OSDN Git Service

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