalar_cycles.
571
572    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables, by
573    analyzing the loop-header PHIs of scalar variables.  Classify each
574    cycle as one of the following: invariant, induction, reduction, unknown.
575    We do that for the loop represented by LOOP_VINFO, and also to its
576    inner-loop, if exists.
577    Examples for scalar cycles:
578
579    Example1: reduction:
580
581               loop1:
582               for (i=0; i<N; i++)
583                  sum += a[i];
584
585    Example2: induction:
586
587               loop2:
588               for (i=0; i<N; i++)
589                  a[i] = i;  */
590
591 static void
592 vect_analyze_scalar_cycles (loop_vec_info loop_vinfo)
593 {
594   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
595
596   vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop);
597
598   /* When vectorizing an outer-loop, the inner-loop is executed sequentially.
599      Reductions in such inner-loop therefore have different properties than
600      the reductions in the nest that gets vectorized:
601      1. When vectorized, they are executed in the same order as in the original
602         scalar loop, so we can't change the order of computation when
603         vectorizing them.
604      2. FIXME: Inner-loop reductions can be used in the inner-loop, so the
605         current checks are too strict.  */
606
607   if (loop->inner)
608     vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop->inner);
609 }
610
611 /* Function vect_get_loop_niters.
612
613    Determine how many iterations the loop is executed.
614    If an expression that represents the number of iterations
615    can be constructed, place it in NUMBER_OF_ITERATIONS.
616    Return the loop exit condition.  */
617
618 static gimple
619 vect_get_loop_niters (struct loop *loop, tree *number_of_iterations)
620 {
621   tree niters;
622
623   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
624     fprintf (vect_dump, "=== get_loop_niters ===");
625
626   niters = number_of_exit_cond_executions (loop);
627
628   if (niters != NULL_TREE
629       && niters != chrec_dont_know)
630     {
631       *number_of_iterations = niters;
632
633       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
634         {
635           fprintf (vect_dump, "==> get_loop_niters:" );
636           print_generic_expr (vect_dump, *number_of_iterations, TDF_SLIM);
637         }
638     }
639
640   return get_loop_exit_condition (loop);
641 }
642
643
644 /* Function bb_in_loop_p
645
646    Used as predicate for dfs order traversal of the loop bbs.  */
647
648 static bool
649 bb_in_loop_p (const_basic_block bb, const void *data)
650 {
651   const struct loop *const loop = (const struct loop *)data;
652   if (flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
653     return true;
654   return false;
655 }
656
657
658 /* Function new_loop_vec_info.
659
660    Create and initialize a new loop_vec_info struct for LOOP, as well as
661    stmt_vec_info structs for all the stmts in LOOP.  */
662
663 static loop_vec_info
664 new_loop_vec_info (struct loop *loop)
665 {
666   loop_vec_info res;
667   basic_block *bbs;
668   gimple_stmt_iterator si;
669   unsigned int i, nbbs;
670
671   res = (loop_vec_info) xcalloc (1, sizeof (struct _loop_vec_info));
672   LOOP_VINFO_LOOP (res) = loop;
673
674   bbs = get_loop_body (loop);
675
676   /* Create/Update stmt_info for all stmts in the loop.  */
677   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
678     {
679       basic_block bb = bbs[i];
680
681       /* BBs in a nested inner-loop will have been already processed (because
682          we will have called vect_analyze_loop_form for any nested inner-loop).
683          Therefore, for stmts in an inner-loop we just want to update the
684          STMT_VINFO_LOOP_VINFO field of their stmt_info to point to the new
685          loop_info of the outer-loop we are currently considering to vectorize
686          (instead of the loop_info of the inner-loop).
687          For stmts in other BBs we need to create a stmt_info from scratch.  */
688       if (bb->loop_father != loop)
689         {
690           /* Inner-loop bb.  */
691           gcc_assert (loop->inner && bb->loop_father == loop->inner);
692           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
693             {
694               gimple phi = gsi_stmt (si);
695               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
696               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
697                 STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
698               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
699               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
700             }
701           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
702            {
703               gimple stmt = gsi_stmt (si);
704               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
705               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
706                  STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
707               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
708               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
709            }
710         }
711       else
712         {
713           /* bb in current nest.  */
714           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
715             {
716               gimple phi = gsi_stmt (si);
717               gimple_set_uid (phi, 0);
718               set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, res, NULL));
719             }
720
721           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
722             {
723               gimple stmt = gsi_stmt (si);
724               gimple_set_uid (stmt, 0);
725               set_vinfo_for_stmt (stmt, new_stmt_vec_info (stmt, res, NULL));
726             }
727         }
728     }
729
730   /* CHECKME: We want to visit all BBs before their successors (except for
731      latch blocks, for which this assertion wouldn't hold).  In the simple
732      case of the loop forms we allow, a dfs order of the BBs would the same
733      as reversed postorder traversal, so we are safe.  */
734
735    free (bbs);
736    bbs = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
737    nbbs = dfs_enumerate_from (loop->header, 0, bb_in_loop_p,
738                               bbs, loop->num_nodes, loop);
739    gcc_assert (nbbs == loop->num_nodes);
740
741   LOOP_VINFO_BBS (res) = bbs;
742   LOOP_VINFO_NITERS (res) = NULL;
743   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (res) = NULL;
744   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (res) = 0;
745   LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (res) = 0;
746   LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (res) = 0;
747   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (res) = 0;
748   LOOP_VINFO_LOOP_NEST (res) = VEC_alloc (loop_p, heap, 3);
749   LOOP_VINFO_DATAREFS (res) = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 10);
750   LOOP_VINFO_DDRS (res) = VEC_alloc (ddr_p, heap, 10 * 10);
751   LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR (res) = NULL;
752   LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (res) =
753     VEC_alloc (gimple, heap,
754                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIGNMENT_CHECKS));
755   LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (res) =
756     VEC_alloc (ddr_p, heap,
757                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS));
758   LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
759   LOOP_VINFO_REDUCTIONS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
760   LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (res) = VEC_alloc (slp_instance, heap, 10);
761   LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (res) = 1;
762   LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (res) = NULL;
763
764   return res;
765 }
766
767
768 /* Function destroy_loop_vec_info.
769
770    Free LOOP_VINFO struct, as well as all the stmt_vec_info structs of all the
771    stmts in the loop.  */
772
773 void
774 destroy_loop_vec_info (loop_vec_info loop_vinfo, bool clean_stmts)
775 {
776   struct loop *loop;
777   basic_block *bbs;
778   int nbbs;
779   gimple_stmt_iterator si;
780   int j;
781   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
782   slp_instance instance;
783
784   if (!loop_vinfo)
785     return;
786
787   loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
788
789   bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
790   nbbs = loop->num_nodes;
791
792   if (!clean_stmts)
793     {
794       free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
795       free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
796       free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
797       VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
798       VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
799       VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
800
801       free (loop_vinfo);
802       loop->aux = NULL;
803       return;
804     }
805
806   for (j = 0; j < nbbs; j++)
807     {
808       basic_block bb = bbs[j];
809       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
810         free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
811
812       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); )
813         {
814           gimple stmt = gsi_stmt (si);
815           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
816
817           if (stmt_info)
818             {
819               /* Check if this is a "pattern stmt" (introduced by the
820                  vectorizer during the pattern recognition pass).  */
821               bool remove_stmt_p = false;
822               gimple orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
823               if (orig_stmt)
824                 {
825                   stmt_vec_info orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
826                   if (orig_stmt_info
827                       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info))
828                     remove_stmt_p = true;
829                 }
830
831               /* Free stmt_vec_info.  */
832               free_stmt_vec_info (stmt);
833
834               /* Remove dead "pattern stmts".  */
835               if (remove_stmt_p)
836                 gsi_remove (&si, true);
837             }
838           gsi_next (&si);
839         }
840     }
841
842   free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
843   free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
844   free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
845   VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
846   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
847   VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
848   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
849   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, j, instance)
850     vect_free_slp_instance (instance);
851
852   VEC_free (slp_instance, heap, LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo));
853   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (loop_vinfo));
854   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo));
855
856   if (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo))
857     htab_delete (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo));
858
859   free (loop_vinfo);
860   loop->aux = NULL;
861 }
862
863
864 /* Function vect_analyze_loop_1.
865
866    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
867    for it. The different analyses will record information in the
868    loop_vec_info struct.  This is a subset of the analyses applied in
869    vect_analyze_loop, to be applied on an inner-loop nested in the loop
870    that is now considered for (outer-loop) vectorization.  */
871
872 static loop_vec_info
873 vect_analyze_loop_1 (struct loop *loop)
874 {
875   loop_vec_info loop_vinfo;
876
877   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
878     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest_1 =====");
879
880   /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit, etc.  */
881
882   loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
883   if (!loop_vinfo)
884     {
885       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
886         fprintf (vect_dump, "bad inner-loop form.");
887       return NULL;
888     }
889
890   return loop_vinfo;
891 }
892
893
894 /* Function vect_analyze_loop_form.
895
896    Verify that certain CFG restrictions hold, including:
897    - the loop has a pre-header
898    - the loop has a single entry and exit
899    - the loop exit condition is simple enough, and the number of iterations
900      can be analyzed (a countable loop).  */
901
902 loop_vec_info
903 vect_analyze_loop_form (struct loop *loop)
904 {
905   loop_vec_info loop_vinfo;
906   gimple loop_cond;
907   tree number_of_iterations = NULL;
908   loop_vec_info inner_loop_vinfo = NULL;
909
910   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
911     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_form ===");
912
913   /* Different restrictions apply when we are considering an inner-most loop,
914      vs. an outer (nested) loop.
915      (FORNOW. May want to relax some of these restrictions in the future).  */
916
917   if (!loop->inner)
918     {
919       /* Inner-most loop.  We currently require that the number of BBs is
920          exactly 2 (the header and latch).  Vectorizable inner-most loops
921          look like this:
922
923                         (pre-header)
924                            |
925                           header <--------+
926                            | |            |
927                            | +--> latch --+
928                            |
929                         (exit-bb)  */
930
931       if (loop->num_nodes != 2)
932         {
933           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
934             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
935           return NULL;
936         }
937
938       if (empty_block_p (loop->header))
939     {
940           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
941             fprintf (vect_dump, "not vectorized: empty loop.");
942       return NULL;
943     }
944     }
945   else
946     {
947       struct loop *innerloop = loop->inner;
948       edge entryedge;
949
950       /* Nested loop. We currently require that the loop is doubly-nested,
951          contains a single inner loop, and the number of BBs is exactly 5.
952          Vectorizable outer-loops look like this:
953
954                         (pre-header)
955                            |
956                           header <---+
957                            |         |
958                           inner-loop |
959                            |         |
960                           tail ------+
961                            |
962                         (exit-bb)
963
964          The inner-loop has the properties expected of inner-most loops
965          as described above.  */
966
967       if ((loop->inner)->inner || (loop->inner)->next)
968         {
969           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
970             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple nested loops.");
971           return NULL;
972         }
973
974       /* Analyze the inner-loop.  */
975       inner_loop_vinfo = vect_analyze_loop_1 (loop->inner);
976       if (!inner_loop_vinfo)
977         {
978           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
979             fprintf (vect_dump, "not vectorized: Bad inner loop.");
980           return NULL;
981         }
982
983       if (!expr_invariant_in_loop_p (loop,
984                                         LOOP_VINFO_NITERS (inner_loop_vinfo)))
985         {
986           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
987             fprintf (vect_dump,
988                      "not vectorized: inner-loop count not invariant.");
989           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
990           return NULL;
991         }
992
993       if (loop->num_nodes != 5)
994         {
995           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
996             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
997           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
998           return NULL;
999         }
1000
1001       gcc_assert (EDGE_COUNT (innerloop->header->preds) == 2);
1002       entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 0);
1003       if (EDGE_PRED (innerloop->header, 0)->src == innerloop->latch)
1004         entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 1);
1005
1006       if (entryedge->src != loop->header
1007           || !single_exit (innerloop)
1008           || single_exit (innerloop)->dest !=  EDGE_PRED (loop->latch, 0)->src)
1009         {
1010           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1011             fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported outerloop form.");
1012           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1013           return NULL;
1014         }
1015
1016       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1017         fprintf (vect_dump, "Considering outer-loop vectorization.");
1018     }
1019
1020   if (!single_exit (loop)
1021       || EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1022     {
1023       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1024         {
1025           if (!single_exit (loop))
1026             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple exits.");
1027           else if (EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1028             fprintf (vect_dump, "not vectorized: too many incoming edges.");
1029         }
1030       if (inner_loop_vinfo)
1031         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1032       return NULL;
1033     }
1034
1035   /* We assume that the loop exit condition is at the end of the loop. i.e,
1036      that the loop is represented as a do-while (with a proper if-guard
1037      before the loop if needed), where the loop header contains all the
1038      executable statements, and the latch is empty.  */
1039   if (!empty_block_p (loop->latch)
1040         || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (loop->latch)))
1041     {
1042       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1043         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unexpected loop form.");
1044       if (inner_loop_vinfo)
1045         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1046       return NULL;
1047     }
1048
1049   /* Make sure there exists a single-predecessor exit bb:  */
1050   if (!single_pred_p (single_exit (loop)->dest))
1051     {
1052       edge e = single_exit (loop);
1053       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1054         {
1055           split_loop_exit_edge (e);
1056           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1057             fprintf (vect_dump, "split exit edge.");
1058         }
1059       else
1060         {
1061           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1062             fprintf (vect_dump, "not vectorized: abnormal loop exit edge.");
1063           if (inner_loop_vinfo)
1064             destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1065           return NULL;
1066         }
1067     }
1068
1069   loop_cond = vect_get_loop_niters (loop, &number_of_iterations);
1070   if (!loop_cond)
1071     {
1072       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1073         fprintf (vect_dump, "not vectorized: complicated exit condition.");
1074       if (inner_loop_vinfo)
1075         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1076       return NULL;
1077     }
1078
1079   if (!number_of_iterations)
1080     {
1081       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1082         fprintf (vect_dump,
1083                  "not vectorized: number of iterations cannot be computed.");
1084       if (inner_loop_vinfo)
1085         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1086       return NULL;
1087     }
1088
1089   if (chrec_contains_undetermined (number_of_iterations))
1090     {
1091       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1092         fprintf (vect_dump, "Infinite number of iterations.");
1093       if (inner_loop_vinfo)
1094         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1095       return NULL;
1096     }
1097
1098   if (!NITERS_KNOWN_P (number_of_iterations))
1099     {
1100       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1101         {
1102           fprintf (vect_dump, "Symbolic number of iterations is ");
1103           print_generic_expr (vect_dump, number_of_iterations, TDF_DETAILS);
1104         }
1105     }
1106   else if (TREE_INT_CST_LOW (number_of_iterations) == 0)
1107     {
1108       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1109         fprintf (vect_dump, "not vectorized: number of iterations = 0.");
1110       if (inner_loop_vinfo)
1111         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1112       return NULL;
1113     }
1114
1115   loop_vinfo = new_loop_vec_info (loop);
1116   LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1117   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1118
1119   STMT_VINFO_TYPE (vinfo_for_stmt (loop_cond)) = loop_exit_ctrl_vec_info_type;
1120
1121   /* CHECKME: May want to keep it around it in the future.  */
1122   if (inner_loop_vinfo)
1123     destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1124
1125   gcc_assert (!loop->aux);
1126   loop->aux = loop_vinfo;
1127   return loop_vinfo;
1128 }
1129
1130
1131 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
1132
1133 static inline int
1134 vect_get_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
1135 {
1136   tree dummy_type = NULL;
1137   int dummy = 0;
1138
1139   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
1140                                                        dummy_type, dummy);
1141 }
1142
1143  
1144 /* Function vect_analyze_loop_operations.
1145
1146    Scan the loop stmts and make sure they are all vectorizable.  */
1147
1148 static bool
1149 vect_analyze_loop_operations (loop_vec_info loop_vinfo)
1150 {
1151   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1152   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
1153   int nbbs = loop->num_nodes;
1154   gimple_stmt_iterator si;
1155   unsigned int vectorization_factor = 0;
1156   int i;
1157   gimple phi;
1158   stmt_vec_info stmt_info;
1159   bool need_to_vectorize = false;
1160   int min_profitable_iters;
1161   int min_scalar_loop_bound;
1162   unsigned int th;
1163   bool only_slp_in_loop = true, ok;
1164
1165   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1166     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_operations ===");
1167
1168   gcc_assert (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo));
1169   vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1170
1171   for (i = 0; i < nbbs; i++)
1172     {
1173       basic_block bb = bbs[i];
1174
1175       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1176         {
1177           phi = gsi_stmt (si);
1178           ok = true;
1179
1180           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
1181           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1182             {
1183               fprintf (vect_dump, "examining phi: ");
1184               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1185             }
1186
1187           if (! is_loop_header_bb_p (bb))
1188             {
1189               /* inner-loop loop-closed exit phi in outer-loop vectorization
1190                  (i.e. a phi in the tail of the outer-loop).
1191                  FORNOW: we currently don't support the case that these phis
1192                  are not used in the outerloop (unless it is double reduction,
1193                  i.e., this phi is vect_reduction_def), cause this case
1194                  requires to actually do something here.  */
1195               if ((!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1196                    || STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1197                   && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)
1198                      != vect_double_reduction_def)
1199                 {
1200                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1201                     fprintf (vect_dump,
1202                              "Unsupported loop-closed phi in outer-loop.");
1203                   return false;
1204                 }
1205               continue;
1206             }
1207
1208           gcc_assert (stmt_info);
1209
1210           if (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1211             {
1212               /* FORNOW: not yet supported.  */
1213               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1214                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: value used after loop.");
1215               return false;
1216             }
1217
1218           if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_used_in_scope
1219               && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_induction_def)
1220             {
1221               /* A scalar-dependence cycle that we don't support.  */
1222               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1223                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: scalar dependence cycle.");
1224               return false;
1225             }
1226
1227           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1228             {
1229               need_to_vectorize = true;
1230               if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
1231                 ok = vectorizable_induction (phi, NULL, NULL);
1232             }
1233
1234           if (!ok)
1235             {
1236               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1237                 {
1238                   fprintf (vect_dump,
1239                            "not vectorized: relevant phi not supported: ");
1240                   print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1241                 }
1242               return false;
1243             }
1244         }
1245
1246       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1247         {
1248           gimple stmt = gsi_stmt (si);
1249           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1250
1251           gcc_assert (stmt_info);
1252
1253           if (!vect_analyze_stmt (stmt, &need_to_vectorize, NULL))
1254             return false;
1255
1256           if ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1257                || VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)))
1258               && !PURE_SLP_STMT (stmt_info))
1259             /* STMT needs both SLP and loop-based vectorization.  */
1260             only_slp_in_loop = false;
1261         }
1262     } /* bbs */
1263
1264   /* All operations in the loop are either irrelevant (deal with loop
1265      control, or dead), or only used outside the loop and can be moved
1266      out of the loop (e.g. invariants, inductions).  The loop can be
1267      optimized away by scalar optimizations.  We're better off not
1268      touching this loop.  */
1269   if (!need_to_vectorize)
1270     {
1271       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1272         fprintf (vect_dump,
1273                  "All the computation can be taken out of the loop.");
1274       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1275         fprintf (vect_dump,
1276                  "not vectorized: redundant loop. no profit to vectorize.");
1277       return false;
1278     }
1279
1280   /* If all the stmts in the loop can be SLPed, we perform only SLP, and
1281      vectorization factor of the loop is the unrolling factor required by the
1282      SLP instances.  If that unrolling factor is 1, we say, that we perform
1283      pure SLP on loop - cross iteration parallelism is not exploited.  */
1284   if (only_slp_in_loop)
1285     vectorization_factor = LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo);
1286   else
1287     vectorization_factor = least_common_multiple (vectorization_factor,
1288                                 LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo));
1289
1290   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
1291
1292   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1293       && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1294     fprintf (vect_dump,
1295         "vectorization_factor = %d, niters = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1296         vectorization_factor, LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo));
1297
1298   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1299       && (LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) < vectorization_factor))
1300     {
1301       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1302         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count too small.");
1303       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1304         fprintf (vect_dump,"not vectorized: iteration count smaller than "
1305                  "vectorization factor.");
1306       return false;
1307     }
1308
1309   /* Analyze cost.  Decide if worth while to vectorize.  */
1310
1311   /* Once VF is set, SLP costs should be updated since the number of created
1312      vector stmts depends on VF.  */
1313   vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vinfo);
1314
1315   min_profitable_iters = vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vinfo);
1316   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (loop_vinfo) = min_profitable_iters;
1317
1318   if (min_profitable_iters < 0)
1319     {
1320       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1321         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not profitable.");
1322       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1323         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector version will never be "
1324                  "profitable.");
1325       return false;
1326     }
1327
1328   min_scalar_loop_bound = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_VECT_LOOP_BOUND)
1329                             * vectorization_factor) - 1);
1330
1331   /* Use the cost model only if it is more conservative than user specified
1332      threshold.  */
1333
1334   th = (unsigned) min_scalar_loop_bound;
1335   if (min_profitable_iters
1336       && (!min_scalar_loop_bound
1337           || min_profitable_iters > min_scalar_loop_bound))
1338     th = (unsigned) min_profitable_iters;
1339
1340   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1341       && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) <= th)
1342     {
1343       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1344         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not "
1345                  "profitable.");
1346       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1347         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count smaller than "
1348                  "user specified loop bound parameter or minimum "
1349                  "profitable iterations (whichever is more conservative).");
1350       return false;
1351     }
1352
1353   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1354       || LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0
1355       || LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
1356     {
1357       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1358         fprintf (vect_dump, "epilog loop required.");
1359       if (!vect_can_advance_ivs_p (loop_vinfo))
1360         {
1361           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1362             fprintf (vect_dump,
1363                      "not vectorized: can't create epilog loop 1.");
1364           return false;
1365         }
1366       if (!slpeel_can_duplicate_loop_p (loop, single_exit (loop)))
1367         {
1368           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1369             fprintf (vect_dump,
1370                      "not vectorized: can't create epilog loop 2.");
1371           return false;
1372         }
1373     }
1374
1375   return true;
1376 }
1377
1378
1379 /* Function vect_analyze_loop_2.
1380
1381    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1382    for it.  The different analyses will record information in the
1383    loop_vec_info struct.  */
1384 static bool
1385 vect_analyze_loop_2 (loop_vec_info loop_vinfo)
1386 {
1387   bool ok, dummy;
1388   int max_vf = MAX_VECTORIZATION_FACTOR;
1389   int min_vf = 2;
1390
1391   /* Find all data references in the loop (which correspond to vdefs/vuses)
1392      and analyze their evolution in the loop.  Also adjust the minimal
1393      vectorization factor according to the loads and stores.
1394
1395      FORNOW: Handle only simple, array references, which
1396      alignment can be forced, and aligned pointer-references.  */
1397
1398   ok = vect_analyze_data_refs (loop_vinfo, NULL, &min_vf);
1399   if (!ok)
1400     {
1401       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1402         fprintf (vect_dump, "bad data references.");
1403       return false;
1404     }
1405
1406   /* Classify all cross-iteration scalar data-flow cycles.
1407      Cross-iteration cycles caused by virtual phis are analyzed separately.  */
1408
1409   vect_analyze_scalar_cycles (loop_vinfo);
1410
1411   vect_pattern_recog (loop_vinfo);
1412
1413   /* Data-flow analysis to detect stmts that do not need to be vectorized.  */
1414
1415   ok = vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vinfo);
1416   if (!ok)
1417     {
1418       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1419         fprintf (vect_dump, "unexpected pattern.");
1420       return false;
1421     }
1422
1423   /* Analyze data dependences between the data-refs in the loop
1424      and adjust the maximum vectorization factor according to
1425      the dependences.
1426      FORNOW: fail at the first data dependence that we encounter.  */
1427
1428   ok = vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vinfo, NULL, &max_vf, &dummy);
1429   if (!ok
1430       || max_vf < min_vf)
1431     {
1432       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1433         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1434       return false;
1435     }
1436
1437   ok = vect_determine_vectorization_factor (loop_vinfo);
1438   if (!ok)
1439     {
1440       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1441         fprintf (vect_dump, "can't determine vectorization factor.");
1442       return false;
1443     }
1444   if (max_vf < LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo))
1445     {
1446       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1447         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1448       return false;
1449     }
1450
1451   /* Analyze the alignment of the data-refs in the loop.
1452      Fail if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
1453
1454   ok = vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1455   if (!ok)
1456     {
1457       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1458         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1459       return false;
1460     }
1461
1462   /* Analyze the access patterns of the data-refs in the loop (consecutive,
1463      complex, etc.). FORNOW: Only handle consecutive access pattern.  */
1464
1465   ok = vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vinfo, NULL);
1466   if (!ok)
1467     {
1468       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1469         fprintf (vect_dump, "bad data access.");
1470       return false;
1471     }
1472
1473   /* Prune the list of ddrs to be tested at run-time by versioning for alias.
1474      It is important to call pruning after vect_analyze_data_ref_accesses,
1475      since we use grouping information gathered by interleaving analysis.  */
1476   ok = vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vinfo);
1477   if (!ok)
1478     {
1479       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1480         fprintf (vect_dump, "too long list of versioning for alias "
1481                             "run-time tests.");
1482       return false;
1483     }
1484
1485   /* This pass will decide on using loop versioning and/or loop peeling in
1486      order to enhance the alignment of data references in the loop.  */
1487
1488   ok = vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vinfo);
1489   if (!ok)
1490     {
1491       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1492         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1493       return false;
1494     }
1495
1496   /* Check the SLP opportunities in the loop, analyze and build SLP trees.  */
1497   ok = vect_analyze_slp (loop_vinfo, NULL);
1498   if (ok)
1499     {
1500       /* Decide which possible SLP instances to SLP.  */
1501       vect_make_slp_decision (loop_vinfo);
1502
1503       /* Find stmts that need to be both vectorized and SLPed.  */
1504       vect_detect_hybrid_slp (loop_vinfo);
1505     }
1506
1507   /* Scan all the operations in the loop and make sure they are
1508      vectorizable.  */
1509
1510   ok = vect_analyze_loop_operations (loop_vinfo);
1511   if (!ok)
1512     {
1513       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1514         fprintf (vect_dump, "bad operation or unsupported loop bound.");
1515       return false;
1516     }
1517
1518   return true;
1519 }
1520
1521 /* Function vect_analyze_loop.
1522
1523    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1524    for it.  The different analyses will record information in the
1525    loop_vec_info struct.  */
1526 loop_vec_info
1527 vect_analyze_loop (struct loop *loop)
1528 {
1529   loop_vec_info loop_vinfo;
1530   unsigned int vector_sizes;
1531
1532   /* Autodetect first vector size we try.  */
1533   current_vector_size = 0;
1534   vector_sizes = targetm.vectorize.autovectorize_vector_sizes ();
1535
1536   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1537     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest =====");
1538
1539   if (loop_outer (loop)
1540       && loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))
1541       && LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))))
1542     {
1543       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1544         fprintf (vect_dump, "outer-loop already vectorized.");
1545       return NULL;
1546     }
1547
1548   while (1)
1549     {
1550       /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit).  */
1551       loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
1552       if (!loop_vinfo)
1553         {
1554           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1555             fprintf (vect_dump, "bad loop form.");
1556           return NULL;
1557         }
1558
1559       if (vect_analyze_loop_2 (loop_vinfo))
1560         {
1561           LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vinfo) = 1;
1562
1563           return loop_vinfo;
1564         }
1565
1566       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1567
1568       vector_sizes &= ~current_vector_size;
1569       if (vector_sizes == 0
1570           || current_vector_size == 0)
1571         return NULL;
1572
1573       /* Try the next biggest vector size.  */
1574       current_vector_size = 1 << floor_log2 (vector_sizes);
1575       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1576         fprintf (vect_dump, "***** Re-trying analysis with "
1577                  "vector size %d\n", current_vector_size);
1578     }
1579 }
1580
1581
1582 /* Function reduction_code_for_scalar_code
1583
1584    Input:
1585    CODE - tree_code of a reduction operations.
1586
1587    Output:
1588    REDUC_CODE - the corresponding tree-code to be used to reduce the
1589       vector of partial results into a single scalar result (which
1590       will also reside in a vector) or ERROR_MARK if the operation is
1591       a supported reduction operation, but does not have such tree-code.
1592
1593    Return FALSE if CODE currently cannot be vectorized as reduction.  */
1594
1595 static bool
1596 reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code code,
1597                                 enum tree_code *reduc_code)
1598 {
1599   switch (code)
1600     {
1601       case MAX_EXPR:
1602         *reduc_code = REDUC_MAX_EXPR;
1603         return true;
1604
1605       case MIN_EXPR:
1606         *reduc_code = REDUC_MIN_EXPR;
1607         return true;
1608
1609       case PLUS_EXPR:
1610         *reduc_code = REDUC_PLUS_EXPR;
1611         return true;
1612
1613       case MULT_EXPR:
1614       case MINUS_EXPR:
1615       case BIT_IOR_EXPR:
1616       case BIT_XOR_EXPR:
1617       case BIT_AND_EXPR:
1618         *reduc_code = ERROR_MARK;
1619         return true;
1620
1621       default:
1622        return false;
1623     }
1624 }
1625
1626
1627 /* Error reporting helper for vect_is_simple_reduction below.  GIMPLE statement
1628    STMT is printed with a message MSG. */
1629
1630 static void
1631 report_vect_op (gimple stmt, const char *msg)
1632 {
1633   fprintf (vect_dump, "%s", msg);
1634   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
1635 }
1636
1637
1638 /* Function vect_is_simple_reduction_1
1639
1640    (1) Detect a cross-iteration def-use cycle that represents a simple
1641    reduction computation.  We look for the following pattern:
1642
1643    loop_header:
1644      a1 = phi < a0, a2 >
1645      a3 = ...
1646      a2 = operation (a3, a1)
1647
1648    such that:
1649    1. operation is commutative and associative and it is safe to
1650       change the order of the computation (if CHECK_REDUCTION is true)
1651    2. no uses for a2 in the loop (a2 is used out of the loop)
1652    3. no uses of a1 in the loop besides the reduction operation
1653    4. no uses of a1 outside the loop.
1654
1655    Conditions 1,4 are tested here.
1656    Conditions 2,3 are tested in vect_mark_stmts_to_be_vectorized.
1657
1658    (2) Detect a cross-iteration def-use cycle in nested loops, i.e.,
1659    nested cycles, if CHECK_REDUCTION is false.
1660
1661    (3) Detect cycles of phi nodes in outer-loop vectorization, i.e., double
1662    reductions:
1663
1664      a1 = phi < a0, a2 >
1665      inner loop (def of a3)
1666      a2 = phi < a3 >
1667
1668    If MODIFY is true it tries also to rework the code in-place to enable
1669    detection of more reduction patterns.  For the time being we rewrite
1670    "res -= RHS" into "rhs += -RHS" when it seems worthwhile.
1671 */
1672
1673 static gimple
1674 vect_is_simple_reduction_1 (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
1675                             bool check_reduction, bool *double_reduc,
1676                             bool modify)
1677 {
1678   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1679   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1680   edge latch_e = loop_latch_edge (loop);
1681   tree loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, latch_e);
1682   gimple def_stmt, def1 = NULL, def2 = NULL;
1683   enum tree_code orig_code, code;
1684   tree op1, op2, op3 = NULL_TREE, op4 = NULL_TREE;
1685   tree type;
1686   int nloop_uses;
1687   tree name;
1688   imm_use_iterator imm_iter;
1689   use_operand_p use_p;
1690   bool phi_def;
1691
1692   *double_reduc = false;
1693
1694   /* If CHECK_REDUCTION is true, we assume inner-most loop vectorization,
1695      otherwise, we assume outer loop vectorization.  */
1696   gcc_assert ((check_reduction && loop == vect_loop)
1697               || (!check_reduction && flow_loop_nested_p (vect_loop, loop)));
1698
1699   name = PHI_RESULT (phi);
1700   nloop_uses = 0;
1701   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1702     {
1703       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1704       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1705         continue;
1706
1707       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt)))
1708         {
1709           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1710             fprintf (vect_dump, "intermediate value used outside loop.");
1711
1712           return NULL;
1713         }
1714
1715       if (vinfo_for_stmt (use_stmt)
1716           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1717         nloop_uses++;
1718       if (nloop_uses > 1)
1719         {
1720           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1721             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1722           return NULL;
1723         }
1724     }
1725
1726   if (TREE_CODE (loop_arg) != SSA_NAME)
1727     {
1728       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1729         {
1730           fprintf (vect_dump, "reduction: not ssa_name: ");
1731           print_generic_expr (vect_dump, loop_arg, TDF_SLIM);
1732         }
1733       return NULL;
1734     }
1735
1736   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (loop_arg);
1737   if (!def_stmt)
1738     {
1739       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1740         fprintf (vect_dump, "reduction: no def_stmt.");
1741       return NULL;
1742     }
1743
1744   if (!is_gimple_assign (def_stmt) && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
1745     {
1746       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1747         print_gimple_stmt (vect_dump, def_stmt, 0, TDF_SLIM);
1748       return NULL;
1749     }
1750
1751   if (is_gimple_assign (def_stmt))
1752     {
1753       name = gimple_assign_lhs (def_stmt);
1754       phi_def = false;
1755     }
1756   else
1757     {
1758       name = PHI_RESULT (def_stmt);
1759       phi_def = true;
1760     }
1761
1762   nloop_uses = 0;
1763   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1764     {
1765       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1766       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1767         continue;
1768       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
1769           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
1770           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1771         nloop_uses++;
1772       if (nloop_uses > 1)
1773         {
1774           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1775             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1776           return NULL;
1777         }
1778     }
1779
1780   /* If DEF_STMT is a phi node itself, we expect it to have a single argument
1781      defined in the inner loop.  */
1782   if (phi_def)
1783     {
1784       op1 = PHI_ARG_DEF (def_stmt, 0);
1785
1786       if (gimple_phi_num_args (def_stmt) != 1
1787           || TREE_CODE (op1) != SSA_NAME)
1788         {
1789           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1790             fprintf (vect_dump, "unsupported phi node definition.");
1791
1792           return NULL;
1793         }
1794
1795       def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1796       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1797           && loop->inner
1798           && flow_bb_inside_loop_p (loop->inner, gimple_bb (def1))
1799           && is_gimple_assign (def1))
1800         {
1801           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1802             report_vect_op (def_stmt, "detected double reduction: ");
1803
1804           *double_reduc = true;
1805           return def_stmt;
1806         }
1807
1808       return NULL;
1809     }
1810
1811   code = orig_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
1812
1813   /* We can handle "res -= x[i]", which is non-associative by
1814      simply rewriting this into "res += -x[i]".  Avoid changing
1815      gimple instruction for the first simple tests and only do this
1816      if we're allowed to change code at all.  */
1817   if (code == MINUS_EXPR
1818       && modify
1819       && (op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt))
1820       && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1821       && SSA_NAME_DEF_STMT (op1) == phi)
1822     code = PLUS_EXPR;
1823
1824   if (check_reduction
1825       && (!commutative_tree_code (code) || !associative_tree_code (code)))
1826     {
1827       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1828         report_vect_op (def_stmt, "reduction: not commutative/associative: ");
1829       return NULL;
1830     }
1831
1832   if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
1833     {
1834       if (code != COND_EXPR)
1835         {
1836           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1837             report_vect_op (def_stmt, "reduction: not binary operation: ");
1838
1839           return NULL;
1840         }
1841
1842       op3 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 0);
1843       if (COMPARISON_CLASS_P (op3))
1844         {
1845           op4 = TREE_OPERAND (op3, 1);
1846           op3 = TREE_OPERAND (op3, 0);
1847         }
1848
1849       op1 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 1);
1850       op2 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 2);
1851
1852       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1853         {
1854           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1855             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1856
1857           return NULL;
1858         }
1859     }
1860   else
1861     {
1862       op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1863       op2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1864
1865       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME || TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1866         {
1867           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1868             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1869
1870           return NULL;
1871         }
1872    }
1873
1874   type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt));
1875   if ((TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1876        && !types_compatible_p (type,TREE_TYPE (op1)))
1877       || (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME
1878           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op2)))
1879       || (op3 && TREE_CODE (op3) == SSA_NAME
1880           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op3)))
1881       || (op4 && TREE_CODE (op4) == SSA_NAME
1882           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op4))))
1883     {
1884       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1885         {
1886           fprintf (vect_dump, "reduction: multiple types: operation type: ");
1887           print_generic_expr (vect_dump, type, TDF_SLIM);
1888           fprintf (vect_dump, ", operands types: ");
1889           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op1), TDF_SLIM);
1890           fprintf (vect_dump, ",");
1891           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op2), TDF_SLIM);
1892           if (op3)
1893             {
1894               fprintf (vect_dump, ",");
1895               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op3), TDF_SLIM);
1896             }
1897
1898           if (op4)
1899             {
1900               fprintf (vect_dump, ",");
1901               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op4), TDF_SLIM);
1902             }
1903         }
1904
1905       return NULL;
1906     }
1907
1908   /* Check that it's ok to change the order of the computation.
1909      Generally, when vectorizing a reduction we change the order of the
1910      computation.  This may change the behavior of the program in some
1911      cases, so we need to check that this is ok.  One exception is when
1912      vectorizing an outer-loop: the inner-loop is executed sequentially,
1913      and therefore vectorizing reductions in the inner-loop during
1914      outer-loop vectorization is safe.  */
1915
1916   /* CHECKME: check for !flag_finite_math_only too?  */
1917   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_associative_math
1918       && check_reduction)
1919     {
1920       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1921       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1922         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe fp math optimization: ");
1923       return NULL;
1924     }
1925   else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1926            && check_reduction)
1927     {
1928       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1929       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1930         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe int math optimization: ");
1931       return NULL;
1932     }
1933   else if (SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type) && check_reduction)
1934     {
1935       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1936       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1937         report_vect_op (def_stmt,
1938                         "reduction: unsafe fixed-point math optimization: ");
1939       return NULL;
1940     }
1941
1942   /* If we detected "res -= x[i]" earlier, rewrite it into
1943      "res += -x[i]" now.  If this turns out to be useless reassoc
1944      will clean it up again.  */
1945   if (orig_code == MINUS_EXPR)
1946     {
1947       tree rhs = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1948       tree negrhs = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (rhs), NULL);
1949       gimple negate_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NEGATE_EXPR, negrhs,
1950                                                          rhs, NULL);
1951       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
1952       set_vinfo_for_stmt (negate_stmt, new_stmt_vec_info (negate_stmt, 
1953                                                           loop_info, NULL));
1954       gsi_insert_before (&gsi, negate_stmt, GSI_NEW_STMT);
1955       gimple_assign_set_rhs2 (def_stmt, negrhs);
1956       gimple_assign_set_rhs_code (def_stmt, PLUS_EXPR);
1957       update_stmt (def_stmt);
1958     }
1959
1960   /* Reduction is safe. We're dealing with one of the following:
1961      1) integer arithmetic and no trapv
1962      2) floating point arithmetic, and special flags permit this optimization
1963      3) nested cycle (i.e., outer loop vectorization).  */
1964   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1965     def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1966
1967   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
1968     def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
1969
1970   if (code != COND_EXPR
1971       && (!def1 || !def2 || gimple_nop_p (def1) || gimple_nop_p (def2)))
1972     {
1973       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1974         report_vect_op (def_stmt, "reduction: no defs for operands: ");
1975       return NULL;
1976     }
1977
1978   /* Check that one def is the reduction def, defined by PHI,
1979      the other def is either defined in the loop ("vect_internal_def"),
1980      or it's an induction (defined by a loop-header phi-node).  */
1981
1982   if (def2 && def2 == phi
1983       && (code == COND_EXPR
1984           || (def1 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def1))
1985               && (is_gimple_assign (def1)
1986                   || is_gimple_call (def1)
1987                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1988                       == vect_induction_def
1989                   || (gimple_code (def1) == GIMPLE_PHI
1990                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1991                           == vect_internal_def
1992                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def1)))))))
1993     {
1994       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1995         report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
1996       return def_stmt;
1997     }
1998   else if (def1 && def1 == phi
1999            && (code == COND_EXPR
2000                || (def2 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def2))
2001                    && (is_gimple_assign (def2)
2002                        || is_gimple_call (def2)
2003                        || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
2004                            == vect_induction_def
2005                        || (gimple_code (def2) == GIMPLE_PHI
2006                            && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
2007                                == vect_internal_def
2008                            && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def2)))))))
2009     {
2010       if (check_reduction)
2011         {
2012           /* Swap operands (just for simplicity - so that the rest of the code
2013              can assume that the reduction variable is always the last (second)
2014              argument).  */
2015           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2016             report_vect_op (def_stmt,
2017                             "detected reduction: need to swap operands: ");
2018
2019           swap_tree_operands (def_stmt, gimple_assign_rhs1_ptr (def_stmt),
2020                               gimple_assign_rhs2_ptr (def_stmt));
2021         }
2022       else
2023         {
2024           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2025             report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
2026         }
2027
2028       return def_stmt;
2029     }
2030   else
2031     {
2032       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2033         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unknown pattern: ");
2034
2035       return NULL;
2036     }
2037 }
2038
2039 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, that won't modify code
2040    in-place.  Arguments as there.  */
2041
2042 static gimple
2043 vect_is_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2044                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2045 {
2046   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2047                                      double_reduc, false);
2048 }
2049
2050 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, which will modify code
2051    in-place if it enables detection of more reductions.  Arguments
2052    as there.  */
2053
2054 gimple
2055 vect_force_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2056                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2057 {
2058   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2059                                      double_reduc, true);
2060 }
2061
2062 /* Calculate the cost of one scalar iteration of the loop.  */
2063 int
2064 vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info loop_vinfo)
2065 {
2066   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2067   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2068   int nbbs = loop->num_nodes, factor, scalar_single_iter_cost = 0;
2069   int innerloop_iters, i, stmt_cost;
2070
2071   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2072      iteration for now.
2073
2074      TODO: Add outer loop support.
2075
2076      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2077      statements.  */
2078
2079   /* FORNOW.  */
2080   innerloop_iters = 1;
2081   if (loop->inner)
2082     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2083
2084   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2085     {
2086       gimple_stmt_iterator si;
2087       basic_block bb = bbs[i];
2088
2089       if (bb->loop_father == loop->inner)
2090         factor = innerloop_iters;
2091       else
2092         factor = 1;
2093
2094       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2095         {
2096           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2097           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2098
2099           if (!is_gimple_assign (stmt) && !is_gimple_call (stmt))
2100             continue;
2101
2102           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2103           if (stmt_info
2104               && !STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2105               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2106                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2107             continue;
2108
2109           if (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt)))
2110             {
2111               if (DR_IS_READ (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt))))
2112                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_load);
2113              else
2114                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_store);
2115             }
2116           else
2117             stmt_cost = vect_get_cost (scalar_stmt);
2118
2119           scalar_single_iter_cost += stmt_cost * factor;
2120         }
2121     }
2122   return scalar_single_iter_cost;
2123 }
2124
2125 /* Calculate cost of peeling the loop PEEL_ITERS_PROLOGUE times.  */
2126 int
2127 vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info loop_vinfo, int peel_iters_prologue,
2128                              int *peel_iters_epilogue,
2129                              int scalar_single_iter_cost)
2130 {
2131   int peel_guard_costs = 0;
2132   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2133
2134   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo))
2135     {
2136       *peel_iters_epilogue = vf/2;
2137       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2138         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2139                             "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2140                             "loop iterations are unknown .");
2141
2142       /* If peeled iterations are known but number of scalar loop
2143          iterations are unknown, count a taken branch per peeled loop.  */
2144       peel_guard_costs =  2 * vect_get_cost (cond_branch_taken);
2145     }
2146   else
2147     {
2148       int niters = LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo);
2149       peel_iters_prologue = niters < peel_iters_prologue ?
2150                             niters : peel_iters_prologue;
2151       *peel_iters_epilogue = (niters - peel_iters_prologue) % vf;
2152     }
2153
2154    return (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2155             + (*peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2156            + peel_guard_costs;
2157 }
2158
2159 /* Function vect_estimate_min_profitable_iters
2160
2161    Return the number of iterations required for the vector version of the
2162    loop to be profitable relative to the cost of the scalar version of the
2163    loop.
2164
2165    TODO: Take profile info into account before making vectorization
2166    decisions, if available.  */
2167
2168 int
2169 vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info loop_vinfo)
2170 {
2171   int i;
2172   int min_profitable_iters;
2173   int peel_iters_prologue;
2174   int peel_iters_epilogue;
2175   int vec_inside_cost = 0;
2176   int vec_outside_cost = 0;
2177   int scalar_single_iter_cost = 0;
2178   int scalar_outside_cost = 0;
2179   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2180   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2181   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2182   int nbbs = loop->num_nodes;
2183   int npeel = LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo);
2184   int peel_guard_costs = 0;
2185   int innerloop_iters = 0, factor;
2186   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
2187   slp_instance instance;
2188
2189   /* Cost model disabled.  */
2190   if (!flag_vect_cost_model)
2191     {
2192       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2193         fprintf (vect_dump, "cost model disabled.");
2194       return 0;
2195     }
2196
2197   /* Requires loop versioning tests to handle misalignment.  */
2198   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
2199     {
2200       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2201       vec_outside_cost +=
2202         VEC_length (gimple, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
2203       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2204         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2205                  "versioning to treat misalignment.\n");
2206     }
2207
2208   /* Requires loop versioning with alias checks.  */
2209   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2210     {
2211       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2212       vec_outside_cost +=
2213         VEC_length (ddr_p, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
2214       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2215         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2216                  "versioning aliasing.\n");
2217     }
2218
2219   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2220       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2221     vec_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2222
2223   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2224      iteration for now.
2225
2226      TODO: Add outer loop support.
2227
2228      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2229      statements.  */
2230
2231   /* FORNOW.  */
2232   if (loop->inner)
2233     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2234
2235   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2236     {
2237       gimple_stmt_iterator si;
2238       basic_block bb = bbs[i];
2239
2240       if (bb->loop_father == loop->inner)
2241         factor = innerloop_iters;
2242       else
2243         factor = 1;
2244
2245       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2246         {
2247           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2248           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2249           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2250           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2251               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2252                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2253             continue;
2254           vec_inside_cost += STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) * factor;
2255           /* FIXME: for stmts in the inner-loop in outer-loop vectorization,
2256              some of the "outside" costs are generated inside the outer-loop.  */
2257           vec_outside_cost += STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info);
2258         }
2259     }
2260
2261   scalar_single_iter_cost = vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vinfo);
2262
2263   /* Add additional cost for the peeled instructions in prologue and epilogue
2264      loop.
2265
2266      FORNOW: If we don't know the value of peel_iters for prologue or epilogue
2267      at compile-time - we assume it's vf/2 (the worst would be vf-1).
2268
2269      TODO: Build an expression that represents peel_iters for prologue and
2270      epilogue to be used in a run-time test.  */
2271
2272   if (npeel  < 0)
2273     {
2274       peel_iters_prologue = vf/2;
2275       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2276         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2277                  "prologue peel iters set to vf/2.");
2278
2279       /* If peeling for alignment is unknown, loop bound of main loop becomes
2280          unknown.  */
2281       peel_iters_epilogue = vf/2;
2282       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2283         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2284                  "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2285                  "peeling for alignment is unknown .");
2286
2287       /* If peeled iterations are unknown, count a taken branch and a not taken
2288          branch per peeled loop. Even if scalar loop iterations are known,
2289          vector iterations are not known since peeled prologue iterations are
2290          not known. Hence guards remain the same.  */
2291       peel_guard_costs +=  2 * (vect_get_cost (cond_branch_taken)
2292                                 + vect_get_cost (cond_branch_not_taken));
2293       vec_outside_cost += (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2294                            + (peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2295                            + peel_guard_costs;
2296     }
2297   else
2298     {
2299       peel_iters_prologue = npeel;
2300       vec_outside_cost += vect_get_known_peeling_cost (loop_vinfo,
2301                                     peel_iters_prologue, &peel_iters_epilogue,
2302                                     scalar_single_iter_cost);
2303     }
2304
2305   /* FORNOW: The scalar outside cost is incremented in one of the
2306      following ways:
2307
2308      1. The vectorizer checks for alignment and aliasing and generates
2309      a condition that allows dynamic vectorization.  A cost model
2310      check is ANDED with the versioning condition.  Hence scalar code
2311      path now has the added cost of the versioning check.
2312
2313        if (cost > th & versioning_check)
2314          jmp to vector code
2315
2316      Hence run-time scalar is incremented by not-taken branch cost.
2317
2318      2. The vectorizer then checks if a prologue is required.  If the
2319      cost model check was not done before during versioning, it has to
2320      be done before the prologue check.
2321
2322        if (cost <= th)
2323          prologue = scalar_iters
2324        if (prologue == 0)
2325          jmp to vector code
2326        else
2327          execute prologue
2328        if (prologue == num_iters)
2329          go to exit
2330
2331      Hence the run-time scalar cost is incremented by a taken branch,
2332      plus a not-taken branch, plus a taken branch cost.
2333
2334      3. The vectorizer then checks if an epilogue is required.  If the
2335      cost model check was not done before during prologue check, it
2336      has to be done with the epilogue check.
2337
2338        if (prologue == 0)
2339          jmp to vector code
2340        else
2341          execute prologue
2342        if (prologue == num_iters)
2343          go to exit
2344        vector code:
2345          if ((cost <= th) | (scalar_iters-prologue-epilogue == 0))
2346            jmp to epilogue
2347
2348      Hence the run-time scalar cost should be incremented by 2 taken
2349      branches.
2350
2351      TODO: The back end may reorder the BBS's differently and reverse
2352      conditions/branch directions.  Change the estimates below to
2353      something more reasonable.  */
2354
2355   /* If the number of iterations is known and we do not do versioning, we can
2356      decide whether to vectorize at compile time.  Hence the scalar version
2357      do not carry cost model guard costs.  */
2358   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
2359       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2360       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2361     {
2362       /* Cost model check occurs at versioning.  */
2363       if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2364           || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2365         scalar_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_not_taken);
2366       else
2367         {
2368           /* Cost model check occurs at prologue generation.  */
2369           if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) < 0)
2370             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken)
2371                                    + vect_get_cost (cond_branch_not_taken); 
2372           /* Cost model check occurs at epilogue generation.  */
2373           else
2374             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2375         }
2376     }
2377
2378   /* Add SLP costs.  */
2379   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
2380   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, i, instance)
2381     {
2382       vec_outside_cost += SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2383       vec_inside_cost += SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2384     }
2385
2386   /* Calculate number of iterations required to make the vector version
2387      profitable, relative to the loop bodies only.  The following condition
2388      must hold true:
2389      SIC * niters + SOC > VIC * ((niters-PL_ITERS-EP_ITERS)/VF) + VOC
2390      where
2391      SIC = scalar iteration cost, VIC = vector iteration cost,
2392      VOC = vector outside cost, VF = vectorization factor,
2393      PL_ITERS = prologue iterations, EP_ITERS= epilogue iterations
2394      SOC = scalar outside cost for run time cost model check.  */
2395
2396   if ((scalar_single_iter_cost * vf) > vec_inside_cost)
2397     {
2398       if (vec_outside_cost <= 0)
2399         min_profitable_iters = 1;
2400       else
2401         {
2402           min_profitable_iters = ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf
2403                                   - vec_inside_cost * peel_iters_prologue
2404                                   - vec_inside_cost * peel_iters_epilogue)
2405                                  / ((scalar_single_iter_cost * vf)
2406                                     - vec_inside_cost);
2407
2408           if ((scalar_single_iter_cost * vf * min_profitable_iters)
2409               <= ((vec_inside_cost * min_profitable_iters)
2410                   + ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf)))
2411             min_profitable_iters++;
2412         }
2413     }
2414   /* vector version will never be profitable.  */
2415   else
2416     {
2417       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2418         fprintf (vect_dump, "cost model: the vector iteration cost = %d "
2419                  "divided by the scalar iteration cost = %d "
2420                  "is greater or equal to the vectorization factor = %d.",
2421                  vec_inside_cost, scalar_single_iter_cost, vf);
2422       return -1;
2423     }
2424
2425   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2426     {
2427       fprintf (vect_dump, "Cost model analysis: \n");
2428       fprintf (vect_dump, "  Vector inside of loop cost: %d\n",
2429                vec_inside_cost);
2430       fprintf (vect_dump, "  Vector outside of loop cost: %d\n",
2431                vec_outside_cost);
2432       fprintf (vect_dump, "  Scalar iteration cost: %d\n",
2433                scalar_single_iter_cost);
2434       fprintf (vect_dump, "  Scalar outside cost: %d\n", scalar_outside_cost);
2435       fprintf (vect_dump, "  prologue iterations: %d\n",
2436                peel_iters_prologue);
2437       fprintf (vect_dump, "  epilogue iterations: %d\n",
2438                peel_iters_epilogue);
2439       fprintf (vect_dump, "  Calculated minimum iters for profitability: %d\n",
2440                min_profitable_iters);
2441     }
2442
2443   min_profitable_iters =
2444         min_profitable_iters < vf ? vf : min_profitable_iters;
2445
2446   /* Because the condition we create is:
2447      if (niters <= min_profitable_iters)
2448        then skip the vectorized loop.  */
2449   min_profitable_iters--;
2450
2451   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2452     fprintf (vect_dump, "  Profitability threshold = %d\n",
2453              min_profitable_iters);
2454
2455   return min_profitable_iters;
2456 }
2457
2458
2459 /* TODO: Close dependency between vect_model_*_cost and vectorizable_*
2460    functions. Design better to avoid maintenance issues.  */
2461
2462 /* Function vect_model_reduction_cost.
2463
2464    Models cost for a reduction operation, including the vector ops
2465    generated within the strip-mine loop, the initial definition before
2466    the loop, and the epilogue code that must be generated.  */
2467
2468 static bool
2469 vect_model_reduction_cost (stmt_vec_info stmt_info, enum tree_code reduc_code,
2470                            int ncopies)
2471 {
2472   int outer_cost = 0;
2473   enum tree_code code;
2474   optab optab;
2475   tree vectype;
2476   gimple stmt, orig_stmt;
2477   tree reduction_op;
2478   enum machine_mode mode;
2479   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2480   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2481
2482
2483   /* Cost of reduction op inside loop.  */
2484   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2485     += ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2486
2487   stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2488
2489   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
2490     {
2491     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
2492       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ternary_op);
2493       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 2);
2494       break;
2495     case GIMPLE_UNARY_RHS:
2496       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2497       break;
2498     case GIMPLE_BINARY_RHS:
2499       reduction_op = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2500       break;
2501     default:
2502       gcc_unreachable ();
2503     }
2504
2505   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
2506   if (!vectype)
2507     {
2508       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2509         {
2510           fprintf (vect_dump, "unsupported data-type ");
2511           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (reduction_op), TDF_SLIM);
2512         }
2513       return false;
2514    }
2515
2516   mode = TYPE_MODE (vectype);
2517   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
2518
2519   if (!orig_stmt)
2520     orig_stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2521
2522   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
2523
2524   /* Add in cost for initial definition.  */
2525   outer_cost += vect_get_cost (scalar_to_vec);
2526
2527   /* Determine cost of epilogue code.
2528
2529      We have a reduction operator that will reduce the vector in one statement.
2530      Also requires scalar extract.  */
2531
2532   if (!nested_in_vect_loop_p (loop, orig_stmt))
2533     {
2534       if (reduc_code != ERROR_MARK)
2535         outer_cost += vect_get_cost (vector_stmt) 
2536                       + vect_get_cost (vec_to_scalar); 
2537       else
2538         {
2539           int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
2540           tree bitsize =
2541             TYPE_SIZE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (orig_stmt)));
2542           int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
2543           int nelements = vec_size_in_bits / element_bitsize;
2544
2545           optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
2546
2547           /* We have a whole vector shift available.  */
2548           if (VECTOR_MODE_P (mode)
2549               && optab_handler (optab, mode) != CODE_FOR_nothing
2550               && optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
2551             /* Final reduction via vector shifts and the reduction operator. Also
2552                requires scalar extract.  */
2553             outer_cost += ((exact_log2(nelements) * 2) 
2554               * vect_get_cost (vector_stmt) 
2555               + vect_get_cost (vec_to_scalar));
2556           else
2557             /* Use extracts and reduction op for final reduction.  For N elements,
2558                we have N extracts and N-1 reduction ops.  */
2559             outer_cost += ((nelements + nelements - 1) 
2560               * vect_get_cost (vector_stmt));
2561         }
2562     }
2563
2564   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = outer_cost;
2565
2566   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2567     fprintf (vect_dump, "vect_model_reduction_cost: inside_cost = %d, "
2568              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2569              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2570
2571   return true;
2572 }
2573
2574
2575 /* Function vect_model_induction_cost.
2576
2577    Models cost for induction operations.  */
2578
2579 static void
2580 vect_model_induction_cost (stmt_vec_info stmt_info, int ncopies)
2581 {
2582   /* loop cost for vec_loop.  */
2583   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2584     = ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2585   /* prologue cost for vec_init and vec_step.  */
2586   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info)  
2587     = 2 * vect_get_cost (scalar_to_vec);
2588
2589   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2590     fprintf (vect_dump, "vect_model_induction_cost: inside_cost = %d, "
2591              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2592              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2593 }
2594
2595
2596 /* Function get_initial_def_for_induction
2597
2598    Input:
2599    STMT - a stmt that performs an induction operation in the loop.
2600    IV_PHI - the initial value of the induction variable
2601
2602    Output:
2603    Return a vector variable, initialized with the first VF values of
2604    the induction variable.  E.g., for an iv with IV_PHI='X' and
2605    evolution S, for a vector of 4 units, we want to return:
2606    [X, X + S, X + 2*S, X + 3*S].  */
2607
2608 static tree
2609 get_initial_def_for_induction (gimple iv_phi)
2610 {
2611   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2612   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2613   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2614   tree scalar_type;
2615   tree vectype;
2616   int nunits;
2617   edge pe = loop_preheader_edge (loop);
2618   struct loop *iv_loop;
2619   basic_block new_bb;
2620   tree vec, vec_init, vec_step, t;
2621   tree access_fn;
2622   tree new_var;
2623   tree new_name;
2624   gimple init_stmt, induction_phi, new_stmt;
2625   tree induc_def, vec_def, vec_dest;
2626   tree init_expr, step_expr;
2627   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2628   int i;
2629   bool ok;
2630   int ncopies;
2631   tree expr;
2632   stmt_vec_info phi_info = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2633   bool nested_in_vect_loop = false;
2634   gimple_seq stmts = NULL;
2635   imm_use_iterator imm_iter;
2636   use_operand_p use_p;
2637   gimple exit_phi;
2638   edge latch_e;
2639   tree loop_arg;
2640   gimple_stmt_iterator si;
2641   basic_block bb = gimple_bb (iv_phi);
2642   tree stepvectype;
2643   tree resvectype;
2644
2645   /* Is phi in an inner-loop, while vectorizing an enclosing outer-loop?  */
2646   if (nested_in_vect_loop_p (loop, iv_phi))
2647     {
2648       nested_in_vect_loop = true;
2649       iv_loop = loop->inner;
2650     }
2651   else
2652     iv_loop = loop;
2653   gcc_assert (iv_loop == (gimple_bb (iv_phi))->loop_father);
2654
2655   latch_e = loop_latch_edge (iv_loop);
2656   loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi, latch_e);
2657
2658   access_fn = analyze_scalar_evolution (iv_loop, PHI_RESULT (iv_phi));
2659   gcc_assert (access_fn);
2660   STRIP_NOPS (access_fn);
2661   ok = vect_is_simple_iv_evolution (iv_loop->num, access_fn,
2662                                     &init_expr, &step_expr);
2663   gcc_assert (ok);
2664   pe = loop_preheader_edge (iv_loop);
2665
2666   scalar_type = TREE_TYPE (init_expr);
2667   vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2668   resvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (PHI_RESULT (iv_phi)));
2669   gcc_assert (vectype);
2670   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2671   ncopies = vf / nunits;
2672
2673   gcc_assert (phi_info);
2674   gcc_assert (ncopies >= 1);
2675
2676   /* Find the first insertion point in the BB.  */
2677   si = gsi_after_labels (bb);
2678
2679   /* Create the vector that holds the initial_value of the induction.  */
2680   if (nested_in_vect_loop)
2681     {
2682       /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized.  init_expr had already
2683          been created during vectorization of previous stmts.  We obtain it
2684          from the STMT_VINFO_VEC_STMT of the defining stmt.  */
2685       tree iv_def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi,
2686                                            loop_preheader_edge (iv_loop));
2687       vec_init = vect_get_vec_def_for_operand (iv_def, iv_phi, NULL);
2688     }
2689   else
2690     {
2691       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Create:
2692          vec_init = [X, X+S, X+2*S, X+3*S] (S = step_expr, X = init_expr)  */
2693       new_var = vect_get_new_vect_var (scalar_type, vect_scalar_var, "var_");
2694       add_referenced_var (new_var);
2695
2696       new_name = force_gimple_operand (init_expr, &stmts, false, new_var);
2697       if (stmts)
2698         {
2699           new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, stmts);
2700           gcc_assert (!new_bb);
2701         }
2702
2703       t = NULL_TREE;
2704       t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
2705       for (i = 1; i < nunits; i++)
2706         {
2707           /* Create: new_name_i = new_name + step_expr  */
2708           enum tree_code code = POINTER_TYPE_P (scalar_type)
2709                                 ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR;
2710           init_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, new_var,
2711                                                     new_name, step_expr);
2712           new_name = make_ssa_name (new_var, init_stmt);
2713           gimple_assign_set_lhs (init_stmt, new_name);
2714
2715           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, init_stmt);
2716           gcc_assert (!new_bb);
2717
2718           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2719             {
2720               fprintf (vect_dump, "created new init_stmt: ");
2721               print_gimple_stmt (vect_dump, init_stmt, 0, TDF_SLIM);
2722             }
2723           t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
2724         }
2725       /* Create a vector from [new_name_0, new_name_1, ..., new_name_nunits-1]  */
2726       vec = build_constructor_from_list (vectype, nreverse (t));
2727       vec_init = vect_init_vector (iv_phi, vec, vectype, NULL);
2728     }
2729
2730
2731   /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2732   if (nested_in_vect_loop)
2733     /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized. Generate:
2734        vec_step = [S, S, S, S]  */
2735     new_name = step_expr;
2736   else
2737     {
2738       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Generate:
2739           vec_step = [VF*S, VF*S, VF*S, VF*S]  */
2740       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), vf);
2741       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2742                               expr, step_expr);
2743     }
2744
2745   t = unshare_expr (new_name);
2746   gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2747   stepvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (new_name));
2748   gcc_assert (stepvectype);
2749   vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
2750   vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2751
2752
2753   /* Create the following def-use cycle:
2754      loop prolog:
2755          vec_init = ...
2756          vec_step = ...
2757      loop:
2758          vec_iv = PHI <vec_init, vec_loop>
2759          ...
2760          STMT
2761          ...
2762          vec_loop = vec_iv + vec_step;  */
2763
2764   /* Create the induction-phi that defines the induction-operand.  */
2765   vec_dest = vect_get_new_vect_var (vectype, vect_simple_var, "vec_iv_");
2766   add_referenced_var (vec_dest);
2767   induction_phi = create_phi_node (vec_dest, iv_loop->header);
2768   set_vinfo_for_stmt (induction_phi,
2769                       new_stmt_vec_info (induction_phi, loop_vinfo, NULL));
2770   induc_def = PHI_RESULT (induction_phi);
2771
2772   /* Create the iv update inside the loop  */
2773   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2774                                            induc_def, vec_step);
2775   vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2776   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2777   gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2778   set_vinfo_for_stmt (new_stmt, new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo,
2779                                                    NULL));
2780
2781   /* Set the arguments of the phi node:  */
2782   add_phi_arg (induction_phi, vec_init, pe, UNKNOWN_LOCATION);
2783   add_phi_arg (induction_phi, vec_def, loop_latch_edge (iv_loop),
2784                UNKNOWN_LOCATION);
2785
2786
2787   /* In case that vectorization factor (VF) is bigger than the number
2788      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
2789      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
2790      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
2791      in vectorizable_operation.  */
2792
2793   if (ncopies > 1)
2794     {
2795       stmt_vec_info prev_stmt_vinfo;
2796       /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
2797       gcc_assert (!nested_in_vect_loop);
2798
2799       /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2800       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), nunits);
2801       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2802                               expr, step_expr);
2803       t = unshare_expr (new_name);
2804       gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2805       vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
2806       vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2807
2808       vec_def = induc_def;
2809       prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (induction_phi);
2810       for (i = 1; i < ncopies; i++)
2811         {
2812           /* vec_i = vec_prev + vec_step  */
2813           new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2814                                                    vec_def, vec_step);
2815           vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2816           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2817
2818           gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2819           if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
2820             {
2821               new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
2822                   (VIEW_CONVERT_EXPR,
2823                    vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var,
2824                                           "vec_iv_"),
2825                    build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype,
2826                            gimple_assign_lhs (new_stmt)), NULL_TREE);
2827               gimple_assign_set_lhs (new_stmt,
2828                                      make_ssa_name
2829                                        (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt));
2830               gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2831             }
2832           set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
2833                               new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
2834           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_vinfo) = new_stmt;
2835           prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (new_stmt);
2836         }
2837     }
2838
2839   if (nested_in_vect_loop)
2840     {
2841       /* Find the loop-closed exit-phi of the induction, and record
2842          the final vector of induction results:  */
2843       exit_phi = NULL;
2844       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, loop_arg)
2845         {
2846           if (!flow_bb_inside_loop_p (iv_loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
2847             {
2848               exit_phi = USE_STMT (use_p);
2849               break;
2850             }
2851         }
2852       if (exit_phi)
2853         {
2854           stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
2855           /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop induction
2856              is not used in the outer-loop (i.e. only outside the outer-loop).  */
2857           gcc_assert (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_vinfo)
2858                       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_vinfo));
2859
2860           STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_vinfo) = new_stmt;
2861           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2862             {
2863               fprintf (vect_dump, "vector of inductions after inner-loop:");
2864               print_gimple_stmt (vect_dump, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
2865             }
2866         }
2867     }
2868
2869
2870   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2871     {
2872       fprintf (vect_dump, "transform induction: created def-use cycle: ");
2873       print_gimple_stmt (vect_dump, induction_phi, 0, TDF_SLIM);
2874       fprintf (vect_dump, "\n");
2875       print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def), 0, TDF_SLIM);
2876     }
2877
2878   STMT_VINFO_VEC_STMT (phi_info) = induction_phi;
2879   if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
2880     {
2881       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
2882          (VIEW_CONVERT_EXPR,
2883           vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var, "vec_iv_"),
2884           build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype, induc_def), NULL_TREE);
2885       induc_def = make_ssa_name (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt);
2886       gimple_assign_set_lhs (new_stmt, induc_def);
2887       si = gsi_start_bb (bb);
2888       gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2889       set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
2890                           new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
2891       STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_stmt))
2892         = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (induction_phi));
2893     }
2894
2895   return induc_def;
2896 }
2897
2898
2899 /* Function get_initial_def_for_reduction
2900
2901    Input:
2902    STMT - a stmt that performs a reduction operation in the loop.
2903    INIT_VAL - the initial value of the reduction variable
2904
2905    Output:
2906    ADJUSTMENT_DEF - a tree that holds a value to be added to the final result
2907         of the reduction (used for adjusting the epilog - see below).
2908    Return a vector variable, initialized according to the operation that STMT
2909         performs. This vector will be used as the initial value of the
2910         vector of partial results.
2911
2912    Option1 (adjust in epilog): Initialize the vector as follows:
2913      add/bit or/xor:    [0,0,...,0,0]
2914      mult/bit and:      [1,1,...,1,1]
2915      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,..,init_val,init_val]
2916    and when necessary (e.g. add/mult case) let the caller know
2917    that it needs to adjust the result by init_val.
2918
2919    Option2: Initialize the vector as follows:
2920      add/bit or/xor:    [init_val,0,0,...,0]
2921      mult/bit and:      [init_val,1,1,...,1]
2922      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,...,init_val]
2923    and no adjustments are needed.
2924
2925    For example, for the following code:
2926
2927    s = init_val;
2928    for (i=0;i<n;i++)
2929      s = s + a[i];
2930
2931    STMT is 's = s + a[i]', and the reduction variable is 's'.
2932    For a vector of 4 units, we want to return either [0,0,0,init_val],
2933    or [0,0,0,0] and let the caller know that it needs to adjust
2934    the result at the end by 'init_val'.
2935
2936    FORNOW, we are using the 'adjust in epilog' scheme, because this way the
2937    initialization vector is simpler (same element in all entries), if
2938    ADJUSTMENT_DEF is not NULL, and Option2 otherwise.
2939
2940    A cost model should help decide between these two schemes.  */
2941
2942 tree
2943 get_initial_def_for_reduction (gimple stmt, tree init_val,
2944                                tree *adjustment_def)
2945 {
2946   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
2947   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2948   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2949   tree scalar_type = TREE_TYPE (init_val);
2950   tree vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2951   int nunits;
2952   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2953   tree def_for_init;
2954   tree init_def;
2955   tree t = NULL_TREE;
2956   int i;
2957   bool nested_in_vect_loop = false;
2958   tree init_value;
2959   REAL_VALUE_TYPE real_init_val = dconst0;
2960   int int_init_val = 0;
2961   gimple def_stmt = NULL;
2962
2963   gcc_assert (vectype);
2964   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2965
2966   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (scalar_type) || INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
2967               || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type));
2968
2969   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2970     nested_in_vect_loop = true;
2971   else
2972     gcc_assert (loop == (gimple_bb (stmt))->loop_father);
2973
2974   /* In case of double reduction we only create a vector variable to be put
2975      in the reduction phi node.  The actual statement creation is done in
2976      vect_create_epilog_for_reduction.  */
2977   if (adjustment_def && nested_in_vect_loop
2978       && TREE_CODE (init_val) == SSA_NAME
2979       && (def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (init_val))
2980       && gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
2981       && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
2982       && vinfo_for_stmt (def_stmt)
2983       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
2984           == vect_double_reduction_def)
2985     {
2986       *adjustment_def = NULL;
2987       return vect_create_destination_var (init_val, vectype);
2988     }
2989
2990   if (TREE_CONSTANT (init_val))
2991     {
2992       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
2993         init_value = build_real (scalar_type, TREE_REAL_CST (init_val));
2994       else
2995         init_value = build_int_cst (scalar_type, TREE_INT_CST_LOW (init_val));
2996     }
2997   else
2998     init_value = init_val;
2999
3000   switch (code)
3001     {
3002       case WIDEN_SUM_EXPR:
3003       case DOT_PROD_EXPR:
3004       case PLUS_EXPR:
3005       case MINUS_EXPR:
3006       case BIT_IOR_EXPR:
3007       case BIT_XOR_EXPR:
3008       case MULT_EXPR:
3009       case BIT_AND_EXPR:
3010         /* ADJUSMENT_DEF is NULL when called from
3011            vect_create_epilog_for_reduction to vectorize double reduction.  */
3012         if (adjustment_def)
3013           {
3014             if (nested_in_vect_loop)
3015               *adjustment_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt,
3016                                                               NULL);
3017             else
3018               *adjustment_def = init_val;
3019           }
3020
3021         if (code == MULT_EXPR)
3022           {
3023             real_init_val = dconst1;
3024             int_init_val = 1;
3025           }
3026
3027         if (code == BIT_AND_EXPR)
3028           int_init_val = -1;
3029
3030         if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
3031           def_for_init = build_real (scalar_type, real_init_val);
3032         else
3033           def_for_init = build_int_cst (scalar_type, int_init_val);
3034
3035         /* Create a vector of '0' or '1' except the first element.  */
3036         for (i = nunits - 2; i >= 0; --i)
3037           t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3038
3039         /* Option1: the first element is '0' or '1' as well.  */
3040         if (adjustment_def)
3041           {
3042             t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3043             init_def = build_vector (vectype, t);
3044             break;
3045           }
3046
3047         /* Option2: the first element is INIT_VAL.  */
3048         t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
3049         if (TREE_CONSTANT (init_val))
3050           init_def = build_vector (vectype, t);
3051         else
3052           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
3053
3054         break;
3055
3056       case MIN_EXPR:
3057       case MAX_EXPR:
3058       case COND_EXPR:
3059         if (adjustment_def)
3060           {
3061             *adjustment_def = NULL_TREE;
3062             init_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt, NULL);
3063             break;
3064           }
3065
3066         init_def = build_vector_from_val (vectype, init_value);
3067         break;
3068
3069       default:
3070         gcc_unreachable ();
3071     }
3072
3073   return init_def;
3074 }
3075
3076
3077 /* Function vect_create_epilog_for_reduction
3078
3079    Create code at the loop-epilog to finalize the result of a reduction
3080    computation. 
3081   
3082    VECT_DEFS is list of vector of partial results, i.e., the lhs's of vector 
3083      reduction statements. 
3084    STMT is the scalar reduction stmt that is being vectorized.
3085    NCOPIES is > 1 in case the vectorization factor (VF) is bigger than the
3086      number of elements that we can fit in a vectype (nunits).  In this case
3087      we have to generate more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll"
3088      the vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3089      in vectorizable_operation.
3090    REDUC_CODE is the tree-code for the epilog reduction.
3091    REDUCTION_PHIS is a list of the phi-nodes that carry the reduction 
3092      computation.
3093    REDUC_INDEX is the index of the operand in the right hand side of the 
3094      statement that is defined by REDUCTION_PHI.
3095    DOUBLE_REDUC is TRUE if double reduction phi nodes should be handled.
3096    SLP_NODE is an SLP node containing a group of reduction statements. The 
3097      first one in this group is STMT.
3098
3099    This function:
3100    1. Creates the reduction def-use cycles: sets the arguments for 
3101       REDUCTION_PHIS:
3102       The loop-entry argument is the vectorized initial-value of the reduction.
3103       The loop-latch argument is taken from VECT_DEFS - the vector of partial 
3104       sums.
3105    2. "Reduces" each vector of partial results VECT_DEFS into a single result,
3106       by applying the operation specified by REDUC_CODE if available, or by 
3107       other means (whole-vector shifts or a scalar loop).
3108       The function also creates a new phi node at the loop exit to preserve
3109       loop-closed form, as illustrated below.
3110
3111      The flow at the entry to this function:
3112
3113         loop:
3114           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3115           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3116           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3117         loop_exit:
3118           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3119           use <s_out0>
3120           use <s_out0>
3121
3122      The above is transformed by this function into:
3123
3124         loop:
3125           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3126           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3127           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3128         loop_exit:
3129           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3130           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3131           v_out2 = reduce <v_out1>
3132           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3133           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3134           use <s_out4>
3135           use <s_out4>
3136 */
3137
3138 static void
3139 vect_create_epilog_for_reduction (VEC (tree, heap) *vect_defs, gimple stmt,
3140                                   int ncopies, enum tree_code reduc_code,
3141                                   VEC (gimple, heap) *reduction_phis,
3142                                   int reduc_index, bool double_reduc, 
3143                                   slp_tree slp_node)
3144 {
3145   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3146   stmt_vec_info prev_phi_info;
3147   tree vectype;
3148   enum machine_mode mode;
3149   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3150   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo), *outer_loop = NULL;
3151   basic_block exit_bb;
3152   tree scalar_dest;
3153   tree scalar_type;
3154   gimple new_phi = NULL, phi;
3155   gimple_stmt_iterator exit_gsi;
3156   tree vec_dest;
3157   tree new_temp = NULL_TREE, new_dest, new_name, new_scalar_dest;
3158   gimple epilog_stmt = NULL;
3159   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3160   gimple exit_phi;
3161   tree bitsize, bitpos;
3162   tree adjustment_def = NULL;
3163   tree vec_initial_def = NULL;
3164   tree reduction_op, expr, def;
3165   tree orig_name, scalar_result;
3166   imm_use_iterator imm_iter, phi_imm_iter;
3167   use_operand_p use_p, phi_use_p;
3168   bool extract_scalar_result = false;
3169   gimple use_stmt, orig_stmt, reduction_phi = NULL;
3170   bool nested_in_vect_loop = false;
3171   VEC (gimple, heap) *new_phis = NULL;
3172   enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type;
3173   int j, i;
3174   VEC (tree, heap) *scalar_results = NULL;
3175   unsigned int group_size = 1, k, ratio;
3176   VEC (tree, heap) *vec_initial_defs = NULL;
3177   VEC (gimple, heap) *phis;
3178
3179   if (slp_node)
3180     group_size = VEC_length (gimple, SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node)); 
3181
3182   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3183     {
3184       outer_loop = loop;
3185       loop = loop->inner;
3186       nested_in_vect_loop = true;
3187       gcc_assert (!slp_node);
3188     }
3189
3190   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3191     {
3192     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3193       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt))
3194                                        == ternary_op);
3195       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), reduc_index);
3196       break;
3197     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3198       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3199       break;
3200     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3201       reduction_op = reduc_index ?
3202                      gimple_assign_rhs2 (stmt) : gimple_assign_rhs1 (stmt);
3203       break;
3204     default:
3205       gcc_unreachable ();
3206     }
3207
3208   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
3209   gcc_assert (vectype);
3210   mode = TYPE_MODE (vectype);
3211
3212   /* 1. Create the reduction def-use cycle:
3213      Set the arguments of REDUCTION_PHIS, i.e., transform
3214
3215         loop:
3216           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3217           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3218           ...
3219
3220      into:
3221
3222         loop:
3223           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3224           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3225           ...
3226
3227      (in case of SLP, do it for all the phis). */
3228
3229   /* Get the loop-entry arguments.  */
3230   if (slp_node)
3231     vect_get_slp_defs (reduction_op, NULL_TREE, slp_node, &vec_initial_defs,
3232                        NULL, reduc_index);
3233   else
3234     {
3235       vec_initial_defs = VEC_alloc (tree, heap, 1);
3236      /* For the case of reduction, vect_get_vec_def_for_operand returns
3237         the scalar def before the loop, that defines the initial value
3238         of the reduction variable.  */
3239       vec_initial_def = vect_get_vec_def_for_operand (reduction_op, stmt,
3240                                                       &adjustment_def);
3241       VEC_quick_push (tree, vec_initial_defs, vec_initial_def);
3242     }
3243
3244   /* Set phi nodes arguments.  */
3245   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, reduction_phis, i, phi)
3246     {
3247       tree vec_init_def = VEC_index (tree, vec_initial_defs, i);
3248       tree def = VEC_index (tree, vect_defs, i);
3249       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3250         {
3251           /* Set the loop-entry arg of the reduction-phi.  */
3252           add_phi_arg (phi, vec_init_def, loop_preheader_edge (loop),
3253                        UNKNOWN_LOCATION);
3254
3255           /* Set the loop-latch arg for the reduction-phi.  */
3256           if (j > 0)
3257             def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (vect_unknown_def_type, def);
3258
3259           add_phi_arg (phi, def, loop_latch_edge (loop), UNKNOWN_LOCATION);
3260
3261           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3262             {
3263               fprintf (vect_dump, "transform reduction: created def-use"
3264                                   " cycle: ");
3265               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
3266               fprintf (vect_dump, "\n");
3267               print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (def), 0,
3268                                  TDF_SLIM);
3269             }
3270
3271           phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3272         }
3273     }
3274
3275   VEC_free (tree, heap, vec_initial_defs);
3276
3277   /* 2. Create epilog code.
3278         The reduction epilog code operates across the elements of the vector
3279         of partial results computed by the vectorized loop.
3280         The reduction epilog code consists of:
3281
3282         step 1: compute the scalar result in a vector (v_out2)
3283         step 2: extract the scalar result (s_out3) from the vector (v_out2)
3284         step 3: adjust the scalar result (s_out3) if needed.
3285
3286         Step 1 can be accomplished using one the following three schemes:
3287           (scheme 1) using reduc_code, if available.
3288           (scheme 2) using whole-vector shifts, if available.
3289           (scheme 3) using a scalar loop. In this case steps 1+2 above are
3290                      combined.
3291
3292           The overall epilog code looks like this:
3293
3294           s_out0 = phi <s_loop>         # original EXIT_PHI
3295           v_out1 = phi <VECT_DEF>       # NEW_EXIT_PHI
3296           v_out2 = reduce <v_out1>              # step 1
3297           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>    # step 2
3298           s_out4 = adjust_result <s_out3>       # step 3
3299
3300           (step 3 is optional, and steps 1 and 2 may be combined).
3301           Lastly, the uses of s_out0 are replaced by s_out4.  */
3302
3303
3304   /* 2.1 Create new loop-exit-phis to preserve loop-closed form:
3305          v_out1 = phi <VECT_DEF> 
3306          Store them in NEW_PHIS.  */
3307
3308   exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3309   prev_phi_info = NULL;
3310   new_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3311   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vect_defs, i, def)
3312     {
3313       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3314         {
3315           phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (def), exit_bb);
3316           set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, loop_vinfo, NULL));
3317           if (j == 0)
3318             VEC_quick_push (gimple, new_phis, phi);
3319           else
3320             {
3321               def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, def);
3322               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = phi;
3323             }
3324
3325           SET_PHI_ARG_DEF (phi, single_exit (loop)->dest_idx, def);
3326           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (phi);
3327         }
3328     }
3329
3330   /* The epilogue is created for the outer-loop, i.e., for the loop being
3331      vectorized.  */
3332   if (double_reduc)
3333     {
3334       loop = outer_loop;
3335       exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3336     }
3337
3338   exit_gsi = gsi_after_labels (exit_bb);
3339
3340   /* 2.2 Get the relevant tree-code to use in the epilog for schemes 2,3
3341          (i.e. when reduc_code is not available) and in the final adjustment
3342          code (if needed).  Also get the original scalar reduction variable as
3343          defined in the loop.  In case STMT is a "pattern-stmt" (i.e. - it
3344          represents a reduction pattern), the tree-code and scalar-def are
3345          taken from the original stmt that the pattern-stmt (STMT) replaces.
3346          Otherwise (it is a regular reduction) - the tree-code and scalar-def
3347          are taken from STMT.  */
3348
3349   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3350   if (!orig_stmt)
3351     {
3352       /* Regular reduction  */
3353       orig_stmt = stmt;
3354     }
3355   else
3356     {
3357       /* Reduction pattern  */
3358       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3359       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo));
3360       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo) == stmt);
3361     }
3362
3363   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
3364   /* For MINUS_EXPR the initial vector is [init_val,0,...,0], therefore,
3365      partial results are added and not subtracted.  */
3366   if (code == MINUS_EXPR) 
3367     code = PLUS_EXPR;
3368   
3369   scalar_dest = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
3370   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
3371   scalar_results = VEC_alloc (tree, heap, group_size); 
3372   new_scalar_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, NULL);
3373   bitsize = TYPE_SIZE (scalar_type);
3374
3375   /* In case this is a reduction in an inner-loop while vectorizing an outer
3376      loop - we don't need to extract a single scalar result at the end of the
3377      inner-loop (unless it is double reduction, i.e., the use of reduction is
3378      outside the outer-loop).  The final vector of partial results will be used
3379      in the vectorized outer-loop, or reduced to a scalar result at the end of
3380      the outer-loop.  */
3381   if (nested_in_vect_loop && !double_reduc)
3382     goto vect_finalize_reduction;
3383
3384   /* 2.3 Create the reduction code, using one of the three schemes described
3385          above. In SLP we simply need to extract all the elements from the 
3386          vector (without reducing them), so we use scalar shifts.  */
3387   if (reduc_code != ERROR_MARK && !slp_node)
3388     {
3389       tree tmp;
3390
3391       /*** Case 1:  Create:
3392            v_out2 = reduc_expr <v_out1>  */
3393
3394       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3395         fprintf (vect_dump, "Reduce using direct vector reduction.");
3396
3397       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3398       new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3399       tmp = build1 (reduc_code, vectype,  PHI_RESULT (new_phi));
3400       epilog_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3401       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3402       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3403       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3404
3405       extract_scalar_result = true;
3406     }
3407   else
3408     {
3409       enum tree_code shift_code = ERROR_MARK;
3410       bool have_whole_vector_shift = true;
3411       int bit_offset;
3412       int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
3413       int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3414       tree vec_temp;
3415
3416       if (optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
3417         shift_code = VEC_RSHIFT_EXPR;
3418       else
3419         have_whole_vector_shift = false;
3420
3421       /* Regardless of whether we have a whole vector shift, if we're
3422          emulating the operation via tree-vect-generic, we don't want
3423          to use it.  Only the first round of the reduction is likely
3424          to still be profitable via emulation.  */
3425       /* ??? It might be better to emit a reduction tree code here, so that
3426          tree-vect-generic can expand the first round via bit tricks.  */
3427       if (!VECTOR_MODE_P (mode))
3428         have_whole_vector_shift = false;
3429       else
3430         {
3431           optab optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
3432           if (optab_handler (optab, mode) == CODE_FOR_nothing)
3433             have_whole_vector_shift = false;
3434         }
3435
3436       if (have_whole_vector_shift && !slp_node)
3437         {
3438           /*** Case 2: Create:
3439              for (offset = VS/2; offset >= element_size; offset/=2)
3440                 {
3441                   Create:  va' = vec_shift <va, offset>
3442                   Create:  va = vop <va, va'>
3443                 }  */
3444
3445           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3446             fprintf (vect_dump, "Reduce using vector shifts");
3447
3448           vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3449           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3450           new_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3451           for (bit_offset = vec_size_in_bits/2;
3452                bit_offset >= element_bitsize;
3453                bit_offset /= 2)
3454             {
3455               tree bitpos = size_int (bit_offset);
3456
3457               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (shift_code,
3458                                                vec_dest, new_temp, bitpos);
3459               new_name = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3460               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3461               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3462
3463               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, vec_dest,
3464                                                           new_name, new_temp);
3465               new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3466               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3467               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3468             }
3469
3470           extract_scalar_result = true;
3471         }
3472       else
3473         {
3474           tree rhs;
3475
3476           /*** Case 3: Create:
3477              s = extract_field <v_out2, 0>
3478              for (offset = element_size;
3479                   offset < vector_size;
3480                   offset += element_size;)
3481                {
3482                  Create:  s' = extract_field <v_out2, offset>
3483                  Create:  s = op <s, s'>  // For non SLP cases
3484                }  */
3485
3486           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3487             fprintf (vect_dump, "Reduce using scalar code. ");
3488
3489           vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3490           FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, new_phi)
3491             {
3492               vec_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3493               rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp, bitsize,
3494                             bitsize_zero_node);
3495               epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3496               new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3497               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3498               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3499
3500               /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so we just
3501                  collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3502               if (slp_node)
3503                 VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3504
3505               for (bit_offset = element_bitsize;
3506                    bit_offset < vec_size_in_bits;
3507                    bit_offset += element_bitsize)
3508                 {
3509                   tree bitpos = bitsize_int (bit_offset);
3510                   tree rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp,
3511                                      bitsize, bitpos);
3512
3513                   epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3514                   new_name = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3515                   gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3516                   gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3517
3518                   if (slp_node)
3519                     {
3520                       /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so 
3521                          we just collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3522                       new_temp = new_name;
3523                       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_name);
3524                     }
3525                   else
3526                     {
3527                       epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3528                                           new_scalar_dest, new_name, new_temp);
3529                       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3530                       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3531                       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3532                     }
3533                 }
3534             }
3535
3536           /* The only case where we need to reduce scalar results in SLP, is
3537              unrolling.  If the size of SCALAR_RESULTS is greater than
3538              GROUP_SIZE, we reduce them combining elements modulo 
3539              GROUP_SIZE.  */
3540           if (slp_node)
3541             {
3542               tree res, first_res, new_res;
3543               gimple new_stmt;
3544             
3545               /* Reduce multiple scalar results in case of SLP unrolling.  */
3546               for (j = group_size; VEC_iterate (tree, scalar_results, j, res);
3547                    j++)
3548                 {
3549                   first_res = VEC_index (tree, scalar_results, j % group_size);
3550                   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3551                                               new_scalar_dest, first_res, res);
3552                   new_res = make_ssa_name (new_scalar_dest, new_stmt);
3553                   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_res);
3554                   gsi_insert_before (&exit_gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3555                   VEC_replace (tree, scalar_results, j % group_size, new_res);
3556                 }
3557             }
3558           else
3559             /* Not SLP - we have one scalar to keep in SCALAR_RESULTS.  */
3560             VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3561
3562           extract_scalar_result = false;
3563         }
3564     }
3565
3566   /* 2.4  Extract the final scalar result.  Create:
3567           s_out3 = extract_field <v_out2, bitpos>  */
3568
3569   if (extract_scalar_result)
3570     {
3571       tree rhs;
3572
3573       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3574         fprintf (vect_dump, "extract scalar result");
3575
3576       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3577         bitpos = size_binop (MULT_EXPR,
3578                              bitsize_int (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype) - 1),
3579                              TYPE_SIZE (scalar_type));
3580       else
3581         bitpos = bitsize_zero_node;
3582
3583       rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, new_temp, bitsize, bitpos);
3584       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3585       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3586       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3587       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3588       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3589     }
3590   
3591 vect_finalize_reduction:
3592
3593   if (double_reduc)
3594     loop = loop->inner;
3595
3596   /* 2.5 Adjust the final result by the initial value of the reduction
3597          variable. (When such adjustment is not needed, then
3598          'adjustment_def' is zero).  For example, if code is PLUS we create:
3599          new_temp = loop_exit_def + adjustment_def  */
3600
3601   if (adjustment_def)
3602     {
3603       gcc_assert (!slp_node);
3604       if (nested_in_vect_loop)
3605         {
3606           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3607           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) == VECTOR_TYPE);
3608           expr = build2 (code, vectype, PHI_RESULT (new_phi), adjustment_def);
3609           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3610         }
3611       else
3612         {
3613           new_temp = VEC_index (tree, scalar_results, 0);
3614           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) != VECTOR_TYPE);
3615           expr = build2 (code, scalar_type, new_temp, adjustment_def);
3616           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, scalar_type);
3617         }
3618
3619       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_dest, expr);
3620       new_temp = make_ssa_name (new_dest, epilog_stmt);
3621       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3622       SSA_NAME_DEF_STMT (new_temp) = epilog_stmt;
3623       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3624       if (nested_in_vect_loop)
3625         {
3626           set_vinfo_for_stmt (epilog_stmt,
3627                               new_stmt_vec_info (epilog_stmt, loop_vinfo,
3628                                                  NULL));
3629           STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (epilog_stmt)) =
3630                 STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_phi));
3631
3632           if (!double_reduc)
3633             VEC_quick_push (tree, scalar_results, new_temp);
3634           else
3635             VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3636         }
3637       else
3638         VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3639
3640       VEC_replace (gimple, new_phis, 0, epilog_stmt);
3641     }
3642
3643   /* 2.6  Handle the loop-exit phis.  Replace the uses of scalar loop-exit
3644           phis with new adjusted scalar results, i.e., replace use <s_out0>
3645           with use <s_out4>.        
3646
3647      Transform:
3648         loop_exit:
3649           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3650           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3651           v_out2 = reduce <v_out1>
3652           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3653           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3654           use <s_out0>
3655           use <s_out0>
3656
3657      into:
3658
3659         loop_exit:
3660           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3661           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3662           v_out2 = reduce <v_out1>
3663           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3664           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3665           use <s_out4>  
3666           use <s_out4> */
3667
3668   /* In SLP we may have several statements in NEW_PHIS and REDUCTION_PHIS (in 
3669      case that GROUP_SIZE is greater than vectorization factor).  Therefore, we
3670      need to match SCALAR_RESULTS with corresponding statements.  The first
3671      (GROUP_SIZE / number of new vector stmts) scalar results correspond to
3672      the first vector stmt, etc.  
3673      (RATIO is equal to (GROUP_SIZE / number of new vector stmts)).  */ 
3674   if (group_size > VEC_length (gimple, new_phis))
3675     {
3676       ratio = group_size / VEC_length (gimple, new_phis);
3677       gcc_assert (!(group_size % VEC_length (gimple, new_phis)));
3678     }
3679   else
3680     ratio = 1;
3681
3682   for (k = 0; k < group_size; k++)
3683     {
3684       if (k % ratio == 0)
3685         {
3686           epilog_stmt = VEC_index (gimple, new_phis, k / ratio);
3687           reduction_phi = VEC_index (gimple, reduction_phis, k / ratio);
3688         }
3689
3690       if (slp_node)
3691         {
3692           gimple current_stmt = VEC_index (gimple,
3693                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node), k);
3694
3695           orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
3696           /* SLP statements can't participate in patterns.  */
3697           gcc_assert (!orig_stmt);
3698           scalar_dest = gimple_assign_lhs (current_stmt);
3699         }
3700
3701       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3702       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3703          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses -
3704          one at the latch block, and one at the loop exit).  */
3705       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3706         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3707           VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3708
3709       /* We expect to have found an exit_phi because of loop-closed-ssa
3710          form.  */
3711       gcc_assert (!VEC_empty (gimple, phis));
3712
3713       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3714         {
3715           if (outer_loop)
3716             {
3717               stmt_vec_info exit_phi_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
3718               gimple vect_phi;
3719
3720               /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop
3721                  reduction is not used in the outer-loop (but only outside the
3722                  outer-loop), unless it is double reduction.  */
3723               gcc_assert ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (exit_phi_vinfo)
3724                            && !STMT_VINFO_LIVE_P (exit_phi_vinfo))
3725                           || double_reduc);
3726
3727               STMT_VINFO_VEC_STMT (exit_phi_vinfo) = epilog_stmt;
3728               if (!double_reduc
3729                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (exit_phi_vinfo)
3730                       != vect_double_reduction_def)
3731                 continue;
3732
3733               /* Handle double reduction:
3734
3735                  stmt1: s1 = phi <s0, s2>  - double reduction phi (outer loop)
3736                  stmt2:   s3 = phi <s1, s4> - (regular) reduc phi (inner loop)
3737                  stmt3:   s4 = use (s3)     - (regular) reduc stmt (inner loop)
3738                  stmt4: s2 = phi <s4>      - double reduction stmt (outer loop)
3739
3740                  At that point the regular reduction (stmt2 and stmt3) is
3741                  already vectorized, as well as the exit phi node, stmt4.
3742                  Here we vectorize the phi node of double reduction, stmt1, and
3743                  update all relevant statements.  */
3744
3745               /* Go through all the uses of s2 to find double reduction phi
3746                  node, i.e., stmt1 above.  */
3747               orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3748               FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3749                 {
3750                   stmt_vec_info use_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (use_stmt);
3751                   stmt_vec_info new_phi_vinfo;
3752                   tree vect_phi_init, preheader_arg, vect_phi_res, init_def;
3753                   basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
3754                   gimple use;
3755
3756                   /* Check that USE_STMT is really double reduction phi
3757                      node.  */
3758                   if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
3759                       || gimple_phi_num_args (use_stmt) != 2
3760                       || !use_stmt_vinfo
3761                       || STMT_VINFO_DEF_TYPE (use_stmt_vinfo)
3762                           != vect_double_reduction_def
3763                       || bb->loop_father != outer_loop)
3764                     continue;
3765
3766                   /* Create vector phi node for double reduction:
3767                      vs1 = phi <vs0, vs2>
3768                      vs1 was created previously in this function by a call to
3769                        vect_get_vec_def_for_operand and is stored in
3770                        vec_initial_def;
3771                      vs2 is defined by EPILOG_STMT, the vectorized EXIT_PHI;
3772                      vs0 is created here.  */
3773
3774                   /* Create vector phi node.  */
3775                   vect_phi = create_phi_node (vec_initial_def, bb);
3776                   new_phi_vinfo = new_stmt_vec_info (vect_phi,
3777                                     loop_vec_info_for_loop (outer_loop), NULL);
3778                   set_vinfo_for_stmt (vect_phi, new_phi_vinfo);
3779
3780                   /* Create vs0 - initial def of the double reduction phi.  */
3781                   preheader_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (use_stmt,
3782                                              loop_preheader_edge (outer_loop));
3783                   init_def = get_initial_def_for_reduction (stmt,
3784                                                           preheader_arg, NULL);
3785                   vect_phi_init = vect_init_vector (use_stmt, init_def,
3786                                                     vectype, NULL);
3787
3788                   /* Update phi node arguments with vs0 and vs2.  */
3789                   add_phi_arg (vect_phi, vect_phi_init,
3790                                loop_preheader_edge (outer_loop),
3791                                UNKNOWN_LOCATION);
3792                   add_phi_arg (vect_phi, PHI_RESULT (epilog_stmt),
3793                                loop_latch_edge (outer_loop), UNKNOWN_LOCATION);
3794                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3795                     {
3796                       fprintf (vect_dump, "created double reduction phi "
3797                                           "node: ");
3798                       print_gimple_stmt (vect_dump, vect_phi, 0, TDF_SLIM);
3799                     }
3800
3801                   vect_phi_res = PHI_RESULT (vect_phi);
3802
3803                   /* Replace the use, i.e., set the correct vs1 in the regular
3804                      reduction phi node.  FORNOW, NCOPIES is always 1, so the
3805                      loop is redundant.  */
3806                   use = reduction_phi;
3807                   for (j = 0; j < ncopies; j++)
3808                     {
3809                       edge pr_edge = loop_preheader_edge (loop);
3810                       SET_PHI_ARG_DEF (use, pr_edge->dest_idx, vect_phi_res);
3811                       use = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (use));
3812                     }
3813                 }
3814             }
3815         }
3816
3817       VEC_free (gimple, heap, phis);
3818       if (nested_in_vect_loop)
3819         {
3820           if (double_reduc)
3821             loop = outer_loop;
3822           else
3823             continue;
3824         }
3825
3826       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3827       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3828          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses,
3829          one at the latch block, and one at the loop exit).  For double
3830          reductions we are looking for exit phis of the outer loop.  */
3831       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3832         {
3833           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3834             VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3835           else
3836             {
3837               if (double_reduc && gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
3838                 {
3839                   tree phi_res = PHI_RESULT (USE_STMT (use_p));
3840
3841                   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (phi_use_p, phi_imm_iter, phi_res)
3842                     {
3843                       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop,
3844                                              gimple_bb (USE_STMT (phi_use_p))))
3845                         VEC_safe_push (gimple, heap, phis,
3846                                        USE_STMT (phi_use_p));
3847                     }
3848                 }
3849             }
3850         }
3851
3852       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3853         {
3854           /* Replace the uses:  */
3855           orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3856           scalar_result = VEC_index (tree, scalar_results, k);
3857           FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3858             FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
3859               SET_USE (use_p, scalar_result);
3860         }
3861
3862       VEC_free (gimple, heap, phis);
3863     }
3864
3865   VEC_free (tree, heap, scalar_results);
3866   VEC_free (gimple, heap, new_phis);
3867
3868
3869
3870 /* Function vectorizable_reduction.
3871
3872    Check if STMT performs a reduction operation that can be vectorized.
3873    If VEC_STMT is also passed, vectorize the STMT: create a vectorized
3874    stmt to replace it, put it in VEC_STMT, and insert it at GSI.
3875    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.
3876
3877    This function also handles reduction idioms (patterns) that have been
3878    recognized in advance during vect_pattern_recog.  In this case, STMT may be
3879    of this form:
3880      X = pattern_expr (arg0, arg1, ..., X)
3881    and it's STMT_VINFO_RELATED_STMT points to the last stmt in the original
3882    sequence that had been detected and replaced by the pattern-stmt (STMT).
3883
3884    In some cases of reduction patterns, the type of the reduction variable X is
3885    different than the type of the other arguments of STMT.
3886    In such cases, the vectype that is used when transforming STMT into a vector
3887    stmt is different than the vectype that is used to determine the
3888    vectorization factor, because it consists of a different number of elements
3889    than the actual number of elements that are being operated upon in parallel.
3890
3891    For example, consider an accumulation of shorts into an int accumulator.
3892    On some targets it's possible to vectorize this pattern operating on 8
3893    shorts at a time (hence, the vectype for purposes of determining the
3894    vectorization factor should be V8HI); on the other hand, the vectype that
3895    is used to create the vector form is actually V4SI (the type of the result).
3896
3897    Upon entry to this function, STMT_VINFO_VECTYPE records the vectype that
3898    indicates what is the actual level of parallelism (V8HI in the example), so
3899    that the right vectorization factor would be derived.  This vectype
3900    corresponds to the type of arguments to the reduction stmt, and should *NOT*
3901    be used to create the vectorized stmt.  The right vectype for the vectorized
3902    stmt is obtained from the type of the result X:
3903         get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3904
3905    This means that, contrary to "regular" reductions (or "regular" stmts in
3906    general), the following equation:
3907       STMT_VINFO_VECTYPE == get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3908    does *NOT* necessarily hold for reduction patterns.  */
3909
3910 bool
3911 vectorizable_reduction (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi,
3912                         gimple *vec_stmt, slp_tree slp_node)
3913 {
3914   tree vec_dest;
3915   tree scalar_dest;
3916   tree loop_vec_def0 = NULL_TREE, loop_vec_def1 = NULL_TREE;
3917   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3918   tree vectype_out = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
3919   tree vectype_in = NULL_TREE;
3920   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3921   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3922   enum tree_code code, orig_code, epilog_reduc_code;
3923   enum machine_mode vec_mode;
3924   int op_type;
3925   optab optab, reduc_optab;
3926   tree new_temp = NULL_TREE;
3927   tree def;
3928   gimple def_stmt;
3929   enum vect_def_type dt;
3930   gimple new_phi = NULL;
3931   tree scalar_type;
3932   bool is_simple_use;
3933   gimple orig_stmt;
3934   stmt_vec_info orig_stmt_info;
3935   tree expr = NULL_TREE;
3936   int i;
3937   int ncopies;
3938   int epilog_copies;
3939   stmt_vec_info prev_stmt_info, prev_phi_info;
3940   bool single_defuse_cycle = false;
3941   tree reduc_def = NULL_TREE;
3942   gimple new_stmt = NULL;
3943   int j;
3944   tree ops[3];
3945   bool nested_cycle = false, found_nested_cycle_def = false;
3946   gimple reduc_def_stmt = NULL;
3947   /* The default is that the reduction variable is the last in statement.  */
3948   int reduc_index = 2;
3949   bool double_reduc = false, dummy;
3950   basic_block def_bb;
3951   struct loop * def_stmt_loop, *outer_loop = NULL;
3952   tree def_arg;
3953   gimple def_arg_stmt;
3954   VEC (tree, heap) *vec_oprnds0 = NULL, *vec_oprnds1 = NULL, *vect_defs = NULL;
3955   VEC (gimple, heap) *phis = NULL;
3956   int vec_num;
3957   tree def0, def1, tem;
3958
3959   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3960     {
3961       outer_loop = loop;
3962       loop = loop->inner;
3963       nested_cycle = true;
3964     }
3965
3966   /* 1. Is vectorizable reduction?  */
3967   /* Not supportable if the reduction variable is used in the loop.  */
3968   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) > vect_used_in_outer)
3969     return false;
3970
3971   /* Reductions that are not used even in an enclosing outer-loop,
3972      are expected to be "live" (used out of the loop).  */
3973   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope
3974       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
3975     return false;
3976
3977   /* Make sure it was already recognized as a reduction computation.  */
3978   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def
3979       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_nested_cycle)
3980     return false;
3981
3982   /* 2. Has this been recognized as a reduction pattern?
3983
3984      Check if STMT represents a pattern that has been recognized
3985      in earlier analysis stages.  For stmts that represent a pattern,
3986      the STMT_VINFO_RELATED_STMT field records the last stmt in
3987      the original sequence that constitutes the pattern.  */
3988
3989   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3990   if (orig_stmt)
3991     {
3992       orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3993       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (orig_stmt_info) == stmt);
3994       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info));
3995       gcc_assert (!STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info));
3996     }
3997
3998   /* 3. Check the operands of the operation.  The first operands are defined
3999         inside the loop body. The last operand is the reduction variable,
4000         which is defined by the loop-header-phi.  */
4001
4002   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
4003
4004   /* Flatten RHS.  */
4005   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
4006     {
4007     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
4008       op_type = TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt));
4009       if (op_type == ternary_op)
4010         {
4011           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4012           ops[0] = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4013           ops[1] = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4014           ops[2] = TREE_OPERAND (rhs, 2);
4015           code = TREE_CODE (rhs);
4016         }
4017       else
4018         return false;
4019       break;
4020
4021     case GIMPLE_BINARY_RHS:
4022       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4023       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4024       gcc_assert (op_type == binary_op);
4025       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4026       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4027       break;
4028
4029     case GIMPLE_UNARY_RHS:
4030       return false;
4031
4032     default:
4033       gcc_unreachable ();
4034     }
4035
4036   scalar_dest = gimple_assign_lhs (stmt);
4037   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
4038   if (!POINTER_TYPE_P (scalar_type) && !INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
4039       && !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
4040     return false;
4041
4042   /* All uses but the last are expected to be defined in the loop.
4043      The last use is the reduction variable.  In case of nested cycle this
4044      assumption is not true: we use reduc_index to record the index of the
4045      reduction variable.  */
4046   for (i = 0; i < op_type-1; i++)
4047     {
4048       /* The condition of COND_EXPR is checked in vectorizable_condition().  */
4049       if (i == 0 && code == COND_EXPR)
4050         continue;
4051
4052       is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL,
4053                                             &def_stmt, &def, &dt, &tem);
4054       if (!vectype_in)
4055         vectype_in = tem;
4056       gcc_assert (is_simple_use);
4057       if (dt != vect_internal_def
4058           && dt != vect_external_def
4059           && dt != vect_constant_def
4060           && dt != vect_induction_def
4061           && !(dt == vect_nested_cycle && nested_cycle))
4062         return false;
4063
4064       if (dt == vect_nested_cycle)
4065         {
4066           found_nested_cycle_def = true;
4067           reduc_def_stmt = def_stmt;
4068           reduc_index = i;
4069         }
4070     }
4071
4072   is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL, &def_stmt,
4073                                         &def, &dt, &tem);
4074   if (!vectype_in)
4075     vectype_in = tem;
4076   gcc_assert (is_simple_use);
4077   gcc_assert (dt == vect_reduction_def
4078               || dt == vect_nested_cycle
4079               || ((dt == vect_internal_def || dt == vect_external_def
4080                    || dt == vect_constant_def || dt == vect_induction_def)
4081                    && nested_cycle && found_nested_cycle_def));
4082   if (!found_nested_cycle_def)
4083     reduc_def_stmt = def_stmt;
4084
4085   gcc_assert (gimple_code (reduc_def_stmt) == GIMPLE_PHI);
4086   if (orig_stmt)
4087     gcc_assert (orig_stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo,
4088                                                        reduc_def_stmt,
4089                                                        !nested_cycle,
4090                                                        &dummy));
4091   else
4092     gcc_assert (stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo, reduc_def_stmt,
4093                                                   !nested_cycle, &dummy));
4094
4095   if (STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (reduc_def_stmt)))
4096     return false;
4097
4098   if (slp_node)
4099     ncopies = 1;
4100   else
4101     ncopies = (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4102                / TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4103
4104   gcc_assert (ncopies >= 1);
4105
4106   vec_mode = TYPE_MODE (vectype_in);
4107
4108   if (code == COND_EXPR)
4109     {
4110       if (!vectorizable_condition (stmt, gsi, NULL, ops[reduc_index], 0))
4111         {
4112           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4113             fprintf (vect_dump, "unsupported condition in reduction");
4114
4115             return false;
4116         }
4117     }
4118   else
4119     {
4120       /* 4. Supportable by target?  */
4121
4122       /* 4.1. check support for the operation in the loop  */
4123       optab = optab_for_tree_code (code, vectype_in, optab_default);
4124       if (!optab)
4125         {
4126           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4127             fprintf (vect_dump, "no optab.");
4128
4129           return false;
4130         }
4131
4132       if (optab_handler (optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4133         {
4134           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4135             fprintf (vect_dump, "op not supported by target.");
4136
4137           if (GET_MODE_SIZE (vec_mode) != UNITS_PER_WORD
4138               || LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4139                   < vect_min_worthwhile_factor (code))
4140             return false;
4141
4142           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4143             fprintf (vect_dump, "proceeding using word mode.");
4144         }
4145
4146       /* Worthwhile without SIMD support?  */
4147       if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (vectype_in))
4148           && LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4149              < vect_min_worthwhile_factor (code))
4150         {
4151           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4152             fprintf (vect_dump, "not worthwhile without SIMD support.");
4153
4154           return false;
4155         }
4156     }
4157
4158   /* 4.2. Check support for the epilog operation.
4159
4160           If STMT represents a reduction pattern, then the type of the
4161           reduction variable may be different than the type of the rest
4162           of the arguments.  For example, consider the case of accumulation
4163           of shorts into an int accumulator; The original code:
4164                         S1: int_a = (int) short_a;
4165           orig_stmt->   S2: int_acc = plus <int_a ,int_acc>;
4166
4167           was replaced with:
4168                         STMT: int_acc = widen_sum <short_a, int_acc>
4169
4170           This means that:
4171           1. The tree-code that is used to create the vector operation in the
4172              epilog code (that reduces the partial results) is not the
4173              tree-code of STMT, but is rather the tree-code of the original
4174              stmt from the pattern that STMT is replacing.  I.e, in the example
4175              above we want to use 'widen_sum' in the loop, but 'plus' in the
4176              epilog.
4177           2. The type (mode) we use to check available target support
4178              for the vector operation to be created in the *epilog*, is
4179              determined by the type of the reduction variable (in the example
4180              above we'd check this: optab_handler (plus_optab, vect_int_mode])).
4181              However the type (mode) we use to check available target support
4182              for the vector operation to be created *inside the loop*, is
4183              determined by the type of the other arguments to STMT (in the
4184              example we'd check this: optab_handler (widen_sum_optab,
4185              vect_short_mode)).
4186
4187           This is contrary to "regular" reductions, in which the types of all
4188           the arguments are the same as the type of the reduction variable.
4189           For "regular" reductions we can therefore use the same vector type
4190           (and also the same tree-code) when generating the epilog code and
4191           when generating the code inside the loop.  */
4192
4193   if (orig_stmt)
4194     {
4195       /* This is a reduction pattern: get the vectype from the type of the
4196          reduction variable, and get the tree-code from orig_stmt.  */
4197       orig_code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
4198       gcc_assert (vectype_out);
4199       vec_mode = TYPE_MODE (vectype_out);
4200     }
4201   else
4202     {
4203       /* Regular reduction: use the same vectype and tree-code as used for
4204          the vector code inside the loop can be used for the epilog code. */
4205       orig_code = code;
4206     }
4207
4208   if (nested_cycle)
4209     {
4210       def_bb = gimple_bb (reduc_def_stmt);
4211       def_stmt_loop = def_bb->loop_father;
4212       def_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (reduc_def_stmt,
4213                                        loop_preheader_edge (def_stmt_loop));
4214       if (TREE_CODE (def_arg) == SSA_NAME
4215           && (def_arg_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def_arg))
4216           && gimple_code (def_arg_stmt) == GIMPLE_PHI
4217           && flow_bb_inside_loop_p (outer_loop, gimple_bb (def_arg_stmt))
4218           && vinfo_for_stmt (def_arg_stmt)
4219           && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_arg_stmt))
4220               == vect_double_reduction_def)
4221         double_reduc = true;
4222     }
4223
4224   epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4225   if (reduction_code_for_scalar_code (orig_code, &epilog_reduc_code))
4226     {
4227       reduc_optab = optab_for_tree_code (epilog_reduc_code, vectype_out,
4228                                          optab_default);
4229       if (!reduc_optab)
4230         {
4231           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4232             fprintf (vect_dump, "no optab for reduction.");
4233
4234           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4235         }
4236
4237       if (reduc_optab
4238           && optab_handler (reduc_optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4239         {
4240           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4241             fprintf (vect_dump, "reduc op not supported by target.");
4242
4243           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4244         }
4245     }
4246   else
4247     {
4248       if (!nested_cycle || double_reduc)
4249         {
4250           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4251             fprintf (vect_dump, "no reduc code for scalar code.");
4252
4253           return false;
4254         }
4255     }
4256
4257   if (double_reduc && ncopies > 1)
4258     {
4259       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4260         fprintf (vect_dump, "multiple types in double reduction");
4261
4262       return false;
4263     }
4264
4265   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4266     {
4267       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = reduc_vec_info_type;
4268       if (!vect_model_reduction_cost (stmt_info, epilog_reduc_code, ncopies))
4269         return false;
4270       return true;
4271     }
4272
4273   /** Transform.  **/
4274
4275   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4276     fprintf (vect_dump, "transform reduction.");
4277
4278   /* FORNOW: Multiple types are not supported for condition.  */
4279   if (code == COND_EXPR)
4280     gcc_assert (ncopies == 1);
4281
4282   /* Create the destination vector  */
4283   vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype_out);
4284
4285   /* In case the vectorization factor (VF) is bigger than the number
4286      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
4287      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
4288      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
4289      in vectorizable_operation.  */
4290
4291   /* If the reduction is used in an outer loop we need to generate
4292      VF intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4293         r0 = phi (init, r0)
4294         r1 = phi (init, r1)
4295         r0 = x0 + r0;
4296         r1 = x1 + r1;
4297     (i.e. we generate VF results in 2 registers).
4298     In this case we have a separate def-use cycle for each copy, and therefore
4299     for each copy we get the vector def for the reduction variable from the
4300     respective phi node created for this copy.
4301
4302     Otherwise (the reduction is unused in the loop nest), we can combine
4303     together intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4304         r = phi (init, r)
4305         r = x0 + r;
4306         r = x1 + r;
4307    (i.e. we generate VF/2 results in a single register).
4308    In this case for each copy we get the vector def for the reduction variable
4309    from the vectorized reduction operation generated in the previous iteration.
4310   */
4311
4312   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope)
4313     {
4314       single_defuse_cycle = true;
4315       epilog_copies = 1;
4316     }
4317   else
4318     epilog_copies = ncopies;
4319
4320   prev_stmt_info = NULL;
4321   prev_phi_info = NULL;
4322   if (slp_node)
4323     {
4324       vec_num = SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS (slp_node);
4325       gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_out) 
4326                   == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4327     }
4328   else
4329     {
4330       vec_num = 1;
4331       vec_oprnds0 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4332       if (op_type == ternary_op)
4333         vec_oprnds1 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4334     }
4335
4336   phis = VEC_alloc (gimple, heap, vec_num);
4337   vect_defs = VEC_alloc (tree, heap, vec_num);
4338   if (!slp_node)
4339     VEC_quick_push (tree, vect_defs, NULL_TREE);
4340
4341   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4342     {
4343       if (j == 0 || !single_defuse_cycle)
4344         {
4345           for (i = 0; i < vec_num; i++)
4346             {
4347               /* Create the reduction-phi that defines the reduction
4348                  operand.  */
4349               new_phi = create_phi_node (vec_dest, loop->header);
4350               set_vinfo_for_stmt (new_phi,
4351                                   new_stmt_vec_info (new_phi, loop_vinfo,
4352                                                      NULL));
4353                if (j == 0 || slp_node)
4354                  VEC_quick_push (gimple, phis, new_phi);
4355             }
4356         }
4357
4358       if (code == COND_EXPR)
4359         {
4360           gcc_assert (!slp_node);
4361           vectorizable_condition (stmt, gsi, vec_stmt, 
4362                                   PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, 0)), 
4363                                   reduc_index);
4364           /* Multiple types are not supported for condition.  */
4365           break;
4366         }
4367
4368       /* Handle uses.  */
4369       if (j == 0)
4370         {
4371           tree op0, op1 = NULL_TREE;
4372
4373           op0 = ops[!reduc_index];
4374           if (op_type == ternary_op)
4375             {
4376               if (reduc_index == 0)
4377                 op1 = ops[2];
4378               else
4379                 op1 = ops[1];
4380             }
4381
4382           if (slp_node)
4383             vect_get_slp_defs (op0, op1, slp_node, &vec_oprnds0, &vec_oprnds1,
4384                                -1);
4385           else
4386             {
4387               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[!reduc_index],
4388                                                             stmt, NULL);
4389               VEC_quick_push (tree, vec_oprnds0, loop_vec_def0);
4390               if (op_type == ternary_op)
4391                {
4392                  loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (op1, stmt,
4393                                                                NULL);
4394                  VEC_quick_push (tree, vec_oprnds1, loop_vec_def1);
4395                }
4396             }
4397         }
4398       else
4399         {
4400           if (!slp_node)
4401             {
4402               enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type; /* Dummy */
4403               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, loop_vec_def0);
4404               VEC_replace (tree, vec_oprnds0, 0, loop_vec_def0);
4405               if (op_type == ternary_op)
4406                 {
4407                   loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4408                                                                 loop_vec_def1);
4409                   VEC_replace (tree, vec_oprnds1, 0, loop_vec_def1);
4410                 }
4411             }
4412
4413           if (single_defuse_cycle)
4414             reduc_def = gimple_assign_lhs (new_stmt);
4415
4416           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = new_phi;
4417         }
4418
4419       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vec_oprnds0, i, def0)
4420         {
4421           if (slp_node)
4422             reduc_def = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, i));
4423           else
4424             {
4425               if (!single_defuse_cycle || j == 0)
4426                 reduc_def = PHI_RESULT (new_phi);
4427             }
4428
4429           def1 = ((op_type == ternary_op)
4430                   ? VEC_index (tree, vec_oprnds1, i) : NULL);
4431           if (op_type == binary_op)
4432             {
4433               if (reduc_index == 0)
4434                 expr = build2 (code, vectype_out, reduc_def, def0);
4435               else
4436                 expr = build2 (code, vectype_out, def0, reduc_def);
4437             }
4438           else
4439             {
4440               if (reduc_index == 0)
4441                 expr = build3 (code, vectype_out, reduc_def, def0, def1);
4442               else
4443                 {
4444                   if (reduc_index == 1)
4445                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, reduc_def, def1);
4446                   else
4447                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, def1, reduc_def);
4448                 }
4449             }
4450
4451           new_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, expr);
4452           new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4453           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4454           vect_finish_stmt_generation (stmt, new_stmt, gsi);
4455           if (slp_node)
4456             {
4457               VEC_quick_push (gimple, SLP_TREE_VEC_STMTS (slp_node), new_stmt);
4458               VEC_quick_push (tree, vect_defs, new_temp);
4459             }
4460           else
4461             VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4462         }
4463
4464       if (slp_node)
4465         continue;
4466
4467       if (j == 0)
4468         STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) = *vec_stmt = new_stmt;
4469       else
4470         STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_info) = new_stmt;
4471
4472       prev_stmt_info = vinfo_for_stmt (new_stmt);
4473       prev_phi_info = vinfo_for_stmt (new_phi);
4474     }
4475
4476   /* Finalize the reduction-phi (set its arguments) and create the
4477      epilog reduction code.  */
4478   if ((!single_defuse_cycle || code == COND_EXPR) && !slp_node)
4479     {
4480       new_temp = gimple_assign_lhs (*vec_stmt);
4481       VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4482     }
4483
4484   vect_create_epilog_for_reduction (vect_defs, stmt, epilog_copies,
4485                                     epilog_reduc_code, phis, reduc_index,
4486                                     double_reduc, slp_node);
4487
4488   VEC_free (gimple, heap, phis);
4489   VEC_free (tree, heap, vec_oprnds0);
4490   if (vec_oprnds1)
4491     VEC_free (tree, heap, vec_oprnds1);
4492
4493   return true;
4494 }
4495
4496 /* Function vect_min_worthwhile_factor.
4497
4498    For a loop where we could vectorize the operation indicated by CODE,
4499    return the minimum vectorization factor that makes it worthwhile
4500    to use generic vectors.  */
4501 int
4502 vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code code)
4503 {
4504   switch (code)
4505     {
4506     case PLUS_EXPR:
4507     case MINUS_EXPR:
4508     case NEGATE_EXPR:
4509       return 4;
4510
4511     case BIT_AND_EXPR:
4512     case BIT_IOR_EXPR:
4513     case BIT_XOR_EXPR:
4514     case BIT_NOT_EXPR:
4515       return 2;
4516
4517     default:
4518       return INT_MAX;
4519     }
4520 }
4521
4522
4523 /* Function vectorizable_induction
4524
4525    Check if PHI performs an induction computation that can be vectorized.
4526    If VEC_STMT is also passed, vectorize the induction PHI: create a vectorized
4527    phi to replace it, put it in VEC_STMT, and add it to the same basic block.
4528    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.  */
4529
4530 bool
4531 vectorizable_induction (gimple phi, gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4532                         gimple *vec_stmt)
4533 {
4534   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4535   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4536   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4537   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4538   int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
4539   int ncopies = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) / nunits;
4540   tree vec_def;
4541
4542   gcc_assert (ncopies >= 1);
4543   /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
4544   if (nested_in_vect_loop_p (loop, phi) && ncopies > 1)
4545     {
4546       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4547         fprintf (vect_dump, "multiple types in nested loop.");
4548       return false;
4549     }
4550
4551   if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
4552     return false;
4553
4554   /* FORNOW: SLP not supported.  */
4555   if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4556     return false;
4557
4558   gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def);
4559
4560   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
4561     return false;
4562
4563   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4564     {
4565       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = induc_vec_info_type;
4566       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4567         fprintf (vect_dump, "=== vectorizable_induction ===");
4568       vect_model_induction_cost (stmt_info, ncopies);
4569       return true;
4570     }
4571
4572   /** Transform.  **/
4573
4574   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4575     fprintf (vect_dump, "transform induction phi.");
4576
4577   vec_def = get_initial_def_for_induction (phi);
4578   *vec_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def);
4579   return true;
4580 }
4581
4582 /* Function vectorizable_live_operation.
4583
4584    STMT computes a value that is used outside the loop.  Check if
4585    it can be supported.  */
4586
4587 bool
4588 vectorizable_live_operation (gimple stmt,
4589                              gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4590                              gimple *vec_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
4591 {
4592   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4593   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4594   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4595   int i;
4596   int op_type;
4597   tree op;
4598   tree def;
4599   gimple def_stmt;
4600   enum vect_def_type dt;
4601   enum tree_code code;
4602   enum gimple_rhs_class rhs_class;
4603
4604   gcc_assert (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info));
4605
4606   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_reduction_def)
4607     return false;
4608
4609   if (!is_gimple_assign (stmt))
4610     return false;
4611
4612   if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
4613     return false;
4614
4615   /* FORNOW. CHECKME. */
4616   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
4617     return false;
4618
4619   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4620   op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4621   rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
4622   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_UNARY_RHS || op_type == unary_op);
4623   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS || op_type == binary_op);
4624
4625   /* FORNOW: support only if all uses are invariant.  This means
4626      that the scalar operations can remain in place, unvectorized.
4627      The original last scalar value that they compute will be used.  */
4628
4629   for (i = 0; i < op_type; i++)
4630     {
4631       if (rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS)
4632         op = TREE_OPERAND (gimple_op (stmt, 1), i);
4633       else
4634         op = gimple_op (stmt, i + 1);
4635       if (op
4636           && !vect_is_simple_use (op, loop_vinfo, NULL, &def_stmt, &def, &dt))
4637         {
4638           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4639             fprintf (vect_dump, "use not simple.");
4640           return false;
4641         }
4642
4643       if (dt != vect_external_def && dt != vect_constant_def)
4644         return false;
4645     }
4646
4647   /* No transformation is required for the cases we currently support.  */
4648   return true;
4649 }
4650
4651 /* Kill any debug uses outside LOOP of SSA names defined in STMT.  */
4652
4653 static void
4654 vect_loop_kill_debug_uses (struct loop *loop, gimple stmt)
4655 {
4656   ssa_op_iter op_iter;
4657   imm_use_iterator imm_iter;
4658   def_operand_p def_p;
4659   gimple ustmt;
4660
4661   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_DEF (def_p, stmt, op_iter, SSA_OP_DEF)
4662     {
4663       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (ustmt, imm_iter, DEF_FROM_PTR (def_p))
4664         {
4665           basic_block bb;
4666
4667           if (!is_gimple_debug (ustmt))
4668             continue;
4669
4670           bb = gimple_bb (ustmt);
4671
4672           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
4673             {
4674               if (gimple_debug_bind_p (ustmt))
4675                 {
4676                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4677                     fprintf (vect_dump, "killing debug use");
4678
4679                   gimple_debug_bind_reset_value (ustmt);
4680                   update_stmt (ustmt);
4681                 }
4682               else
4683                 gcc_unreachable ();
4684             }
4685         }
4686     }
4687 }
4688
4689 /* Function vect_transform_loop.
4690
4691    The analysis phase has determined that the loop is vectorizable.
4692    Vectorize the loop - created vectorized stmts to replace the scalar
4693    stmts in the loop, and update the loop exit condition.  */
4694
4695 void
4696 vect_transform_loop (loop_vec_info loop_vinfo)
4697 {
4698   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4699   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
4700   int nbbs = loop->num_nodes;
4701   gimple_stmt_iterator si;
4702   int i;
4703   tree ratio = NULL;
4704   int vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
4705   bool strided_store;
4706   bool slp_scheduled = false;
4707   unsigned int nunits;
4708   tree cond_expr = NULL_TREE;
4709   gimple_seq cond_expr_stmt_list = NULL;
4710   bool do_peeling_for_loop_bound;
4711
4712   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4713     fprintf (vect_dump, "=== vec_transform_loop ===");
4714
4715   /* Peel the loop if there are data refs with unknown alignment.
4716      Only one data ref with unknown store is allowed.  */
4717
4718   if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
4719     vect_do_peeling_for_alignment (loop_vinfo);
4720
4721   do_peeling_for_loop_bound
4722     = (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4723        || (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4724            && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0));
4725
4726   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
4727       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
4728     vect_loop_versioning (loop_vinfo,
4729                           !do_peeling_for_loop_bound,
4730                           &cond_expr, &cond_expr_stmt_list);
4731
4732   /* If the loop has a symbolic number of iterations 'n' (i.e. it's not a
4733      compile time constant), or it is a constant that doesn't divide by the
4734      vectorization factor, then an epilog loop needs to be created.
4735      We therefore duplicate the loop: the original loop will be vectorized,
4736      and will compute the first (n/VF) iterations.  The second copy of the loop
4737      will remain scalar and will compute the remaining (n%VF) iterations.
4738      (VF is the vectorization factor).  */
4739
4740   if (do_peeling_for_loop_bound)
4741     vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vinfo, &ratio,
4742                                     cond_expr, cond_expr_stmt_list);
4743   else
4744     ratio = build_int_cst (TREE_TYPE (LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo)),
4745                 LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) / vectorization_factor);
4746
4747   /* 1) Make sure the loop header has exactly two entries
4748      2) Make sure we have a preheader basic block.  */
4749
4750   gcc_assert (EDGE_COUNT (loop->header->preds) == 2);
4751
4752   split_edge (loop_preheader_edge (loop));
4753
4754   /* FORNOW: the vectorizer supports only loops which body consist
4755      of one basic block (header + empty latch). When the vectorizer will
4756      support more involved loop forms, the order by which the BBs are
4757      traversed need to be reconsidered.  */
4758
4759   for (i = 0; i < nbbs; i++)
4760     {
4761       basic_block bb = bbs[i];
4762       stmt_vec_info stmt_info;
4763       gimple phi;
4764
4765       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4766         {
4767           phi = gsi_stmt (si);
4768           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4769             {
4770               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing phi: ");
4771               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
4772             }
4773           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4774           if (!stmt_info)
4775             continue;
4776
4777           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4778             vect_loop_kill_debug_uses (loop, phi);
4779
4780           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4781               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4782             continue;
4783
4784           if ((TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
4785                 != (unsigned HOST_WIDE_INT) vectorization_factor)
4786               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4787             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4788
4789           if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
4790             {
4791               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4792                 fprintf (vect_dump, "transform phi.");
4793               vect_transform_stmt (phi, NULL, NULL, NULL, NULL);
4794             }
4795         }
4796
4797       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
4798         {
4799           gimple stmt = gsi_stmt (si);
4800           bool is_store;
4801
4802           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4803             {
4804               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing statement: ");
4805               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
4806             }
4807
4808           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4809
4810           /* vector stmts created in the outer-loop during vectorization of
4811              stmts in an inner-loop may not have a stmt_info, and do not
4812              need to be vectorized.  */
4813           if (!stmt_info)
4814             {
4815               gsi_next (&si);
4816               continue;
4817             }
4818
4819           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4820             vect_loop_kill_debug_uses (loop, stmt);
4821
4822           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4823               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4824             {
4825               gsi_next (&si);
4826               continue;
4827             }
4828
4829           gcc_assert (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4830           nunits =
4831             (unsigned int) TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4832           if (!STMT_SLP_TYPE (stmt_info)
4833               && nunits != (unsigned int) vectorization_factor
4834               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4835             /* For SLP VF is set according to unrolling factor, and not to
4836                vector size, hence for SLP this print is not valid.  */
4837             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4838
4839           /* SLP. Schedule all the SLP instances when the first SLP stmt is
4840              reached.  */
4841           if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4842             {
4843               if (!slp_scheduled)
4844                 {
4845                   slp_scheduled = true;
4846
4847                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4848                     fprintf (vect_dump, "=== scheduling SLP instances ===");
4849
4850                   vect_schedule_slp (loop_vinfo, NULL);
4851                 }
4852
4853               /* Hybrid SLP stmts must be vectorized in addition to SLP.  */
4854               if (!vinfo_for_stmt (stmt) || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
4855                 {
4856                   gsi_next (&si);
4857                   continue;
4858                 }
4859             }
4860
4861           /* -------- vectorize statement ------------ */
4862           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4863             fprintf (vect_dump, "transform statement.");
4864
4865           strided_store = false;
4866           is_store = vect_transform_stmt (stmt, &si, &strided_store, NULL, NULL);
4867           if (is_store)
4868             {
4869               if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
4870                 {
4871                   /* Interleaving. If IS_STORE is TRUE, the vectorization of the
4872                      interleaving chain was completed - free all the stores in
4873                      the chain.  */
4874                   vect_remove_stores (DR_GROUP_FIRST_DR (stmt_info));
4875                   gsi_remove (&si, true);
4876                   continue;
4877                 }
4878               else
4879                 {
4880                   /* Free the attached stmt_vec_info and remove the stmt.  */
4881                   free_stmt_vec_info (stmt);
4882                   gsi_remove (&si, true);
4883                   continue;
4884                 }
4885             }
4886           gsi_next (&si);
4887         }                       /* stmts in BB */
4888     }                           /* BBs in loop */
4889
4890   slpeel_make_loop_iterate_ntimes (loop, ratio);
4891
4892   /* The memory tags and pointers in vectorized statements need to
4893      have their SSA forms updated.  FIXME, why can't this be delayed
4894      until all the loops have been transformed?  */
4895   update_ssa (TODO_update_ssa);
4896
4897   if (vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4898     fprintf (vect_dump, "LOOP VECTORIZED.");
4899   if (loop->inner && vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4900     fprintf (vect_dump, "OUTER LOOP VECTORIZED.");
4901 }