OSDN Git Service

2012-01-27 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vect-loop.c
1 /* Loop Vectorization
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com> 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   gimple stmt, pattern_stmt = NULL;
185   gimple_seq pattern_def_seq = NULL;
186   gimple_stmt_iterator pattern_def_si = gsi_start (NULL);
187   bool analyze_pattern_stmt = false;
188
189   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
190     fprintf (vect_dump, "=== vect_determine_vectorization_factor ===");
191
192   for (i = 0; i < nbbs; i++)
193     {
194       basic_block bb = bbs[i];
195
196       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
197         {
198           phi = gsi_stmt (si);
199           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
200           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
201             {
202               fprintf (vect_dump, "==> examining phi: ");
203               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
204             }
205
206           gcc_assert (stmt_info);
207
208           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
209             {
210               gcc_assert (!STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
211               scalar_type = TREE_TYPE (PHI_RESULT (phi));
212
213               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
214                 {
215                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
216                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
217                 }
218
219               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
220               if (!vectype)
221                 {
222                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
223                     {
224                       fprintf (vect_dump,
225                                "not vectorized: unsupported data-type ");
226                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
227                     }
228                   return false;
229                 }
230               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
231
232               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
233                 {
234                   fprintf (vect_dump, "vectype: ");
235                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
236                 }
237
238               nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
239               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
240                 fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
241
242               if (!vectorization_factor
243                   || (nunits > vectorization_factor))
244                 vectorization_factor = nunits;
245             }
246         }
247
248       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si) || analyze_pattern_stmt;)
249         {
250           tree vf_vectype;
251
252           if (analyze_pattern_stmt)
253             stmt = pattern_stmt;
254           else
255             stmt = gsi_stmt (si);
256
257           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
258
259           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
260             {
261               fprintf (vect_dump, "==> examining statement: ");
262               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
263             }
264
265           gcc_assert (stmt_info);
266
267           /* Skip stmts which do not need to be vectorized.  */
268           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
269               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
270             {
271               if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info)
272                   && (pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info))
273                   && (STMT_VINFO_RELEVANT_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))
274                       || STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))))
275                 {
276                   stmt = pattern_stmt;
277                   stmt_info = vinfo_for_stmt (pattern_stmt);
278                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
279                     {
280                       fprintf (vect_dump, "==> examining pattern statement: ");
281                       print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
282                     }
283                 }
284               else
285                 {
286                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
287                     fprintf (vect_dump, "skip.");
288                   gsi_next (&si);
289                   continue;
290                 }
291             }
292           else if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info)
293                    && (pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info))
294                    && (STMT_VINFO_RELEVANT_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))
295                        || STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))))
296             analyze_pattern_stmt = true;
297
298           /* If a pattern statement has def stmts, analyze them too.  */
299           if (is_pattern_stmt_p (stmt_info))
300             {
301               if (pattern_def_seq == NULL)
302                 {
303                   pattern_def_seq = STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_info);
304                   pattern_def_si = gsi_start (pattern_def_seq);
305                 }
306               else if (!gsi_end_p (pattern_def_si))
307                 gsi_next (&pattern_def_si);
308               if (pattern_def_seq != NULL)
309                 {
310                   gimple pattern_def_stmt = NULL;
311                   stmt_vec_info pattern_def_stmt_info = NULL;
312
313                   while (!gsi_end_p (pattern_def_si))
314                     {
315                       pattern_def_stmt = gsi_stmt (pattern_def_si);
316                       pattern_def_stmt_info
317                         = vinfo_for_stmt (pattern_def_stmt);
318                       if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (pattern_def_stmt_info)
319                           || STMT_VINFO_LIVE_P (pattern_def_stmt_info))
320                         break;
321                       gsi_next (&pattern_def_si);
322                     }
323
324                   if (!gsi_end_p (pattern_def_si))
325                     {
326                       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
327                         {
328                           fprintf (vect_dump,
329                                    "==> examining pattern def stmt: ");
330                           print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_def_stmt, 0,
331                                              TDF_SLIM);
332                         }
333
334                       stmt = pattern_def_stmt;
335                       stmt_info = pattern_def_stmt_info;
336                     }
337                   else
338                     {
339                       pattern_def_si = gsi_start (NULL);
340                       analyze_pattern_stmt = false;
341                     }
342                 }
343               else
344                 analyze_pattern_stmt = false;
345             }
346
347           if (gimple_get_lhs (stmt) == NULL_TREE)
348             {
349               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
350                 {
351                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: irregular stmt.");
352                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
353                 }
354               return false;
355             }
356
357           if (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (gimple_expr_type (stmt))))
358             {
359               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
360                 {
361                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector stmt in loop:");
362                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
363                 }
364               return false;
365             }
366
367           if (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
368             {
369               /* The only case when a vectype had been already set is for stmts
370                  that contain a dataref, or for "pattern-stmts" (stmts
371                  generated by the vectorizer to represent/replace a certain
372                  idiom).  */
373               gcc_assert (STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info)
374                           || is_pattern_stmt_p (stmt_info)
375                           || !gsi_end_p (pattern_def_si));
376               vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
377             }
378           else
379             {
380               gcc_assert (!STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info));
381               scalar_type = TREE_TYPE (gimple_get_lhs (stmt));
382               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
383                 {
384                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
385                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
386                 }
387               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
388               if (!vectype)
389                 {
390                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
391                     {
392                       fprintf (vect_dump,
393                                "not vectorized: unsupported data-type ");
394                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
395                     }
396                   return false;
397                 }
398
399               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
400             }
401
402           /* The vectorization factor is according to the smallest
403              scalar type (or the largest vector size, but we only
404              support one vector size per loop).  */
405           scalar_type = vect_get_smallest_scalar_type (stmt, &dummy,
406                                                        &dummy);
407           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
408             {
409               fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
410               print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
411             }
412           vf_vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
413           if (!vf_vectype)
414             {
415               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
416                 {
417                   fprintf (vect_dump,
418                            "not vectorized: unsupported data-type ");
419                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
420                 }
421               return false;
422             }
423
424           if ((GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype))
425                != GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vf_vectype))))
426             {
427               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
428                 {
429                   fprintf (vect_dump,
430                            "not vectorized: different sized vector "
431                            "types in statement, ");
432                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
433                   fprintf (vect_dump, " and ");
434                   print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
435                 }
436               return false;
437             }
438
439           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
440             {
441               fprintf (vect_dump, "vectype: ");
442               print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
443             }
444
445           nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vf_vectype);
446           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
447             fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
448
449           if (!vectorization_factor
450               || (nunits > vectorization_factor))
451             vectorization_factor = nunits;
452
453           if (!analyze_pattern_stmt && gsi_end_p (pattern_def_si))
454             {
455               pattern_def_seq = NULL;
456               gsi_next (&si);
457             }
458         }
459     }
460
461   /* TODO: Analyze cost. Decide if worth while to vectorize.  */
462   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
463     fprintf (vect_dump, "vectorization factor = %d", vectorization_factor);
464   if (vectorization_factor <= 1)
465     {
466       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
467         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported data-type");
468       return false;
469     }
470   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
471
472   return true;
473 }
474
475
476 /* Function vect_is_simple_iv_evolution.
477
478    FORNOW: A simple evolution of an induction variables in the loop is
479    considered a polynomial evolution with constant step.  */
480
481 static bool
482 vect_is_simple_iv_evolution (unsigned loop_nb, tree access_fn, tree * init,
483                              tree * step)
484 {
485   tree init_expr;
486   tree step_expr;
487   tree evolution_part = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop_nb);
488
489   /* When there is no evolution in this loop, the evolution function
490      is not "simple".  */
491   if (evolution_part == NULL_TREE)
492     return false;
493
494   /* When the evolution is a polynomial of degree >= 2
495      the evolution function is not "simple".  */
496   if (tree_is_chrec (evolution_part))
497     return false;
498
499   step_expr = evolution_part;
500   init_expr = unshare_expr (initial_condition_in_loop_num (access_fn, loop_nb));
501
502   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
503     {
504       fprintf (vect_dump, "step: ");
505       print_generic_expr (vect_dump, step_expr, TDF_SLIM);
506       fprintf (vect_dump, ",  init: ");
507       print_generic_expr (vect_dump, init_expr, TDF_SLIM);
508     }
509
510   *init = init_expr;
511   *step = step_expr;
512
513   if (TREE_CODE (step_expr) != INTEGER_CST)
514     {
515       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
516         fprintf (vect_dump, "step unknown.");
517       return false;
518     }
519
520   return true;
521 }
522
523 /* Function vect_analyze_scalar_cycles_1.
524
525    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables
526    in LOOP.  LOOP_VINFO represents the loop that is now being
527    considered for vectorization (can be LOOP, or an outer-loop
528    enclosing LOOP).  */
529
530 static void
531 vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vec_info loop_vinfo, struct loop *loop)
532 {
533   basic_block bb = loop->header;
534   tree dumy;
535   VEC(gimple,heap) *worklist = VEC_alloc (gimple, heap, 64);
536   gimple_stmt_iterator gsi;
537   bool double_reduc;
538
539   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
540     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_scalar_cycles ===");
541
542   /* First - identify all inductions.  Reduction detection assumes that all the
543      inductions have been identified, therefore, this order must not be
544      changed.  */
545   for (gsi = gsi_start_phis  (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
546     {
547       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
548       tree access_fn = NULL;
549       tree def = PHI_RESULT (phi);
550       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
551
552       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
553         {
554           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
555           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
556         }
557
558       /* Skip virtual phi's.  The data dependences that are associated with
559          virtual defs/uses (i.e., memory accesses) are analyzed elsewhere.  */
560       if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)))
561         continue;
562
563       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_unknown_def_type;
564
565       /* Analyze the evolution function.  */
566       access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, def);
567       if (access_fn)
568         STRIP_NOPS (access_fn);
569       if (access_fn && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
570         {
571           fprintf (vect_dump, "Access function of PHI: ");
572           print_generic_expr (vect_dump, access_fn, TDF_SLIM);
573         }
574
575       if (!access_fn
576           || !vect_is_simple_iv_evolution (loop->num, access_fn, &dumy, &dumy))
577         {
578           VEC_safe_push (gimple, heap, worklist, phi);
579           continue;
580         }
581
582       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
583         fprintf (vect_dump, "Detected induction.");
584       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_induction_def;
585     }
586
587
588   /* Second - identify all reductions and nested cycles.  */
589   while (VEC_length (gimple, worklist) > 0)
590     {
591       gimple phi = VEC_pop (gimple, worklist);
592       tree def = PHI_RESULT (phi);
593       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
594       gimple reduc_stmt;
595       bool nested_cycle;
596
597       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
598         {
599           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
600           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
601         }
602
603       gcc_assert (is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)));
604       gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_unknown_def_type);
605
606       nested_cycle = (loop != LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo));
607       reduc_stmt = vect_force_simple_reduction (loop_vinfo, phi, !nested_cycle,
608                                                 &double_reduc);
609       if (reduc_stmt)
610         {
611           if (double_reduc)
612             {
613               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
614                 fprintf (vect_dump, "Detected double reduction.");
615
616               STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_double_reduction_def;
617               STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
618                                                     vect_double_reduction_def;
619             }
620           else
621             {
622               if (nested_cycle)
623                 {
624                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
625                     fprintf (vect_dump, "Detected vectorizable nested cycle.");
626
627                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_nested_cycle;
628                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
629                                                              vect_nested_cycle;
630                 }
631               else
632                 {
633                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
634                     fprintf (vect_dump, "Detected reduction.");
635
636                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_reduction_def;
637                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
638                                                            vect_reduction_def;
639                   /* Store the reduction cycles for possible vectorization in
640                      loop-aware SLP.  */
641                   VEC_safe_push (gimple, heap,
642                                  LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo),
643                                  reduc_stmt);
644                 }
645             }
646         }
647       else
648         if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
649           fprintf (vect_dump, "Unknown def-use cycle pattern.");
650     }
651
652   VEC_free (gimple, heap, worklist);
653 }
654
655
656 /* Function vect_analyze_scalar_cycles.
657
658    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables, by
659    analyzing the loop-header PHIs of scalar variables.  Classify each
660    cycle as one of the following: invariant, induction, reduction, unknown.
661    We do that for the loop represented by LOOP_VINFO, and also to its
662    inner-loop, if exists.
663    Examples for scalar cycles:
664
665    Example1: reduction:
666
667               loop1:
668               for (i=0; i<N; i++)
669                  sum += a[i];
670
671    Example2: induction:
672
673               loop2:
674               for (i=0; i<N; i++)
675                  a[i] = i;  */
676
677 static void
678 vect_analyze_scalar_cycles (loop_vec_info loop_vinfo)
679 {
680   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
681
682   vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop);
683
684   /* When vectorizing an outer-loop, the inner-loop is executed sequentially.
685      Reductions in such inner-loop therefore have different properties than
686      the reductions in the nest that gets vectorized:
687      1. When vectorized, they are executed in the same order as in the original
688         scalar loop, so we can't change the order of computation when
689         vectorizing them.
690      2. FIXME: Inner-loop reductions can be used in the inner-loop, so the
691         current checks are too strict.  */
692
693   if (loop->inner)
694     vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop->inner);
695 }
696
697 /* Function vect_get_loop_niters.
698
699    Determine how many iterations the loop is executed.
700    If an expression that represents the number of iterations
701    can be constructed, place it in NUMBER_OF_ITERATIONS.
702    Return the loop exit condition.  */
703
704 static gimple
705 vect_get_loop_niters (struct loop *loop, tree *number_of_iterations)
706 {
707   tree niters;
708
709   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
710     fprintf (vect_dump, "=== get_loop_niters ===");
711
712   niters = number_of_exit_cond_executions (loop);
713
714   if (niters != NULL_TREE
715       && niters != chrec_dont_know)
716     {
717       *number_of_iterations = niters;
718
719       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
720         {
721           fprintf (vect_dump, "==> get_loop_niters:" );
722           print_generic_expr (vect_dump, *number_of_iterations, TDF_SLIM);
723         }
724     }
725
726   return get_loop_exit_condition (loop);
727 }
728
729
730 /* Function bb_in_loop_p
731
732    Used as predicate for dfs order traversal of the loop bbs.  */
733
734 static bool
735 bb_in_loop_p (const_basic_block bb, const void *data)
736 {
737   const struct loop *const loop = (const struct loop *)data;
738   if (flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
739     return true;
740   return false;
741 }
742
743
744 /* Function new_loop_vec_info.
745
746    Create and initialize a new loop_vec_info struct for LOOP, as well as
747    stmt_vec_info structs for all the stmts in LOOP.  */
748
749 static loop_vec_info
750 new_loop_vec_info (struct loop *loop)
751 {
752   loop_vec_info res;
753   basic_block *bbs;
754   gimple_stmt_iterator si;
755   unsigned int i, nbbs;
756
757   res = (loop_vec_info) xcalloc (1, sizeof (struct _loop_vec_info));
758   LOOP_VINFO_LOOP (res) = loop;
759
760   bbs = get_loop_body (loop);
761
762   /* Create/Update stmt_info for all stmts in the loop.  */
763   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
764     {
765       basic_block bb = bbs[i];
766
767       /* BBs in a nested inner-loop will have been already processed (because
768          we will have called vect_analyze_loop_form for any nested inner-loop).
769          Therefore, for stmts in an inner-loop we just want to update the
770          STMT_VINFO_LOOP_VINFO field of their stmt_info to point to the new
771          loop_info of the outer-loop we are currently considering to vectorize
772          (instead of the loop_info of the inner-loop).
773          For stmts in other BBs we need to create a stmt_info from scratch.  */
774       if (bb->loop_father != loop)
775         {
776           /* Inner-loop bb.  */
777           gcc_assert (loop->inner && bb->loop_father == loop->inner);
778           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
779             {
780               gimple phi = gsi_stmt (si);
781               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
782               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
783                 STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
784               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
785               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
786             }
787           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
788            {
789               gimple stmt = gsi_stmt (si);
790               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
791               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
792                  STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
793               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
794               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
795            }
796         }
797       else
798         {
799           /* bb in current nest.  */
800           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
801             {
802               gimple phi = gsi_stmt (si);
803               gimple_set_uid (phi, 0);
804               set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, res, NULL));
805             }
806
807           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
808             {
809               gimple stmt = gsi_stmt (si);
810               gimple_set_uid (stmt, 0);
811               set_vinfo_for_stmt (stmt, new_stmt_vec_info (stmt, res, NULL));
812             }
813         }
814     }
815
816   /* CHECKME: We want to visit all BBs before their successors (except for
817      latch blocks, for which this assertion wouldn't hold).  In the simple
818      case of the loop forms we allow, a dfs order of the BBs would the same
819      as reversed postorder traversal, so we are safe.  */
820
821    free (bbs);
822    bbs = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
823    nbbs = dfs_enumerate_from (loop->header, 0, bb_in_loop_p,
824                               bbs, loop->num_nodes, loop);
825    gcc_assert (nbbs == loop->num_nodes);
826
827   LOOP_VINFO_BBS (res) = bbs;
828   LOOP_VINFO_NITERS (res) = NULL;
829   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (res) = NULL;
830   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (res) = 0;
831   LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (res) = 0;
832   LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (res) = 0;
833   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (res) = 0;
834   LOOP_VINFO_LOOP_NEST (res) = VEC_alloc (loop_p, heap, 3);
835   LOOP_VINFO_DATAREFS (res) = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 10);
836   LOOP_VINFO_DDRS (res) = VEC_alloc (ddr_p, heap, 10 * 10);
837   LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR (res) = NULL;
838   LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (res) =
839     VEC_alloc (gimple, heap,
840                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIGNMENT_CHECKS));
841   LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (res) =
842     VEC_alloc (ddr_p, heap,
843                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS));
844   LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
845   LOOP_VINFO_REDUCTIONS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
846   LOOP_VINFO_REDUCTION_CHAINS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
847   LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (res) = VEC_alloc (slp_instance, heap, 10);
848   LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (res) = 1;
849   LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (res) = NULL;
850   LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS (res) = false;
851
852   return res;
853 }
854
855
856 /* Function destroy_loop_vec_info.
857
858    Free LOOP_VINFO struct, as well as all the stmt_vec_info structs of all the
859    stmts in the loop.  */
860
861 void
862 destroy_loop_vec_info (loop_vec_info loop_vinfo, bool clean_stmts)
863 {
864   struct loop *loop;
865   basic_block *bbs;
866   int nbbs;
867   gimple_stmt_iterator si;
868   int j;
869   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
870   slp_instance instance;
871
872   if (!loop_vinfo)
873     return;
874
875   loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
876
877   bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
878   nbbs = loop->num_nodes;
879
880   if (!clean_stmts)
881     {
882       free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
883       free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
884       free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
885       VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
886       VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
887       VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
888
889       free (loop_vinfo);
890       loop->aux = NULL;
891       return;
892     }
893
894   for (j = 0; j < nbbs; j++)
895     {
896       basic_block bb = bbs[j];
897       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
898         free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
899
900       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); )
901         {
902           gimple stmt = gsi_stmt (si);
903           /* Free stmt_vec_info.  */
904           free_stmt_vec_info (stmt);
905           gsi_next (&si);
906         }
907     }
908
909   free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
910   free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
911   free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
912   VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
913   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
914   VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
915   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
916   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, j, instance)
917     vect_free_slp_instance (instance);
918
919   VEC_free (slp_instance, heap, LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo));
920   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (loop_vinfo));
921   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo));
922   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTION_CHAINS (loop_vinfo));
923
924   if (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo))
925     htab_delete (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo));
926
927   free (loop_vinfo);
928   loop->aux = NULL;
929 }
930
931
932 /* Function vect_analyze_loop_1.
933
934    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
935    for it. The different analyses will record information in the
936    loop_vec_info struct.  This is a subset of the analyses applied in
937    vect_analyze_loop, to be applied on an inner-loop nested in the loop
938    that is now considered for (outer-loop) vectorization.  */
939
940 static loop_vec_info
941 vect_analyze_loop_1 (struct loop *loop)
942 {
943   loop_vec_info loop_vinfo;
944
945   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
946     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest_1 =====");
947
948   /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit, etc.  */
949
950   loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
951   if (!loop_vinfo)
952     {
953       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
954         fprintf (vect_dump, "bad inner-loop form.");
955       return NULL;
956     }
957
958   return loop_vinfo;
959 }
960
961
962 /* Function vect_analyze_loop_form.
963
964    Verify that certain CFG restrictions hold, including:
965    - the loop has a pre-header
966    - the loop has a single entry and exit
967    - the loop exit condition is simple enough, and the number of iterations
968      can be analyzed (a countable loop).  */
969
970 loop_vec_info
971 vect_analyze_loop_form (struct loop *loop)
972 {
973   loop_vec_info loop_vinfo;
974   gimple loop_cond;
975   tree number_of_iterations = NULL;
976   loop_vec_info inner_loop_vinfo = NULL;
977
978   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
979     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_form ===");
980
981   /* Different restrictions apply when we are considering an inner-most loop,
982      vs. an outer (nested) loop.
983      (FORNOW. May want to relax some of these restrictions in the future).  */
984
985   if (!loop->inner)
986     {
987       /* Inner-most loop.  We currently require that the number of BBs is
988          exactly 2 (the header and latch).  Vectorizable inner-most loops
989          look like this:
990
991                         (pre-header)
992                            |
993                           header <--------+
994                            | |            |
995                            | +--> latch --+
996                            |
997                         (exit-bb)  */
998
999       if (loop->num_nodes != 2)
1000         {
1001           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1002             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
1003           return NULL;
1004         }
1005
1006       if (empty_block_p (loop->header))
1007     {
1008           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1009             fprintf (vect_dump, "not vectorized: empty loop.");
1010       return NULL;
1011     }
1012     }
1013   else
1014     {
1015       struct loop *innerloop = loop->inner;
1016       edge entryedge;
1017
1018       /* Nested loop. We currently require that the loop is doubly-nested,
1019          contains a single inner loop, and the number of BBs is exactly 5.
1020          Vectorizable outer-loops look like this:
1021
1022                         (pre-header)
1023                            |
1024                           header <---+
1025                            |         |
1026                           inner-loop |
1027                            |         |
1028                           tail ------+
1029                            |
1030                         (exit-bb)
1031
1032          The inner-loop has the properties expected of inner-most loops
1033          as described above.  */
1034
1035       if ((loop->inner)->inner || (loop->inner)->next)
1036         {
1037           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1038             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple nested loops.");
1039           return NULL;
1040         }
1041
1042       /* Analyze the inner-loop.  */
1043       inner_loop_vinfo = vect_analyze_loop_1 (loop->inner);
1044       if (!inner_loop_vinfo)
1045         {
1046           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1047             fprintf (vect_dump, "not vectorized: Bad inner loop.");
1048           return NULL;
1049         }
1050
1051       if (!expr_invariant_in_loop_p (loop,
1052                                         LOOP_VINFO_NITERS (inner_loop_vinfo)))
1053         {
1054           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1055             fprintf (vect_dump,
1056                      "not vectorized: inner-loop count not invariant.");
1057           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1058           return NULL;
1059         }
1060
1061       if (loop->num_nodes != 5)
1062         {
1063           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1064             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
1065           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1066           return NULL;
1067         }
1068
1069       gcc_assert (EDGE_COUNT (innerloop->header->preds) == 2);
1070       entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 0);
1071       if (EDGE_PRED (innerloop->header, 0)->src == innerloop->latch)
1072         entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 1);
1073
1074       if (entryedge->src != loop->header
1075           || !single_exit (innerloop)
1076           || single_exit (innerloop)->dest !=  EDGE_PRED (loop->latch, 0)->src)
1077         {
1078           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1079             fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported outerloop form.");
1080           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1081           return NULL;
1082         }
1083
1084       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1085         fprintf (vect_dump, "Considering outer-loop vectorization.");
1086     }
1087
1088   if (!single_exit (loop)
1089       || EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1090     {
1091       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1092         {
1093           if (!single_exit (loop))
1094             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple exits.");
1095           else if (EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1096             fprintf (vect_dump, "not vectorized: too many incoming edges.");
1097         }
1098       if (inner_loop_vinfo)
1099         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1100       return NULL;
1101     }
1102
1103   /* We assume that the loop exit condition is at the end of the loop. i.e,
1104      that the loop is represented as a do-while (with a proper if-guard
1105      before the loop if needed), where the loop header contains all the
1106      executable statements, and the latch is empty.  */
1107   if (!empty_block_p (loop->latch)
1108         || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (loop->latch)))
1109     {
1110       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1111         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unexpected loop form.");
1112       if (inner_loop_vinfo)
1113         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1114       return NULL;
1115     }
1116
1117   /* Make sure there exists a single-predecessor exit bb:  */
1118   if (!single_pred_p (single_exit (loop)->dest))
1119     {
1120       edge e = single_exit (loop);
1121       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1122         {
1123           split_loop_exit_edge (e);
1124           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1125             fprintf (vect_dump, "split exit edge.");
1126         }
1127       else
1128         {
1129           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1130             fprintf (vect_dump, "not vectorized: abnormal loop exit edge.");
1131           if (inner_loop_vinfo)
1132             destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1133           return NULL;
1134         }
1135     }
1136
1137   loop_cond = vect_get_loop_niters (loop, &number_of_iterations);
1138   if (!loop_cond)
1139     {
1140       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1141         fprintf (vect_dump, "not vectorized: complicated exit condition.");
1142       if (inner_loop_vinfo)
1143         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1144       return NULL;
1145     }
1146
1147   if (!number_of_iterations)
1148     {
1149       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1150         fprintf (vect_dump,
1151                  "not vectorized: number of iterations cannot be computed.");
1152       if (inner_loop_vinfo)
1153         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1154       return NULL;
1155     }
1156
1157   if (chrec_contains_undetermined (number_of_iterations))
1158     {
1159       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1160         fprintf (vect_dump, "Infinite number of iterations.");
1161       if (inner_loop_vinfo)
1162         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1163       return NULL;
1164     }
1165
1166   if (!NITERS_KNOWN_P (number_of_iterations))
1167     {
1168       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1169         {
1170           fprintf (vect_dump, "Symbolic number of iterations is ");
1171           print_generic_expr (vect_dump, number_of_iterations, TDF_DETAILS);
1172         }
1173     }
1174   else if (TREE_INT_CST_LOW (number_of_iterations) == 0)
1175     {
1176       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1177         fprintf (vect_dump, "not vectorized: number of iterations = 0.");
1178       if (inner_loop_vinfo)
1179         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1180       return NULL;
1181     }
1182
1183   loop_vinfo = new_loop_vec_info (loop);
1184   LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1185   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1186
1187   STMT_VINFO_TYPE (vinfo_for_stmt (loop_cond)) = loop_exit_ctrl_vec_info_type;
1188
1189   /* CHECKME: May want to keep it around it in the future.  */
1190   if (inner_loop_vinfo)
1191     destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1192
1193   gcc_assert (!loop->aux);
1194   loop->aux = loop_vinfo;
1195   return loop_vinfo;
1196 }
1197
1198
1199 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
1200
1201 static inline int
1202 vect_get_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
1203 {
1204   tree dummy_type = NULL;
1205   int dummy = 0;
1206
1207   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
1208                                                        dummy_type, dummy);
1209 }
1210
1211  
1212 /* Function vect_analyze_loop_operations.
1213
1214    Scan the loop stmts and make sure they are all vectorizable.  */
1215
1216 static bool
1217 vect_analyze_loop_operations (loop_vec_info loop_vinfo, bool slp)
1218 {
1219   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1220   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
1221   int nbbs = loop->num_nodes;
1222   gimple_stmt_iterator si;
1223   unsigned int vectorization_factor = 0;
1224   int i;
1225   gimple phi;
1226   stmt_vec_info stmt_info;
1227   bool need_to_vectorize = false;
1228   int min_profitable_iters;
1229   int min_scalar_loop_bound;
1230   unsigned int th;
1231   bool only_slp_in_loop = true, ok;
1232
1233   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1234     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_operations ===");
1235
1236   gcc_assert (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo));
1237   vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1238   if (slp)
1239     {
1240       /* If all the stmts in the loop can be SLPed, we perform only SLP, and
1241          vectorization factor of the loop is the unrolling factor required by
1242          the SLP instances.  If that unrolling factor is 1, we say, that we
1243          perform pure SLP on loop - cross iteration parallelism is not
1244          exploited.  */
1245       for (i = 0; i < nbbs; i++)
1246         {
1247           basic_block bb = bbs[i];
1248           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1249             {
1250               gimple stmt = gsi_stmt (si);
1251               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1252               gcc_assert (stmt_info);
1253               if ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1254                    || VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)))
1255                   && !PURE_SLP_STMT (stmt_info))
1256                 /* STMT needs both SLP and loop-based vectorization.  */
1257                 only_slp_in_loop = false;
1258             }
1259         }
1260
1261       if (only_slp_in_loop)
1262         vectorization_factor = LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo);
1263       else
1264         vectorization_factor = least_common_multiple (vectorization_factor,
1265                                 LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo));
1266
1267       LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
1268       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1269         fprintf (vect_dump, "Updating vectorization factor to %d ",
1270                             vectorization_factor);
1271     }
1272
1273   for (i = 0; i < nbbs; i++)
1274     {
1275       basic_block bb = bbs[i];
1276
1277       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1278         {
1279           phi = gsi_stmt (si);
1280           ok = true;
1281
1282           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
1283           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1284             {
1285               fprintf (vect_dump, "examining phi: ");
1286               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1287             }
1288
1289           /* Inner-loop loop-closed exit phi in outer-loop vectorization
1290              (i.e., a phi in the tail of the outer-loop).  */
1291           if (! is_loop_header_bb_p (bb))
1292             {
1293               /* FORNOW: we currently don't support the case that these phis
1294                  are not used in the outerloop (unless it is double reduction,
1295                  i.e., this phi is vect_reduction_def), cause this case
1296                  requires to actually do something here.  */
1297               if ((!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1298                    || STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1299                   && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)
1300                      != vect_double_reduction_def)
1301                 {
1302                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1303                     fprintf (vect_dump,
1304                              "Unsupported loop-closed phi in outer-loop.");
1305                   return false;
1306                 }
1307
1308               /* If PHI is used in the outer loop, we check that its operand
1309                  is defined in the inner loop.  */
1310               if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1311                 {
1312                   tree phi_op;
1313                   gimple op_def_stmt;
1314
1315                   if (gimple_phi_num_args (phi) != 1)
1316                     return false;
1317
1318                   phi_op = PHI_ARG_DEF (phi, 0);
1319                   if (TREE_CODE (phi_op) != SSA_NAME)
1320                     return false;
1321
1322                   op_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (phi_op);
1323                   if (!op_def_stmt || !vinfo_for_stmt (op_def_stmt))
1324                     return false;
1325
1326                   if (STMT_VINFO_RELEVANT (vinfo_for_stmt (op_def_stmt))
1327                         != vect_used_in_outer
1328                       && STMT_VINFO_RELEVANT (vinfo_for_stmt (op_def_stmt))
1329                            != vect_used_in_outer_by_reduction)
1330                     return false;
1331                 }
1332
1333               continue;
1334             }
1335
1336           gcc_assert (stmt_info);
1337
1338           if (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1339             {
1340               /* FORNOW: not yet supported.  */
1341               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1342                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: value used after loop.");
1343               return false;
1344             }
1345
1346           if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_used_in_scope
1347               && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_induction_def)
1348             {
1349               /* A scalar-dependence cycle that we don't support.  */
1350               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1351                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: scalar dependence cycle.");
1352               return false;
1353             }
1354
1355           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1356             {
1357               need_to_vectorize = true;
1358               if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
1359                 ok = vectorizable_induction (phi, NULL, NULL);
1360             }
1361
1362           if (!ok)
1363             {
1364               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1365                 {
1366                   fprintf (vect_dump,
1367                            "not vectorized: relevant phi not supported: ");
1368                   print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1369                 }
1370               return false;
1371             }
1372         }
1373
1374       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1375         {
1376           gimple stmt = gsi_stmt (si);
1377           if (!vect_analyze_stmt (stmt, &need_to_vectorize, NULL))
1378             return false;
1379         }
1380     } /* bbs */
1381
1382   /* All operations in the loop are either irrelevant (deal with loop
1383      control, or dead), or only used outside the loop and can be moved
1384      out of the loop (e.g. invariants, inductions).  The loop can be
1385      optimized away by scalar optimizations.  We're better off not
1386      touching this loop.  */
1387   if (!need_to_vectorize)
1388     {
1389       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1390         fprintf (vect_dump,
1391                  "All the computation can be taken out of the loop.");
1392       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1393         fprintf (vect_dump,
1394                  "not vectorized: redundant loop. no profit to vectorize.");
1395       return false;
1396     }
1397
1398   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1399       && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1400     fprintf (vect_dump,
1401         "vectorization_factor = %d, niters = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1402         vectorization_factor, LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo));
1403
1404   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1405       && (LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) < vectorization_factor))
1406     {
1407       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1408         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count too small.");
1409       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1410         fprintf (vect_dump,"not vectorized: iteration count smaller than "
1411                  "vectorization factor.");
1412       return false;
1413     }
1414
1415   /* Analyze cost.  Decide if worth while to vectorize.  */
1416
1417   /* Once VF is set, SLP costs should be updated since the number of created
1418      vector stmts depends on VF.  */
1419   vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vinfo);
1420
1421   min_profitable_iters = vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vinfo);
1422   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (loop_vinfo) = min_profitable_iters;
1423
1424   if (min_profitable_iters < 0)
1425     {
1426       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1427         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not profitable.");
1428       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1429         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector version will never be "
1430                  "profitable.");
1431       return false;
1432     }
1433
1434   min_scalar_loop_bound = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_VECT_LOOP_BOUND)
1435                             * vectorization_factor) - 1);
1436
1437   /* Use the cost model only if it is more conservative than user specified
1438      threshold.  */
1439
1440   th = (unsigned) min_scalar_loop_bound;
1441   if (min_profitable_iters
1442       && (!min_scalar_loop_bound
1443           || min_profitable_iters > min_scalar_loop_bound))
1444     th = (unsigned) min_profitable_iters;
1445
1446   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1447       && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) <= th)
1448     {
1449       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1450         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not "
1451                  "profitable.");
1452       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1453         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count smaller than "
1454                  "user specified loop bound parameter or minimum "
1455                  "profitable iterations (whichever is more conservative).");
1456       return false;
1457     }
1458
1459   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1460       || LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0
1461       || LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
1462     {
1463       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1464         fprintf (vect_dump, "epilog loop required.");
1465       if (!vect_can_advance_ivs_p (loop_vinfo))
1466         {
1467           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1468             fprintf (vect_dump,
1469                      "not vectorized: can't create epilog loop 1.");
1470           return false;
1471         }
1472       if (!slpeel_can_duplicate_loop_p (loop, single_exit (loop)))
1473         {
1474           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1475             fprintf (vect_dump,
1476                      "not vectorized: can't create epilog loop 2.");
1477           return false;
1478         }
1479     }
1480
1481   return true;
1482 }
1483
1484
1485 /* Function vect_analyze_loop_2.
1486
1487    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1488    for it.  The different analyses will record information in the
1489    loop_vec_info struct.  */
1490 static bool
1491 vect_analyze_loop_2 (loop_vec_info loop_vinfo)
1492 {
1493   bool ok, slp = false;
1494   int max_vf = MAX_VECTORIZATION_FACTOR;
1495   int min_vf = 2;
1496
1497   /* Find all data references in the loop (which correspond to vdefs/vuses)
1498      and analyze their evolution in the loop.  Also adjust the minimal
1499      vectorization factor according to the loads and stores.
1500
1501      FORNOW: Handle only simple, array references, which
1502      alignment can be forced, and aligned pointer-references.  */
1503
1504   ok = vect_analyze_data_refs (loop_vinfo, NULL, &min_vf);
1505   if (!ok)
1506     {
1507       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1508         fprintf (vect_dump, "bad data references.");
1509       return false;
1510     }
1511
1512   /* Classify all cross-iteration scalar data-flow cycles.
1513      Cross-iteration cycles caused by virtual phis are analyzed separately.  */
1514
1515   vect_analyze_scalar_cycles (loop_vinfo);
1516
1517   vect_pattern_recog (loop_vinfo);
1518
1519   /* Data-flow analysis to detect stmts that do not need to be vectorized.  */
1520
1521   ok = vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vinfo);
1522   if (!ok)
1523     {
1524       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1525         fprintf (vect_dump, "unexpected pattern.");
1526       return false;
1527     }
1528
1529   /* Analyze data dependences between the data-refs in the loop
1530      and adjust the maximum vectorization factor according to
1531      the dependences.
1532      FORNOW: fail at the first data dependence that we encounter.  */
1533
1534   ok = vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vinfo, NULL, &max_vf);
1535   if (!ok
1536       || max_vf < min_vf)
1537     {
1538       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1539         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1540       return false;
1541     }
1542
1543   ok = vect_determine_vectorization_factor (loop_vinfo);
1544   if (!ok)
1545     {
1546       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1547         fprintf (vect_dump, "can't determine vectorization factor.");
1548       return false;
1549     }
1550   if (max_vf < LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo))
1551     {
1552       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1553         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1554       return false;
1555     }
1556
1557   /* Analyze the alignment of the data-refs in the loop.
1558      Fail if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
1559
1560   ok = vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1561   if (!ok)
1562     {
1563       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1564         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1565       return false;
1566     }
1567
1568   /* Analyze the access patterns of the data-refs in the loop (consecutive,
1569      complex, etc.). FORNOW: Only handle consecutive access pattern.  */
1570
1571   ok = vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vinfo, NULL);
1572   if (!ok)
1573     {
1574       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1575         fprintf (vect_dump, "bad data access.");
1576       return false;
1577     }
1578
1579   /* Prune the list of ddrs to be tested at run-time by versioning for alias.
1580      It is important to call pruning after vect_analyze_data_ref_accesses,
1581      since we use grouping information gathered by interleaving analysis.  */
1582   ok = vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vinfo);
1583   if (!ok)
1584     {
1585       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1586         fprintf (vect_dump, "too long list of versioning for alias "
1587                             "run-time tests.");
1588       return false;
1589     }
1590
1591   /* This pass will decide on using loop versioning and/or loop peeling in
1592      order to enhance the alignment of data references in the loop.  */
1593
1594   ok = vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vinfo);
1595   if (!ok)
1596     {
1597       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1598         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1599       return false;
1600     }
1601
1602   /* Check the SLP opportunities in the loop, analyze and build SLP trees.  */
1603   ok = vect_analyze_slp (loop_vinfo, NULL);
1604   if (ok)
1605     {
1606       /* Decide which possible SLP instances to SLP.  */
1607       slp = vect_make_slp_decision (loop_vinfo);
1608
1609       /* Find stmts that need to be both vectorized and SLPed.  */
1610       vect_detect_hybrid_slp (loop_vinfo);
1611     }
1612   else
1613     return false;
1614
1615   /* Scan all the operations in the loop and make sure they are
1616      vectorizable.  */
1617
1618   ok = vect_analyze_loop_operations (loop_vinfo, slp);
1619   if (!ok)
1620     {
1621       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1622         fprintf (vect_dump, "bad operation or unsupported loop bound.");
1623       return false;
1624     }
1625
1626   return true;
1627 }
1628
1629 /* Function vect_analyze_loop.
1630
1631    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1632    for it.  The different analyses will record information in the
1633    loop_vec_info struct.  */
1634 loop_vec_info
1635 vect_analyze_loop (struct loop *loop)
1636 {
1637   loop_vec_info loop_vinfo;
1638   unsigned int vector_sizes;
1639
1640   /* Autodetect first vector size we try.  */
1641   current_vector_size = 0;
1642   vector_sizes = targetm.vectorize.autovectorize_vector_sizes ();
1643
1644   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1645     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest =====");
1646
1647   if (loop_outer (loop)
1648       && loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))
1649       && LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))))
1650     {
1651       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1652         fprintf (vect_dump, "outer-loop already vectorized.");
1653       return NULL;
1654     }
1655
1656   while (1)
1657     {
1658       /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit).  */
1659       loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
1660       if (!loop_vinfo)
1661         {
1662           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1663             fprintf (vect_dump, "bad loop form.");
1664           return NULL;
1665         }
1666
1667       if (vect_analyze_loop_2 (loop_vinfo))
1668         {
1669           LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vinfo) = 1;
1670
1671           return loop_vinfo;
1672         }
1673
1674       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1675
1676       vector_sizes &= ~current_vector_size;
1677       if (vector_sizes == 0
1678           || current_vector_size == 0)
1679         return NULL;
1680
1681       /* Try the next biggest vector size.  */
1682       current_vector_size = 1 << floor_log2 (vector_sizes);
1683       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1684         fprintf (vect_dump, "***** Re-trying analysis with "
1685                  "vector size %d\n", current_vector_size);
1686     }
1687 }
1688
1689
1690 /* Function reduction_code_for_scalar_code
1691
1692    Input:
1693    CODE - tree_code of a reduction operations.
1694
1695    Output:
1696    REDUC_CODE - the corresponding tree-code to be used to reduce the
1697       vector of partial results into a single scalar result (which
1698       will also reside in a vector) or ERROR_MARK if the operation is
1699       a supported reduction operation, but does not have such tree-code.
1700
1701    Return FALSE if CODE currently cannot be vectorized as reduction.  */
1702
1703 static bool
1704 reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code code,
1705                                 enum tree_code *reduc_code)
1706 {
1707   switch (code)
1708     {
1709       case MAX_EXPR:
1710         *reduc_code = REDUC_MAX_EXPR;
1711         return true;
1712
1713       case MIN_EXPR:
1714         *reduc_code = REDUC_MIN_EXPR;
1715         return true;
1716
1717       case PLUS_EXPR:
1718         *reduc_code = REDUC_PLUS_EXPR;
1719         return true;
1720
1721       case MULT_EXPR:
1722       case MINUS_EXPR:
1723       case BIT_IOR_EXPR:
1724       case BIT_XOR_EXPR:
1725       case BIT_AND_EXPR:
1726         *reduc_code = ERROR_MARK;
1727         return true;
1728
1729       default:
1730        return false;
1731     }
1732 }
1733
1734
1735 /* Error reporting helper for vect_is_simple_reduction below.  GIMPLE statement
1736    STMT is printed with a message MSG. */
1737
1738 static void
1739 report_vect_op (gimple stmt, const char *msg)
1740 {
1741   fprintf (vect_dump, "%s", msg);
1742   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
1743 }
1744
1745
1746 /* Detect SLP reduction of the form:
1747
1748    #a1 = phi <a5, a0>
1749    a2 = operation (a1)
1750    a3 = operation (a2)
1751    a4 = operation (a3)
1752    a5 = operation (a4)
1753
1754    #a = phi <a5>
1755
1756    PHI is the reduction phi node (#a1 = phi <a5, a0> above)
1757    FIRST_STMT is the first reduction stmt in the chain
1758    (a2 = operation (a1)).
1759
1760    Return TRUE if a reduction chain was detected.  */
1761
1762 static bool
1763 vect_is_slp_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi, gimple first_stmt)
1764 {
1765   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1766   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1767   enum tree_code code;
1768   gimple current_stmt = NULL, loop_use_stmt = NULL, first, next_stmt;
1769   stmt_vec_info use_stmt_info, current_stmt_info;
1770   tree lhs;
1771   imm_use_iterator imm_iter;
1772   use_operand_p use_p;
1773   int nloop_uses, size = 0, n_out_of_loop_uses;
1774   bool found = false;
1775
1776   if (loop != vect_loop)
1777     return false;
1778
1779   lhs = PHI_RESULT (phi);
1780   code = gimple_assign_rhs_code (first_stmt);
1781   while (1)
1782     {
1783       nloop_uses = 0;
1784       n_out_of_loop_uses = 0;
1785       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, lhs)
1786         {
1787           gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1788           if (is_gimple_debug (use_stmt))
1789             continue;
1790
1791           use_stmt = USE_STMT (use_p);
1792
1793           /* Check if we got back to the reduction phi.  */
1794           if (use_stmt == phi)
1795             {
1796               loop_use_stmt = use_stmt;
1797               found = true;
1798               break;
1799             }
1800
1801           if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt)))
1802             {
1803               if (vinfo_for_stmt (use_stmt)
1804                   && !STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1805                 {
1806                   loop_use_stmt = use_stmt;
1807                   nloop_uses++;
1808                 }
1809             }
1810            else
1811              n_out_of_loop_uses++;
1812
1813            /* There are can be either a single use in the loop or two uses in
1814               phi nodes.  */
1815            if (nloop_uses > 1 || (n_out_of_loop_uses && nloop_uses))
1816              return false;
1817         }
1818
1819       if (found)
1820         break;
1821
1822       /* We reached a statement with no loop uses.  */
1823       if (nloop_uses == 0)
1824         return false;
1825
1826       /* This is a loop exit phi, and we haven't reached the reduction phi.  */
1827       if (gimple_code (loop_use_stmt) == GIMPLE_PHI)
1828         return false;
1829
1830       if (!is_gimple_assign (loop_use_stmt)
1831           || code != gimple_assign_rhs_code (loop_use_stmt)
1832           || !flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (loop_use_stmt)))
1833         return false;
1834
1835       /* Insert USE_STMT into reduction chain.  */
1836       use_stmt_info = vinfo_for_stmt (loop_use_stmt);
1837       if (current_stmt)
1838         {
1839           current_stmt_info = vinfo_for_stmt (current_stmt);
1840           GROUP_NEXT_ELEMENT (current_stmt_info) = loop_use_stmt;
1841           GROUP_FIRST_ELEMENT (use_stmt_info)
1842             = GROUP_FIRST_ELEMENT (current_stmt_info);
1843         }
1844       else
1845         GROUP_FIRST_ELEMENT (use_stmt_info) = loop_use_stmt;
1846
1847       lhs = gimple_assign_lhs (loop_use_stmt);
1848       current_stmt = loop_use_stmt;
1849       size++;
1850    }
1851
1852   if (!found || loop_use_stmt != phi || size < 2)
1853     return false;
1854
1855   /* Swap the operands, if needed, to make the reduction operand be the second
1856      operand.  */
1857   lhs = PHI_RESULT (phi);
1858   next_stmt = GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
1859   while (next_stmt)
1860     {
1861       if (gimple_assign_rhs2 (next_stmt) == lhs)
1862         {
1863           tree op = gimple_assign_rhs1 (next_stmt);
1864           gimple def_stmt = NULL;
1865
1866           if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
1867             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
1868
1869           /* Check that the other def is either defined in the loop
1870              ("vect_internal_def"), or it's an induction (defined by a
1871              loop-header phi-node).  */
1872           if (def_stmt
1873               && gimple_bb (def_stmt)
1874               && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1875               && (is_gimple_assign (def_stmt)
1876                   || is_gimple_call (def_stmt)
1877                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
1878                            == vect_induction_def
1879                   || (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
1880                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
1881                                   == vect_internal_def
1882                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def_stmt)))))
1883             {
1884               lhs = gimple_assign_lhs (next_stmt);
1885               next_stmt = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (next_stmt));
1886               continue;
1887             }
1888
1889           return false;
1890         }
1891       else
1892         {
1893           tree op = gimple_assign_rhs2 (next_stmt);
1894           gimple def_stmt = NULL;
1895
1896           if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
1897             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
1898
1899           /* Check that the other def is either defined in the loop
1900             ("vect_internal_def"), or it's an induction (defined by a
1901             loop-header phi-node).  */
1902           if (def_stmt
1903               && gimple_bb (def_stmt)
1904               && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1905               && (is_gimple_assign (def_stmt)
1906                   || is_gimple_call (def_stmt)
1907                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
1908                               == vect_induction_def
1909                   || (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
1910                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
1911                                   == vect_internal_def
1912                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def_stmt)))))
1913             {
1914               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1915                 {
1916                   fprintf (vect_dump, "swapping oprnds: ");
1917                   print_gimple_stmt (vect_dump, next_stmt, 0, TDF_SLIM);
1918                 }
1919
1920               swap_tree_operands (next_stmt,
1921                                   gimple_assign_rhs1_ptr (next_stmt),
1922                                   gimple_assign_rhs2_ptr (next_stmt));
1923               mark_symbols_for_renaming (next_stmt);
1924             }
1925           else
1926             return false;
1927         }
1928
1929       lhs = gimple_assign_lhs (next_stmt);
1930       next_stmt = GROUP_NEXT_ELEMENT (vinfo_for_stmt (next_stmt));
1931     }
1932
1933   /* Save the chain for further analysis in SLP detection.  */
1934   first = GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
1935   VEC_safe_push (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTION_CHAINS (loop_info), first);
1936   GROUP_SIZE (vinfo_for_stmt (first)) = size;
1937
1938   return true;
1939 }
1940
1941
1942 /* Function vect_is_simple_reduction_1
1943
1944    (1) Detect a cross-iteration def-use cycle that represents a simple
1945    reduction computation.  We look for the following pattern:
1946
1947    loop_header:
1948      a1 = phi < a0, a2 >
1949      a3 = ...
1950      a2 = operation (a3, a1)
1951
1952    such that:
1953    1. operation is commutative and associative and it is safe to
1954       change the order of the computation (if CHECK_REDUCTION is true)
1955    2. no uses for a2 in the loop (a2 is used out of the loop)
1956    3. no uses of a1 in the loop besides the reduction operation
1957    4. no uses of a1 outside the loop.
1958
1959    Conditions 1,4 are tested here.
1960    Conditions 2,3 are tested in vect_mark_stmts_to_be_vectorized.
1961
1962    (2) Detect a cross-iteration def-use cycle in nested loops, i.e.,
1963    nested cycles, if CHECK_REDUCTION is false.
1964
1965    (3) Detect cycles of phi nodes in outer-loop vectorization, i.e., double
1966    reductions:
1967
1968      a1 = phi < a0, a2 >
1969      inner loop (def of a3)
1970      a2 = phi < a3 >
1971
1972    If MODIFY is true it tries also to rework the code in-place to enable
1973    detection of more reduction patterns.  For the time being we rewrite
1974    "res -= RHS" into "rhs += -RHS" when it seems worthwhile.
1975 */
1976
1977 static gimple
1978 vect_is_simple_reduction_1 (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
1979                             bool check_reduction, bool *double_reduc,
1980                             bool modify)
1981 {
1982   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1983   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1984   edge latch_e = loop_latch_edge (loop);
1985   tree loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, latch_e);
1986   gimple def_stmt, def1 = NULL, def2 = NULL;
1987   enum tree_code orig_code, code;
1988   tree op1, op2, op3 = NULL_TREE, op4 = NULL_TREE;
1989   tree type;
1990   int nloop_uses;
1991   tree name;
1992   imm_use_iterator imm_iter;
1993   use_operand_p use_p;
1994   bool phi_def;
1995
1996   *double_reduc = false;
1997
1998   /* If CHECK_REDUCTION is true, we assume inner-most loop vectorization,
1999      otherwise, we assume outer loop vectorization.  */
2000   gcc_assert ((check_reduction && loop == vect_loop)
2001               || (!check_reduction && flow_loop_nested_p (vect_loop, loop)));
2002
2003   name = PHI_RESULT (phi);
2004   nloop_uses = 0;
2005   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
2006     {
2007       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
2008       if (is_gimple_debug (use_stmt))
2009         continue;
2010
2011       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt)))
2012         {
2013           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2014             fprintf (vect_dump, "intermediate value used outside loop.");
2015
2016           return NULL;
2017         }
2018
2019       if (vinfo_for_stmt (use_stmt)
2020           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
2021         nloop_uses++;
2022       if (nloop_uses > 1)
2023         {
2024           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2025             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
2026           return NULL;
2027         }
2028     }
2029
2030   if (TREE_CODE (loop_arg) != SSA_NAME)
2031     {
2032       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2033         {
2034           fprintf (vect_dump, "reduction: not ssa_name: ");
2035           print_generic_expr (vect_dump, loop_arg, TDF_SLIM);
2036         }
2037       return NULL;
2038     }
2039
2040   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (loop_arg);
2041   if (!def_stmt)
2042     {
2043       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2044         fprintf (vect_dump, "reduction: no def_stmt.");
2045       return NULL;
2046     }
2047
2048   if (!is_gimple_assign (def_stmt) && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
2049     {
2050       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2051         print_gimple_stmt (vect_dump, def_stmt, 0, TDF_SLIM);
2052       return NULL;
2053     }
2054
2055   if (is_gimple_assign (def_stmt))
2056     {
2057       name = gimple_assign_lhs (def_stmt);
2058       phi_def = false;
2059     }
2060   else
2061     {
2062       name = PHI_RESULT (def_stmt);
2063       phi_def = true;
2064     }
2065
2066   nloop_uses = 0;
2067   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
2068     {
2069       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
2070       if (is_gimple_debug (use_stmt))
2071         continue;
2072       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
2073           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
2074           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
2075         nloop_uses++;
2076       if (nloop_uses > 1)
2077         {
2078           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2079             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
2080           return NULL;
2081         }
2082     }
2083
2084   /* If DEF_STMT is a phi node itself, we expect it to have a single argument
2085      defined in the inner loop.  */
2086   if (phi_def)
2087     {
2088       op1 = PHI_ARG_DEF (def_stmt, 0);
2089
2090       if (gimple_phi_num_args (def_stmt) != 1
2091           || TREE_CODE (op1) != SSA_NAME)
2092         {
2093           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2094             fprintf (vect_dump, "unsupported phi node definition.");
2095
2096           return NULL;
2097         }
2098
2099       def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
2100       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
2101           && loop->inner
2102           && flow_bb_inside_loop_p (loop->inner, gimple_bb (def1))
2103           && is_gimple_assign (def1))
2104         {
2105           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2106             report_vect_op (def_stmt, "detected double reduction: ");
2107
2108           *double_reduc = true;
2109           return def_stmt;
2110         }
2111
2112       return NULL;
2113     }
2114
2115   code = orig_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
2116
2117   /* We can handle "res -= x[i]", which is non-associative by
2118      simply rewriting this into "res += -x[i]".  Avoid changing
2119      gimple instruction for the first simple tests and only do this
2120      if we're allowed to change code at all.  */
2121   if (code == MINUS_EXPR
2122       && modify
2123       && (op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt))
2124       && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
2125       && SSA_NAME_DEF_STMT (op1) == phi)
2126     code = PLUS_EXPR;
2127
2128   if (check_reduction
2129       && (!commutative_tree_code (code) || !associative_tree_code (code)))
2130     {
2131       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2132         report_vect_op (def_stmt, "reduction: not commutative/associative: ");
2133       return NULL;
2134     }
2135
2136   if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
2137     {
2138       if (code != COND_EXPR)
2139         {
2140           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2141             report_vect_op (def_stmt, "reduction: not binary operation: ");
2142
2143           return NULL;
2144         }
2145
2146       op3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2147       if (COMPARISON_CLASS_P (op3))
2148         {
2149           op4 = TREE_OPERAND (op3, 1);
2150           op3 = TREE_OPERAND (op3, 0);
2151         }
2152
2153       op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2154       op2 = gimple_assign_rhs3 (def_stmt);
2155
2156       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
2157         {
2158           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2159             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
2160
2161           return NULL;
2162         }
2163     }
2164   else
2165     {
2166       op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
2167       op2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2168
2169       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
2170         {
2171           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2172             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
2173
2174           return NULL;
2175         }
2176    }
2177
2178   type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt));
2179   if ((TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
2180        && !types_compatible_p (type,TREE_TYPE (op1)))
2181       || (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME
2182           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op2)))
2183       || (op3 && TREE_CODE (op3) == SSA_NAME
2184           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op3)))
2185       || (op4 && TREE_CODE (op4) == SSA_NAME
2186           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op4))))
2187     {
2188       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2189         {
2190           fprintf (vect_dump, "reduction: multiple types: operation type: ");
2191           print_generic_expr (vect_dump, type, TDF_SLIM);
2192           fprintf (vect_dump, ", operands types: ");
2193           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op1), TDF_SLIM);
2194           fprintf (vect_dump, ",");
2195           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op2), TDF_SLIM);
2196           if (op3)
2197             {
2198               fprintf (vect_dump, ",");
2199               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op3), TDF_SLIM);
2200             }
2201
2202           if (op4)
2203             {
2204               fprintf (vect_dump, ",");
2205               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op4), TDF_SLIM);
2206             }
2207         }
2208
2209       return NULL;
2210     }
2211
2212   /* Check that it's ok to change the order of the computation.
2213      Generally, when vectorizing a reduction we change the order of the
2214      computation.  This may change the behavior of the program in some
2215      cases, so we need to check that this is ok.  One exception is when
2216      vectorizing an outer-loop: the inner-loop is executed sequentially,
2217      and therefore vectorizing reductions in the inner-loop during
2218      outer-loop vectorization is safe.  */
2219
2220   /* CHECKME: check for !flag_finite_math_only too?  */
2221   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_associative_math
2222       && check_reduction)
2223     {
2224       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
2225       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2226         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe fp math optimization: ");
2227       return NULL;
2228     }
2229   else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2230            && check_reduction)
2231     {
2232       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
2233       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2234         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe int math optimization: ");
2235       return NULL;
2236     }
2237   else if (SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type) && check_reduction)
2238     {
2239       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
2240       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2241         report_vect_op (def_stmt,
2242                         "reduction: unsafe fixed-point math optimization: ");
2243       return NULL;
2244     }
2245
2246   /* If we detected "res -= x[i]" earlier, rewrite it into
2247      "res += -x[i]" now.  If this turns out to be useless reassoc
2248      will clean it up again.  */
2249   if (orig_code == MINUS_EXPR)
2250     {
2251       tree rhs = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
2252       tree negrhs = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (rhs), NULL);
2253       gimple negate_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NEGATE_EXPR, negrhs,
2254                                                          rhs, NULL);
2255       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
2256       set_vinfo_for_stmt (negate_stmt, new_stmt_vec_info (negate_stmt, 
2257                                                           loop_info, NULL));
2258       gsi_insert_before (&gsi, negate_stmt, GSI_NEW_STMT);
2259       gimple_assign_set_rhs2 (def_stmt, negrhs);
2260       gimple_assign_set_rhs_code (def_stmt, PLUS_EXPR);
2261       update_stmt (def_stmt);
2262     }
2263
2264   /* Reduction is safe. We're dealing with one of the following:
2265      1) integer arithmetic and no trapv
2266      2) floating point arithmetic, and special flags permit this optimization
2267      3) nested cycle (i.e., outer loop vectorization).  */
2268   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2269     def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
2270
2271   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
2272     def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
2273
2274   if (code != COND_EXPR
2275       && ((!def1 || gimple_nop_p (def1)) && (!def2 || gimple_nop_p (def2))))
2276     {
2277       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2278         report_vect_op (def_stmt, "reduction: no defs for operands: ");
2279       return NULL;
2280     }
2281
2282   /* Check that one def is the reduction def, defined by PHI,
2283      the other def is either defined in the loop ("vect_internal_def"),
2284      or it's an induction (defined by a loop-header phi-node).  */
2285
2286   if (def2 && def2 == phi
2287       && (code == COND_EXPR
2288           || !def1 || gimple_nop_p (def1)
2289           || (def1 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def1))
2290               && (is_gimple_assign (def1)
2291                   || is_gimple_call (def1)
2292                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
2293                       == vect_induction_def
2294                   || (gimple_code (def1) == GIMPLE_PHI
2295                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
2296                           == vect_internal_def
2297                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def1)))))))
2298     {
2299       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2300         report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
2301       return def_stmt;
2302     }
2303
2304   if (def1 && def1 == phi
2305       && (code == COND_EXPR
2306           || !def2 || gimple_nop_p (def2)
2307           || (def2 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def2))
2308               && (is_gimple_assign (def2)
2309                   || is_gimple_call (def2)
2310                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
2311                       == vect_induction_def
2312                   || (gimple_code (def2) == GIMPLE_PHI
2313                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
2314                           == vect_internal_def
2315                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def2)))))))
2316     {
2317       if (check_reduction)
2318         {
2319           /* Swap operands (just for simplicity - so that the rest of the code
2320              can assume that the reduction variable is always the last (second)
2321              argument).  */
2322           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2323             report_vect_op (def_stmt,
2324                             "detected reduction: need to swap operands: ");
2325
2326           swap_tree_operands (def_stmt, gimple_assign_rhs1_ptr (def_stmt),
2327                               gimple_assign_rhs2_ptr (def_stmt));
2328         }
2329       else
2330         {
2331           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2332             report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
2333         }
2334
2335       return def_stmt;
2336     }
2337
2338   /* Try to find SLP reduction chain.  */
2339   if (check_reduction && vect_is_slp_reduction (loop_info, phi, def_stmt))
2340     {
2341       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2342         report_vect_op (def_stmt, "reduction: detected reduction chain: ");
2343
2344       return def_stmt;
2345     }
2346
2347   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2348     report_vect_op (def_stmt, "reduction: unknown pattern: ");
2349        
2350   return NULL;
2351 }
2352
2353 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, that won't modify code
2354    in-place.  Arguments as there.  */
2355
2356 static gimple
2357 vect_is_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2358                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2359 {
2360   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2361                                      double_reduc, false);
2362 }
2363
2364 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, which will modify code
2365    in-place if it enables detection of more reductions.  Arguments
2366    as there.  */
2367
2368 gimple
2369 vect_force_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2370                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2371 {
2372   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2373                                      double_reduc, true);
2374 }
2375
2376 /* Calculate the cost of one scalar iteration of the loop.  */
2377 int
2378 vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info loop_vinfo)
2379 {
2380   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2381   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2382   int nbbs = loop->num_nodes, factor, scalar_single_iter_cost = 0;
2383   int innerloop_iters, i, stmt_cost;
2384
2385   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2386      iteration for now.
2387
2388      TODO: Add outer loop support.
2389
2390      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2391      statements.  */
2392
2393   /* FORNOW.  */
2394   innerloop_iters = 1;
2395   if (loop->inner)
2396     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2397
2398   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2399     {
2400       gimple_stmt_iterator si;
2401       basic_block bb = bbs[i];
2402
2403       if (bb->loop_father == loop->inner)
2404         factor = innerloop_iters;
2405       else
2406         factor = 1;
2407
2408       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2409         {
2410           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2411           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2412
2413           if (!is_gimple_assign (stmt) && !is_gimple_call (stmt))
2414             continue;
2415
2416           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2417           if (stmt_info
2418               && !STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2419               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2420                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2421             continue;
2422
2423           if (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt)))
2424             {
2425               if (DR_IS_READ (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt))))
2426                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_load);
2427              else
2428                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_store);
2429             }
2430           else
2431             stmt_cost = vect_get_cost (scalar_stmt);
2432
2433           scalar_single_iter_cost += stmt_cost * factor;
2434         }
2435     }
2436   return scalar_single_iter_cost;
2437 }
2438
2439 /* Calculate cost of peeling the loop PEEL_ITERS_PROLOGUE times.  */
2440 int
2441 vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info loop_vinfo, int peel_iters_prologue,
2442                              int *peel_iters_epilogue,
2443                              int scalar_single_iter_cost)
2444 {
2445   int peel_guard_costs = 0;
2446   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2447
2448   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo))
2449     {
2450       *peel_iters_epilogue = vf/2;
2451       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2452         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2453                             "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2454                             "loop iterations are unknown .");
2455
2456       /* If peeled iterations are known but number of scalar loop
2457          iterations are unknown, count a taken branch per peeled loop.  */
2458       peel_guard_costs =  2 * vect_get_cost (cond_branch_taken);
2459     }
2460   else
2461     {
2462       int niters = LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo);
2463       peel_iters_prologue = niters < peel_iters_prologue ?
2464                             niters : peel_iters_prologue;
2465       *peel_iters_epilogue = (niters - peel_iters_prologue) % vf;
2466       /* If we need to peel for gaps, but no peeling is required, we have to
2467          peel VF iterations.  */
2468       if (LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS (loop_vinfo) && !*peel_iters_epilogue)
2469         *peel_iters_epilogue = vf;
2470     }
2471
2472    return (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2473             + (*peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2474            + peel_guard_costs;
2475 }
2476
2477 /* Function vect_estimate_min_profitable_iters
2478
2479    Return the number of iterations required for the vector version of the
2480    loop to be profitable relative to the cost of the scalar version of the
2481    loop.
2482
2483    TODO: Take profile info into account before making vectorization
2484    decisions, if available.  */
2485
2486 int
2487 vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info loop_vinfo)
2488 {
2489   int i;
2490   int min_profitable_iters;
2491   int peel_iters_prologue;
2492   int peel_iters_epilogue;
2493   int vec_inside_cost = 0;
2494   int vec_outside_cost = 0;
2495   int scalar_single_iter_cost = 0;
2496   int scalar_outside_cost = 0;
2497   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2498   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2499   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2500   int nbbs = loop->num_nodes;
2501   int npeel = LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo);
2502   int peel_guard_costs = 0;
2503   int innerloop_iters = 0, factor;
2504   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
2505   slp_instance instance;
2506
2507   /* Cost model disabled.  */
2508   if (!flag_vect_cost_model)
2509     {
2510       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2511         fprintf (vect_dump, "cost model disabled.");
2512       return 0;
2513     }
2514
2515   /* Requires loop versioning tests to handle misalignment.  */
2516   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
2517     {
2518       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2519       vec_outside_cost +=
2520         VEC_length (gimple, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
2521       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2522         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2523                  "versioning to treat misalignment.\n");
2524     }
2525
2526   /* Requires loop versioning with alias checks.  */
2527   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2528     {
2529       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2530       vec_outside_cost +=
2531         VEC_length (ddr_p, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
2532       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2533         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2534                  "versioning aliasing.\n");
2535     }
2536
2537   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2538       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2539     vec_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2540
2541   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2542      iteration for now.
2543
2544      TODO: Add outer loop support.
2545
2546      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2547      statements.  */
2548
2549   /* FORNOW.  */
2550   if (loop->inner)
2551     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2552
2553   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2554     {
2555       gimple_stmt_iterator si;
2556       basic_block bb = bbs[i];
2557
2558       if (bb->loop_father == loop->inner)
2559         factor = innerloop_iters;
2560       else
2561         factor = 1;
2562
2563       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2564         {
2565           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2566           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2567           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2568           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2569               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2570                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2571             continue;
2572           vec_inside_cost += STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) * factor;
2573           /* FIXME: for stmts in the inner-loop in outer-loop vectorization,
2574              some of the "outside" costs are generated inside the outer-loop.  */
2575           vec_outside_cost += STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info);
2576         }
2577     }
2578
2579   scalar_single_iter_cost = vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vinfo);
2580
2581   /* Add additional cost for the peeled instructions in prologue and epilogue
2582      loop.
2583
2584      FORNOW: If we don't know the value of peel_iters for prologue or epilogue
2585      at compile-time - we assume it's vf/2 (the worst would be vf-1).
2586
2587      TODO: Build an expression that represents peel_iters for prologue and
2588      epilogue to be used in a run-time test.  */
2589
2590   if (npeel  < 0)
2591     {
2592       peel_iters_prologue = vf/2;
2593       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2594         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2595                  "prologue peel iters set to vf/2.");
2596
2597       /* If peeling for alignment is unknown, loop bound of main loop becomes
2598          unknown.  */
2599       peel_iters_epilogue = vf/2;
2600       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2601         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2602                  "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2603                  "peeling for alignment is unknown .");
2604
2605       /* If peeled iterations are unknown, count a taken branch and a not taken
2606          branch per peeled loop. Even if scalar loop iterations are known,
2607          vector iterations are not known since peeled prologue iterations are
2608          not known. Hence guards remain the same.  */
2609       peel_guard_costs +=  2 * (vect_get_cost (cond_branch_taken)
2610                                 + vect_get_cost (cond_branch_not_taken));
2611       vec_outside_cost += (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2612                            + (peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2613                            + peel_guard_costs;
2614     }
2615   else
2616     {
2617       peel_iters_prologue = npeel;
2618       vec_outside_cost += vect_get_known_peeling_cost (loop_vinfo,
2619                                     peel_iters_prologue, &peel_iters_epilogue,
2620                                     scalar_single_iter_cost);
2621     }
2622
2623   /* FORNOW: The scalar outside cost is incremented in one of the
2624      following ways:
2625
2626      1. The vectorizer checks for alignment and aliasing and generates
2627      a condition that allows dynamic vectorization.  A cost model
2628      check is ANDED with the versioning condition.  Hence scalar code
2629      path now has the added cost of the versioning check.
2630
2631        if (cost > th & versioning_check)
2632          jmp to vector code
2633
2634      Hence run-time scalar is incremented by not-taken branch cost.
2635
2636      2. The vectorizer then checks if a prologue is required.  If the
2637      cost model check was not done before during versioning, it has to
2638      be done before the prologue check.
2639
2640        if (cost <= th)
2641          prologue = scalar_iters
2642        if (prologue == 0)
2643          jmp to vector code
2644        else
2645          execute prologue
2646        if (prologue == num_iters)
2647          go to exit
2648
2649      Hence the run-time scalar cost is incremented by a taken branch,
2650      plus a not-taken branch, plus a taken branch cost.
2651
2652      3. The vectorizer then checks if an epilogue is required.  If the
2653      cost model check was not done before during prologue check, it
2654      has to be done with the epilogue check.
2655
2656        if (prologue == 0)
2657          jmp to vector code
2658        else
2659          execute prologue
2660        if (prologue == num_iters)
2661          go to exit
2662        vector code:
2663          if ((cost <= th) | (scalar_iters-prologue-epilogue == 0))
2664            jmp to epilogue
2665
2666      Hence the run-time scalar cost should be incremented by 2 taken
2667      branches.
2668
2669      TODO: The back end may reorder the BBS's differently and reverse
2670      conditions/branch directions.  Change the estimates below to
2671      something more reasonable.  */
2672
2673   /* If the number of iterations is known and we do not do versioning, we can
2674      decide whether to vectorize at compile time.  Hence the scalar version
2675      do not carry cost model guard costs.  */
2676   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
2677       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2678       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2679     {
2680       /* Cost model check occurs at versioning.  */
2681       if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2682           || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2683         scalar_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_not_taken);
2684       else
2685         {
2686           /* Cost model check occurs at prologue generation.  */
2687           if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) < 0)
2688             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken)
2689                                    + vect_get_cost (cond_branch_not_taken); 
2690           /* Cost model check occurs at epilogue generation.  */
2691           else
2692             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2693         }
2694     }
2695
2696   /* Add SLP costs.  */
2697   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
2698   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, i, instance)
2699     {
2700       vec_outside_cost += SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2701       vec_inside_cost += SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2702     }
2703
2704   /* Calculate number of iterations required to make the vector version
2705      profitable, relative to the loop bodies only.  The following condition
2706      must hold true:
2707      SIC * niters + SOC > VIC * ((niters-PL_ITERS-EP_ITERS)/VF) + VOC
2708      where
2709      SIC = scalar iteration cost, VIC = vector iteration cost,
2710      VOC = vector outside cost, VF = vectorization factor,
2711      PL_ITERS = prologue iterations, EP_ITERS= epilogue iterations
2712      SOC = scalar outside cost for run time cost model check.  */
2713
2714   if ((scalar_single_iter_cost * vf) > vec_inside_cost)
2715     {
2716       if (vec_outside_cost <= 0)
2717         min_profitable_iters = 1;
2718       else
2719         {
2720           min_profitable_iters = ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf
2721                                   - vec_inside_cost * peel_iters_prologue
2722                                   - vec_inside_cost * peel_iters_epilogue)
2723                                  / ((scalar_single_iter_cost * vf)
2724                                     - vec_inside_cost);
2725
2726           if ((scalar_single_iter_cost * vf * min_profitable_iters)
2727               <= ((vec_inside_cost * min_profitable_iters)
2728                   + ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf)))
2729             min_profitable_iters++;
2730         }
2731     }
2732   /* vector version will never be profitable.  */
2733   else
2734     {
2735       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2736         fprintf (vect_dump, "cost model: the vector iteration cost = %d "
2737                  "divided by the scalar iteration cost = %d "
2738                  "is greater or equal to the vectorization factor = %d.",
2739                  vec_inside_cost, scalar_single_iter_cost, vf);
2740       return -1;
2741     }
2742
2743   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2744     {
2745       fprintf (vect_dump, "Cost model analysis: \n");
2746       fprintf (vect_dump, "  Vector inside of loop cost: %d\n",
2747                vec_inside_cost);
2748       fprintf (vect_dump, "  Vector outside of loop cost: %d\n",
2749                vec_outside_cost);
2750       fprintf (vect_dump, "  Scalar iteration cost: %d\n",
2751                scalar_single_iter_cost);
2752       fprintf (vect_dump, "  Scalar outside cost: %d\n", scalar_outside_cost);
2753       fprintf (vect_dump, "  prologue iterations: %d\n",
2754                peel_iters_prologue);
2755       fprintf (vect_dump, "  epilogue iterations: %d\n",
2756                peel_iters_epilogue);
2757       fprintf (vect_dump, "  Calculated minimum iters for profitability: %d\n",
2758                min_profitable_iters);
2759     }
2760
2761   min_profitable_iters =
2762         min_profitable_iters < vf ? vf : min_profitable_iters;
2763
2764   /* Because the condition we create is:
2765      if (niters <= min_profitable_iters)
2766        then skip the vectorized loop.  */
2767   min_profitable_iters--;
2768
2769   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2770     fprintf (vect_dump, "  Profitability threshold = %d\n",
2771              min_profitable_iters);
2772
2773   return min_profitable_iters;
2774 }
2775
2776
2777 /* TODO: Close dependency between vect_model_*_cost and vectorizable_*
2778    functions. Design better to avoid maintenance issues.  */
2779
2780 /* Function vect_model_reduction_cost.
2781
2782    Models cost for a reduction operation, including the vector ops
2783    generated within the strip-mine loop, the initial definition before
2784    the loop, and the epilogue code that must be generated.  */
2785
2786 static bool
2787 vect_model_reduction_cost (stmt_vec_info stmt_info, enum tree_code reduc_code,
2788                            int ncopies)
2789 {
2790   int outer_cost = 0;
2791   enum tree_code code;
2792   optab optab;
2793   tree vectype;
2794   gimple stmt, orig_stmt;
2795   tree reduction_op;
2796   enum machine_mode mode;
2797   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2798   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2799
2800
2801   /* Cost of reduction op inside loop.  */
2802   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2803     += ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2804
2805   stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2806
2807   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
2808     {
2809     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
2810       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ternary_op);
2811       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 2);
2812       break;
2813     case GIMPLE_UNARY_RHS:
2814       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2815       break;
2816     case GIMPLE_BINARY_RHS:
2817       reduction_op = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2818       break;
2819     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
2820       reduction_op = gimple_assign_rhs3 (stmt);
2821       break;
2822     default:
2823       gcc_unreachable ();
2824     }
2825
2826   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
2827   if (!vectype)
2828     {
2829       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2830         {
2831           fprintf (vect_dump, "unsupported data-type ");
2832           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (reduction_op), TDF_SLIM);
2833         }
2834       return false;
2835    }
2836
2837   mode = TYPE_MODE (vectype);
2838   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
2839
2840   if (!orig_stmt)
2841     orig_stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2842
2843   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
2844
2845   /* Add in cost for initial definition.  */
2846   outer_cost += vect_get_cost (scalar_to_vec);
2847
2848   /* Determine cost of epilogue code.
2849
2850      We have a reduction operator that will reduce the vector in one statement.
2851      Also requires scalar extract.  */
2852
2853   if (!nested_in_vect_loop_p (loop, orig_stmt))
2854     {
2855       if (reduc_code != ERROR_MARK)
2856         outer_cost += vect_get_cost (vector_stmt) 
2857                       + vect_get_cost (vec_to_scalar); 
2858       else
2859         {
2860           int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
2861           tree bitsize =
2862             TYPE_SIZE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (orig_stmt)));
2863           int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
2864           int nelements = vec_size_in_bits / element_bitsize;
2865
2866           optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
2867
2868           /* We have a whole vector shift available.  */
2869           if (VECTOR_MODE_P (mode)
2870               && optab_handler (optab, mode) != CODE_FOR_nothing
2871               && optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
2872             /* Final reduction via vector shifts and the reduction operator. Also
2873                requires scalar extract.  */
2874             outer_cost += ((exact_log2(nelements) * 2) 
2875               * vect_get_cost (vector_stmt) 
2876               + vect_get_cost (vec_to_scalar));
2877           else
2878             /* Use extracts and reduction op for final reduction.  For N elements,
2879                we have N extracts and N-1 reduction ops.  */
2880             outer_cost += ((nelements + nelements - 1) 
2881               * vect_get_cost (vector_stmt));
2882         }
2883     }
2884
2885   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = outer_cost;
2886
2887   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2888     fprintf (vect_dump, "vect_model_reduction_cost: inside_cost = %d, "
2889              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2890              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2891
2892   return true;
2893 }
2894
2895
2896 /* Function vect_model_induction_cost.
2897
2898    Models cost for induction operations.  */
2899
2900 static void
2901 vect_model_induction_cost (stmt_vec_info stmt_info, int ncopies)
2902 {
2903   /* loop cost for vec_loop.  */
2904   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2905     = ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2906   /* prologue cost for vec_init and vec_step.  */
2907   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info)  
2908     = 2 * vect_get_cost (scalar_to_vec);
2909
2910   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2911     fprintf (vect_dump, "vect_model_induction_cost: inside_cost = %d, "
2912              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2913              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2914 }
2915
2916
2917 /* Function get_initial_def_for_induction
2918
2919    Input:
2920    STMT - a stmt that performs an induction operation in the loop.
2921    IV_PHI - the initial value of the induction variable
2922
2923    Output:
2924    Return a vector variable, initialized with the first VF values of
2925    the induction variable.  E.g., for an iv with IV_PHI='X' and
2926    evolution S, for a vector of 4 units, we want to return:
2927    [X, X + S, X + 2*S, X + 3*S].  */
2928
2929 static tree
2930 get_initial_def_for_induction (gimple iv_phi)
2931 {
2932   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2933   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2934   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2935   tree scalar_type;
2936   tree vectype;
2937   int nunits;
2938   edge pe = loop_preheader_edge (loop);
2939   struct loop *iv_loop;
2940   basic_block new_bb;
2941   tree vec, vec_init, vec_step, t;
2942   tree access_fn;
2943   tree new_var;
2944   tree new_name;
2945   gimple init_stmt, induction_phi, new_stmt;
2946   tree induc_def, vec_def, vec_dest;
2947   tree init_expr, step_expr;
2948   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2949   int i;
2950   bool ok;
2951   int ncopies;
2952   tree expr;
2953   stmt_vec_info phi_info = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2954   bool nested_in_vect_loop = false;
2955   gimple_seq stmts = NULL;
2956   imm_use_iterator imm_iter;
2957   use_operand_p use_p;
2958   gimple exit_phi;
2959   edge latch_e;
2960   tree loop_arg;
2961   gimple_stmt_iterator si;
2962   basic_block bb = gimple_bb (iv_phi);
2963   tree stepvectype;
2964   tree resvectype;
2965
2966   /* Is phi in an inner-loop, while vectorizing an enclosing outer-loop?  */
2967   if (nested_in_vect_loop_p (loop, iv_phi))
2968     {
2969       nested_in_vect_loop = true;
2970       iv_loop = loop->inner;
2971     }
2972   else
2973     iv_loop = loop;
2974   gcc_assert (iv_loop == (gimple_bb (iv_phi))->loop_father);
2975
2976   latch_e = loop_latch_edge (iv_loop);
2977   loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi, latch_e);
2978
2979   access_fn = analyze_scalar_evolution (iv_loop, PHI_RESULT (iv_phi));
2980   gcc_assert (access_fn);
2981   STRIP_NOPS (access_fn);
2982   ok = vect_is_simple_iv_evolution (iv_loop->num, access_fn,
2983                                     &init_expr, &step_expr);
2984   gcc_assert (ok);
2985   pe = loop_preheader_edge (iv_loop);
2986
2987   scalar_type = TREE_TYPE (init_expr);
2988   vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2989   resvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (PHI_RESULT (iv_phi)));
2990   gcc_assert (vectype);
2991   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2992   ncopies = vf / nunits;
2993
2994   gcc_assert (phi_info);
2995   gcc_assert (ncopies >= 1);
2996
2997   /* Find the first insertion point in the BB.  */
2998   si = gsi_after_labels (bb);
2999
3000   /* Create the vector that holds the initial_value of the induction.  */
3001   if (nested_in_vect_loop)
3002     {
3003       /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized.  init_expr had already
3004          been created during vectorization of previous stmts.  We obtain it
3005          from the STMT_VINFO_VEC_STMT of the defining stmt.  */
3006       tree iv_def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi,
3007                                            loop_preheader_edge (iv_loop));
3008       vec_init = vect_get_vec_def_for_operand (iv_def, iv_phi, NULL);
3009     }
3010   else
3011     {
3012       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Create:
3013          vec_init = [X, X+S, X+2*S, X+3*S] (S = step_expr, X = init_expr)  */
3014       new_var = vect_get_new_vect_var (scalar_type, vect_scalar_var, "var_");
3015       add_referenced_var (new_var);
3016
3017       new_name = force_gimple_operand (init_expr, &stmts, false, new_var);
3018       if (stmts)
3019         {
3020           new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, stmts);
3021           gcc_assert (!new_bb);
3022         }
3023
3024       t = NULL_TREE;
3025       t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
3026       for (i = 1; i < nunits; i++)
3027         {
3028           /* Create: new_name_i = new_name + step_expr  */
3029           enum tree_code code = POINTER_TYPE_P (scalar_type)
3030                                 ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR;
3031           init_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, new_var,
3032                                                     new_name, step_expr);
3033           new_name = make_ssa_name (new_var, init_stmt);
3034           gimple_assign_set_lhs (init_stmt, new_name);
3035
3036           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, init_stmt);
3037           gcc_assert (!new_bb);
3038
3039           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3040             {
3041               fprintf (vect_dump, "created new init_stmt: ");
3042               print_gimple_stmt (vect_dump, init_stmt, 0, TDF_SLIM);
3043             }
3044           t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
3045         }
3046       /* Create a vector from [new_name_0, new_name_1, ..., new_name_nunits-1]  */
3047       vec = build_constructor_from_list (vectype, nreverse (t));
3048       vec_init = vect_init_vector (iv_phi, vec, vectype, NULL);
3049     }
3050
3051
3052   /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
3053   if (nested_in_vect_loop)
3054     /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized. Generate:
3055        vec_step = [S, S, S, S]  */
3056     new_name = step_expr;
3057   else
3058     {
3059       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Generate:
3060           vec_step = [VF*S, VF*S, VF*S, VF*S]  */
3061       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), vf);
3062       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
3063                               expr, step_expr);
3064     }
3065
3066   t = unshare_expr (new_name);
3067   gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
3068   stepvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (new_name));
3069   gcc_assert (stepvectype);
3070   vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
3071   vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
3072
3073
3074   /* Create the following def-use cycle:
3075      loop prolog:
3076          vec_init = ...
3077          vec_step = ...
3078      loop:
3079          vec_iv = PHI <vec_init, vec_loop>
3080          ...
3081          STMT
3082          ...
3083          vec_loop = vec_iv + vec_step;  */
3084
3085   /* Create the induction-phi that defines the induction-operand.  */
3086   vec_dest = vect_get_new_vect_var (vectype, vect_simple_var, "vec_iv_");
3087   add_referenced_var (vec_dest);
3088   induction_phi = create_phi_node (vec_dest, iv_loop->header);
3089   set_vinfo_for_stmt (induction_phi,
3090                       new_stmt_vec_info (induction_phi, loop_vinfo, NULL));
3091   induc_def = PHI_RESULT (induction_phi);
3092
3093   /* Create the iv update inside the loop  */
3094   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
3095                                            induc_def, vec_step);
3096   vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
3097   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
3098   gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3099   set_vinfo_for_stmt (new_stmt, new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo,
3100                                                    NULL));
3101
3102   /* Set the arguments of the phi node:  */
3103   add_phi_arg (induction_phi, vec_init, pe, UNKNOWN_LOCATION);
3104   add_phi_arg (induction_phi, vec_def, loop_latch_edge (iv_loop),
3105                UNKNOWN_LOCATION);
3106
3107
3108   /* In case that vectorization factor (VF) is bigger than the number
3109      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
3110      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
3111      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3112      in vectorizable_operation.  */
3113
3114   if (ncopies > 1)
3115     {
3116       stmt_vec_info prev_stmt_vinfo;
3117       /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
3118       gcc_assert (!nested_in_vect_loop);
3119
3120       /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
3121       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), nunits);
3122       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
3123                               expr, step_expr);
3124       t = unshare_expr (new_name);
3125       gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
3126       vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
3127       vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
3128
3129       vec_def = induc_def;
3130       prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (induction_phi);
3131       for (i = 1; i < ncopies; i++)
3132         {
3133           /* vec_i = vec_prev + vec_step  */
3134           new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
3135                                                    vec_def, vec_step);
3136           vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
3137           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
3138  
3139           gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3140           if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
3141             {
3142               new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
3143                   (VIEW_CONVERT_EXPR,
3144                    vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var,
3145                                           "vec_iv_"),
3146                    build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype,
3147                            gimple_assign_lhs (new_stmt)), NULL_TREE);
3148               gimple_assign_set_lhs (new_stmt,
3149                                      make_ssa_name
3150                                        (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt));
3151               gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3152             }
3153           set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
3154                               new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
3155           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_vinfo) = new_stmt;
3156           prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (new_stmt);
3157         }
3158     }
3159
3160   if (nested_in_vect_loop)
3161     {
3162       /* Find the loop-closed exit-phi of the induction, and record
3163          the final vector of induction results:  */
3164       exit_phi = NULL;
3165       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, loop_arg)
3166         {
3167           if (!flow_bb_inside_loop_p (iv_loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3168             {
3169               exit_phi = USE_STMT (use_p);
3170               break;
3171             }
3172         }
3173       if (exit_phi)
3174         {
3175           stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
3176           /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop induction
3177              is not used in the outer-loop (i.e. only outside the outer-loop).  */
3178           gcc_assert (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_vinfo)
3179                       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_vinfo));
3180
3181           STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_vinfo) = new_stmt;
3182           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3183             {
3184               fprintf (vect_dump, "vector of inductions after inner-loop:");
3185               print_gimple_stmt (vect_dump, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
3186             }
3187         }
3188     }
3189
3190
3191   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3192     {
3193       fprintf (vect_dump, "transform induction: created def-use cycle: ");
3194       print_gimple_stmt (vect_dump, induction_phi, 0, TDF_SLIM);
3195       fprintf (vect_dump, "\n");
3196       print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def), 0, TDF_SLIM);
3197     }
3198
3199   STMT_VINFO_VEC_STMT (phi_info) = induction_phi;
3200   if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
3201     {
3202       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
3203          (VIEW_CONVERT_EXPR,
3204           vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var, "vec_iv_"),
3205           build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype, induc_def), NULL_TREE);
3206       induc_def = make_ssa_name (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt);
3207       gimple_assign_set_lhs (new_stmt, induc_def);
3208       si = gsi_start_bb (bb);
3209       gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3210       set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
3211                           new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
3212       STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_stmt))
3213         = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (induction_phi));
3214     }
3215
3216   return induc_def;
3217 }
3218
3219
3220 /* Function get_initial_def_for_reduction
3221
3222    Input:
3223    STMT - a stmt that performs a reduction operation in the loop.
3224    INIT_VAL - the initial value of the reduction variable
3225
3226    Output:
3227    ADJUSTMENT_DEF - a tree that holds a value to be added to the final result
3228         of the reduction (used for adjusting the epilog - see below).
3229    Return a vector variable, initialized according to the operation that STMT
3230         performs. This vector will be used as the initial value of the
3231         vector of partial results.
3232
3233    Option1 (adjust in epilog): Initialize the vector as follows:
3234      add/bit or/xor:    [0,0,...,0,0]
3235      mult/bit and:      [1,1,...,1,1]
3236      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,..,init_val,init_val]
3237    and when necessary (e.g. add/mult case) let the caller know
3238    that it needs to adjust the result by init_val.
3239
3240    Option2: Initialize the vector as follows:
3241      add/bit or/xor:    [init_val,0,0,...,0]
3242      mult/bit and:      [init_val,1,1,...,1]
3243      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,...,init_val]
3244    and no adjustments are needed.
3245
3246    For example, for the following code:
3247
3248    s = init_val;
3249    for (i=0;i<n;i++)
3250      s = s + a[i];
3251
3252    STMT is 's = s + a[i]', and the reduction variable is 's'.
3253    For a vector of 4 units, we want to return either [0,0,0,init_val],
3254    or [0,0,0,0] and let the caller know that it needs to adjust
3255    the result at the end by 'init_val'.
3256
3257    FORNOW, we are using the 'adjust in epilog' scheme, because this way the
3258    initialization vector is simpler (same element in all entries), if
3259    ADJUSTMENT_DEF is not NULL, and Option2 otherwise.
3260
3261    A cost model should help decide between these two schemes.  */
3262
3263 tree
3264 get_initial_def_for_reduction (gimple stmt, tree init_val,
3265                                tree *adjustment_def)
3266 {
3267   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
3268   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
3269   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3270   tree scalar_type = TREE_TYPE (init_val);
3271   tree vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
3272   int nunits;
3273   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3274   tree def_for_init;
3275   tree init_def;
3276   tree t = NULL_TREE;
3277   int i;
3278   bool nested_in_vect_loop = false;
3279   tree init_value;
3280   REAL_VALUE_TYPE real_init_val = dconst0;
3281   int int_init_val = 0;
3282   gimple def_stmt = NULL;
3283
3284   gcc_assert (vectype);
3285   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
3286
3287   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (scalar_type) || INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
3288               || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type));
3289
3290   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3291     nested_in_vect_loop = true;
3292   else
3293     gcc_assert (loop == (gimple_bb (stmt))->loop_father);
3294
3295   /* In case of double reduction we only create a vector variable to be put
3296      in the reduction phi node.  The actual statement creation is done in
3297      vect_create_epilog_for_reduction.  */
3298   if (adjustment_def && nested_in_vect_loop
3299       && TREE_CODE (init_val) == SSA_NAME
3300       && (def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (init_val))
3301       && gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
3302       && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
3303       && vinfo_for_stmt (def_stmt)
3304       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
3305           == vect_double_reduction_def)
3306     {
3307       *adjustment_def = NULL;
3308       return vect_create_destination_var (init_val, vectype);
3309     }
3310
3311   if (TREE_CONSTANT (init_val))
3312     {
3313       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
3314         init_value = build_real (scalar_type, TREE_REAL_CST (init_val));
3315       else
3316         init_value = build_int_cst (scalar_type, TREE_INT_CST_LOW (init_val));
3317     }
3318   else
3319     init_value = init_val;
3320
3321   switch (code)
3322     {
3323       case WIDEN_SUM_EXPR:
3324       case DOT_PROD_EXPR:
3325       case PLUS_EXPR:
3326       case MINUS_EXPR:
3327       case BIT_IOR_EXPR:
3328       case BIT_XOR_EXPR:
3329       case MULT_EXPR:
3330       case BIT_AND_EXPR:
3331         /* ADJUSMENT_DEF is NULL when called from
3332            vect_create_epilog_for_reduction to vectorize double reduction.  */
3333         if (adjustment_def)
3334           {
3335             if (nested_in_vect_loop)
3336               *adjustment_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt,
3337                                                               NULL);
3338             else
3339               *adjustment_def = init_val;
3340           }
3341
3342         if (code == MULT_EXPR)
3343           {
3344             real_init_val = dconst1;
3345             int_init_val = 1;
3346           }
3347
3348         if (code == BIT_AND_EXPR)
3349           int_init_val = -1;
3350
3351         if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
3352           def_for_init = build_real (scalar_type, real_init_val);
3353         else
3354           def_for_init = build_int_cst (scalar_type, int_init_val);
3355
3356         /* Create a vector of '0' or '1' except the first element.  */
3357         for (i = nunits - 2; i >= 0; --i)
3358           t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3359
3360         /* Option1: the first element is '0' or '1' as well.  */
3361         if (adjustment_def)
3362           {
3363             t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3364             init_def = build_vector (vectype, t);
3365             break;
3366           }
3367
3368         /* Option2: the first element is INIT_VAL.  */
3369         t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
3370         if (TREE_CONSTANT (init_val))
3371           init_def = build_vector (vectype, t);
3372         else
3373           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
3374
3375         break;
3376
3377       case MIN_EXPR:
3378       case MAX_EXPR:
3379       case COND_EXPR:
3380         if (adjustment_def)
3381           {
3382             *adjustment_def = NULL_TREE;
3383             init_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt, NULL);
3384             break;
3385           }
3386
3387         init_def = build_vector_from_val (vectype, init_value);
3388         break;
3389
3390       default:
3391         gcc_unreachable ();
3392     }
3393
3394   return init_def;
3395 }
3396
3397
3398 /* Function vect_create_epilog_for_reduction
3399
3400    Create code at the loop-epilog to finalize the result of a reduction
3401    computation. 
3402   
3403    VECT_DEFS is list of vector of partial results, i.e., the lhs's of vector 
3404      reduction statements. 
3405    STMT is the scalar reduction stmt that is being vectorized.
3406    NCOPIES is > 1 in case the vectorization factor (VF) is bigger than the
3407      number of elements that we can fit in a vectype (nunits).  In this case
3408      we have to generate more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll"
3409      the vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3410      in vectorizable_operation.
3411    REDUC_CODE is the tree-code for the epilog reduction.
3412    REDUCTION_PHIS is a list of the phi-nodes that carry the reduction 
3413      computation.
3414    REDUC_INDEX is the index of the operand in the right hand side of the 
3415      statement that is defined by REDUCTION_PHI.
3416    DOUBLE_REDUC is TRUE if double reduction phi nodes should be handled.
3417    SLP_NODE is an SLP node containing a group of reduction statements. The 
3418      first one in this group is STMT.
3419
3420    This function:
3421    1. Creates the reduction def-use cycles: sets the arguments for 
3422       REDUCTION_PHIS:
3423       The loop-entry argument is the vectorized initial-value of the reduction.
3424       The loop-latch argument is taken from VECT_DEFS - the vector of partial 
3425       sums.
3426    2. "Reduces" each vector of partial results VECT_DEFS into a single result,
3427       by applying the operation specified by REDUC_CODE if available, or by 
3428       other means (whole-vector shifts or a scalar loop).
3429       The function also creates a new phi node at the loop exit to preserve
3430       loop-closed form, as illustrated below.
3431
3432      The flow at the entry to this function:
3433
3434         loop:
3435           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3436           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3437           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3438         loop_exit:
3439           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3440           use <s_out0>
3441           use <s_out0>
3442
3443      The above is transformed by this function into:
3444
3445         loop:
3446           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3447           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3448           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3449         loop_exit:
3450           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3451           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3452           v_out2 = reduce <v_out1>
3453           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3454           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3455           use <s_out4>
3456           use <s_out4>
3457 */
3458
3459 static void
3460 vect_create_epilog_for_reduction (VEC (tree, heap) *vect_defs, gimple stmt,
3461                                   int ncopies, enum tree_code reduc_code,
3462                                   VEC (gimple, heap) *reduction_phis,
3463                                   int reduc_index, bool double_reduc, 
3464                                   slp_tree slp_node)
3465 {
3466   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3467   stmt_vec_info prev_phi_info;
3468   tree vectype;
3469   enum machine_mode mode;
3470   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3471   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo), *outer_loop = NULL;
3472   basic_block exit_bb;
3473   tree scalar_dest;
3474   tree scalar_type;
3475   gimple new_phi = NULL, phi;
3476   gimple_stmt_iterator exit_gsi;
3477   tree vec_dest;
3478   tree new_temp = NULL_TREE, new_dest, new_name, new_scalar_dest;
3479   gimple epilog_stmt = NULL;
3480   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3481   gimple exit_phi;
3482   tree bitsize, bitpos;
3483   tree adjustment_def = NULL;
3484   tree vec_initial_def = NULL;
3485   tree reduction_op, expr, def;
3486   tree orig_name, scalar_result;
3487   imm_use_iterator imm_iter, phi_imm_iter;
3488   use_operand_p use_p, phi_use_p;
3489   bool extract_scalar_result = false;
3490   gimple use_stmt, orig_stmt, reduction_phi = NULL;
3491   bool nested_in_vect_loop = false;
3492   VEC (gimple, heap) *new_phis = NULL;
3493   VEC (gimple, heap) *inner_phis = NULL;
3494   enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type;
3495   int j, i;
3496   VEC (tree, heap) *scalar_results = NULL;
3497   unsigned int group_size = 1, k, ratio;
3498   VEC (tree, heap) *vec_initial_defs = NULL;
3499   VEC (gimple, heap) *phis;
3500   bool slp_reduc = false;
3501   tree new_phi_result;
3502   gimple inner_phi = NULL;
3503
3504   if (slp_node)
3505     group_size = VEC_length (gimple, SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node)); 
3506
3507   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3508     {
3509       outer_loop = loop;
3510       loop = loop->inner;
3511       nested_in_vect_loop = true;
3512       gcc_assert (!slp_node);
3513     }
3514
3515   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3516     {
3517     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3518       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt))
3519                   == ternary_op);
3520       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), reduc_index);
3521       break;
3522     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3523       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3524       break;
3525     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3526       reduction_op = reduc_index ?
3527                      gimple_assign_rhs2 (stmt) : gimple_assign_rhs1 (stmt);
3528       break;
3529     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
3530       reduction_op = gimple_op (stmt, reduc_index + 1);
3531       break;
3532     default:
3533       gcc_unreachable ();
3534     }
3535
3536   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
3537   gcc_assert (vectype);
3538   mode = TYPE_MODE (vectype);
3539
3540   /* 1. Create the reduction def-use cycle:
3541      Set the arguments of REDUCTION_PHIS, i.e., transform
3542
3543         loop:
3544           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3545           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3546           ...
3547
3548      into:
3549
3550         loop:
3551           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3552           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3553           ...
3554
3555      (in case of SLP, do it for all the phis). */
3556
3557   /* Get the loop-entry arguments.  */
3558   if (slp_node)
3559     vect_get_vec_defs (reduction_op, NULL_TREE, stmt, &vec_initial_defs,
3560                        NULL, slp_node, reduc_index);
3561   else
3562     {
3563       vec_initial_defs = VEC_alloc (tree, heap, 1);
3564      /* For the case of reduction, vect_get_vec_def_for_operand returns
3565         the scalar def before the loop, that defines the initial value
3566         of the reduction variable.  */
3567       vec_initial_def = vect_get_vec_def_for_operand (reduction_op, stmt,
3568                                                       &adjustment_def);
3569       VEC_quick_push (tree, vec_initial_defs, vec_initial_def);
3570     }
3571
3572   /* Set phi nodes arguments.  */
3573   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, reduction_phis, i, phi)
3574     {
3575       tree vec_init_def = VEC_index (tree, vec_initial_defs, i);
3576       tree def = VEC_index (tree, vect_defs, i);
3577       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3578         {
3579           /* Set the loop-entry arg of the reduction-phi.  */
3580           add_phi_arg (phi, vec_init_def, loop_preheader_edge (loop),
3581                        UNKNOWN_LOCATION);
3582
3583           /* Set the loop-latch arg for the reduction-phi.  */
3584           if (j > 0)
3585             def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (vect_unknown_def_type, def);
3586
3587           add_phi_arg (phi, def, loop_latch_edge (loop), UNKNOWN_LOCATION);
3588
3589           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3590             {
3591               fprintf (vect_dump, "transform reduction: created def-use"
3592                                   " cycle: ");
3593               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
3594               fprintf (vect_dump, "\n");
3595               print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (def), 0,
3596                                  TDF_SLIM);
3597             }
3598
3599           phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3600         }
3601     }
3602
3603   VEC_free (tree, heap, vec_initial_defs);
3604
3605   /* 2. Create epilog code.
3606         The reduction epilog code operates across the elements of the vector
3607         of partial results computed by the vectorized loop.
3608         The reduction epilog code consists of:
3609
3610         step 1: compute the scalar result in a vector (v_out2)
3611         step 2: extract the scalar result (s_out3) from the vector (v_out2)
3612         step 3: adjust the scalar result (s_out3) if needed.
3613
3614         Step 1 can be accomplished using one the following three schemes:
3615           (scheme 1) using reduc_code, if available.
3616           (scheme 2) using whole-vector shifts, if available.
3617           (scheme 3) using a scalar loop. In this case steps 1+2 above are
3618                      combined.
3619
3620           The overall epilog code looks like this:
3621
3622           s_out0 = phi <s_loop>         # original EXIT_PHI
3623           v_out1 = phi <VECT_DEF>       # NEW_EXIT_PHI
3624           v_out2 = reduce <v_out1>              # step 1
3625           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>    # step 2
3626           s_out4 = adjust_result <s_out3>       # step 3
3627
3628           (step 3 is optional, and steps 1 and 2 may be combined).
3629           Lastly, the uses of s_out0 are replaced by s_out4.  */
3630
3631
3632   /* 2.1 Create new loop-exit-phis to preserve loop-closed form:
3633          v_out1 = phi <VECT_DEF> 
3634          Store them in NEW_PHIS.  */
3635
3636   exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3637   prev_phi_info = NULL;
3638   new_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3639   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vect_defs, i, def)
3640     {
3641       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3642         {
3643           phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (def), exit_bb);
3644           set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, loop_vinfo, NULL));
3645           if (j == 0)
3646             VEC_quick_push (gimple, new_phis, phi);
3647           else
3648             {
3649               def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, def);
3650               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = phi;
3651             }
3652
3653           SET_PHI_ARG_DEF (phi, single_exit (loop)->dest_idx, def);
3654           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (phi);
3655         }
3656     }
3657
3658   /* The epilogue is created for the outer-loop, i.e., for the loop being
3659      vectorized.  Create exit phis for the outer loop.  */
3660   if (double_reduc)
3661     {
3662       loop = outer_loop;
3663       exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3664       inner_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3665       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, phi)
3666         {
3667           gimple outer_phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)),
3668                                               exit_bb);
3669           SET_PHI_ARG_DEF (outer_phi, single_exit (loop)->dest_idx,
3670                            PHI_RESULT (phi));
3671           set_vinfo_for_stmt (outer_phi, new_stmt_vec_info (outer_phi,
3672                                                             loop_vinfo, NULL));
3673           VEC_quick_push (gimple, inner_phis, phi);
3674           VEC_replace (gimple, new_phis, i, outer_phi);
3675           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (outer_phi);
3676           while (STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi)))
3677             {
3678               phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3679               outer_phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (PHI_RESULT (phi)),
3680                                            exit_bb);
3681               SET_PHI_ARG_DEF (outer_phi, single_exit (loop)->dest_idx,
3682                                PHI_RESULT (phi));
3683               set_vinfo_for_stmt (outer_phi, new_stmt_vec_info (outer_phi,
3684                                                         loop_vinfo, NULL));
3685               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = outer_phi;
3686               prev_phi_info = vinfo_for_stmt (outer_phi);
3687             }
3688         }
3689     }
3690
3691   exit_gsi = gsi_after_labels (exit_bb);
3692
3693   /* 2.2 Get the relevant tree-code to use in the epilog for schemes 2,3
3694          (i.e. when reduc_code is not available) and in the final adjustment
3695          code (if needed).  Also get the original scalar reduction variable as
3696          defined in the loop.  In case STMT is a "pattern-stmt" (i.e. - it
3697          represents a reduction pattern), the tree-code and scalar-def are
3698          taken from the original stmt that the pattern-stmt (STMT) replaces.
3699          Otherwise (it is a regular reduction) - the tree-code and scalar-def
3700          are taken from STMT.  */
3701
3702   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3703   if (!orig_stmt)
3704     {
3705       /* Regular reduction  */
3706       orig_stmt = stmt;
3707     }
3708   else
3709     {
3710       /* Reduction pattern  */
3711       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3712       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo));
3713       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo) == stmt);
3714     }
3715
3716   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
3717   /* For MINUS_EXPR the initial vector is [init_val,0,...,0], therefore,
3718      partial results are added and not subtracted.  */
3719   if (code == MINUS_EXPR) 
3720     code = PLUS_EXPR;
3721   
3722   scalar_dest = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
3723   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
3724   scalar_results = VEC_alloc (tree, heap, group_size); 
3725   new_scalar_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, NULL);
3726   bitsize = TYPE_SIZE (scalar_type);
3727
3728   /* In case this is a reduction in an inner-loop while vectorizing an outer
3729      loop - we don't need to extract a single scalar result at the end of the
3730      inner-loop (unless it is double reduction, i.e., the use of reduction is
3731      outside the outer-loop).  The final vector of partial results will be used
3732      in the vectorized outer-loop, or reduced to a scalar result at the end of
3733      the outer-loop.  */
3734   if (nested_in_vect_loop && !double_reduc)
3735     goto vect_finalize_reduction;
3736
3737   /* SLP reduction without reduction chain, e.g.,
3738      # a1 = phi <a2, a0>
3739      # b1 = phi <b2, b0>
3740      a2 = operation (a1)
3741      b2 = operation (b1)  */
3742   slp_reduc = (slp_node && !GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)));
3743
3744   /* In case of reduction chain, e.g.,
3745      # a1 = phi <a3, a0>
3746      a2 = operation (a1)
3747      a3 = operation (a2),
3748
3749      we may end up with more than one vector result.  Here we reduce them to
3750      one vector.  */
3751   if (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)))
3752     {
3753       tree first_vect = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, new_phis, 0));
3754       tree tmp;
3755       gimple new_vec_stmt = NULL;
3756
3757       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3758       for (k = 1; k < VEC_length (gimple, new_phis); k++)
3759         {
3760           gimple next_phi = VEC_index (gimple, new_phis, k);
3761           tree second_vect = PHI_RESULT (next_phi);
3762
3763           tmp = build2 (code, vectype,  first_vect, second_vect);
3764           new_vec_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3765           first_vect = make_ssa_name (vec_dest, new_vec_stmt);
3766           gimple_assign_set_lhs (new_vec_stmt, first_vect);
3767           gsi_insert_before (&exit_gsi, new_vec_stmt, GSI_SAME_STMT);
3768         }
3769
3770       new_phi_result = first_vect;
3771       if (new_vec_stmt)
3772         {
3773           VEC_truncate (gimple, new_phis, 0);
3774           VEC_safe_push (gimple, heap, new_phis, new_vec_stmt);
3775         }
3776     }
3777   else
3778     new_phi_result = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, new_phis, 0));
3779  
3780   /* 2.3 Create the reduction code, using one of the three schemes described
3781          above. In SLP we simply need to extract all the elements from the 
3782          vector (without reducing them), so we use scalar shifts.  */
3783   if (reduc_code != ERROR_MARK && !slp_reduc)
3784     {
3785       tree tmp;
3786
3787       /*** Case 1:  Create:
3788            v_out2 = reduc_expr <v_out1>  */
3789
3790       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3791         fprintf (vect_dump, "Reduce using direct vector reduction.");
3792
3793       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3794       tmp = build1 (reduc_code, vectype, new_phi_result);
3795       epilog_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3796       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3797       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3798       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3799
3800       extract_scalar_result = true;
3801     }
3802   else
3803     {
3804       enum tree_code shift_code = ERROR_MARK;
3805       bool have_whole_vector_shift = true;
3806       int bit_offset;
3807       int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
3808       int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3809       tree vec_temp;
3810
3811       if (optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
3812         shift_code = VEC_RSHIFT_EXPR;
3813       else
3814         have_whole_vector_shift = false;
3815
3816       /* Regardless of whether we have a whole vector shift, if we're
3817          emulating the operation via tree-vect-generic, we don't want
3818          to use it.  Only the first round of the reduction is likely
3819          to still be profitable via emulation.  */
3820       /* ??? It might be better to emit a reduction tree code here, so that
3821          tree-vect-generic can expand the first round via bit tricks.  */
3822       if (!VECTOR_MODE_P (mode))
3823         have_whole_vector_shift = false;
3824       else
3825         {
3826           optab optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
3827           if (optab_handler (optab, mode) == CODE_FOR_nothing)
3828             have_whole_vector_shift = false;
3829         }
3830
3831       if (have_whole_vector_shift && !slp_reduc)
3832         {
3833           /*** Case 2: Create:
3834              for (offset = VS/2; offset >= element_size; offset/=2)
3835                 {
3836                   Create:  va' = vec_shift <va, offset>
3837                   Create:  va = vop <va, va'>
3838                 }  */
3839
3840           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3841             fprintf (vect_dump, "Reduce using vector shifts");
3842
3843           vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3844           new_temp = new_phi_result;
3845           for (bit_offset = vec_size_in_bits/2;
3846                bit_offset >= element_bitsize;
3847                bit_offset /= 2)
3848             {
3849               tree bitpos = size_int (bit_offset);
3850
3851               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (shift_code,
3852                                                vec_dest, new_temp, bitpos);
3853               new_name = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3854               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3855               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3856
3857               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, vec_dest,
3858                                                           new_name, new_temp);
3859               new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3860               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3861               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3862             }
3863
3864           extract_scalar_result = true;
3865         }
3866       else
3867         {
3868           tree rhs;
3869
3870           /*** Case 3: Create:
3871              s = extract_field <v_out2, 0>
3872              for (offset = element_size;
3873                   offset < vector_size;
3874                   offset += element_size;)
3875                {
3876                  Create:  s' = extract_field <v_out2, offset>
3877                  Create:  s = op <s, s'>  // For non SLP cases
3878                }  */
3879
3880           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3881             fprintf (vect_dump, "Reduce using scalar code. ");
3882
3883           vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3884           FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, new_phi)
3885             {
3886               if (gimple_code (new_phi) == GIMPLE_PHI)
3887                 vec_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3888               else
3889                 vec_temp = gimple_assign_lhs (new_phi);
3890               rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp, bitsize,
3891                             bitsize_zero_node);
3892               epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3893               new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3894               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3895               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3896
3897               /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so we just
3898                  collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3899               if (slp_reduc)
3900                 VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3901
3902               for (bit_offset = element_bitsize;
3903                    bit_offset < vec_size_in_bits;
3904                    bit_offset += element_bitsize)
3905                 {
3906                   tree bitpos = bitsize_int (bit_offset);
3907                   tree rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp,
3908                                      bitsize, bitpos);
3909
3910                   epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3911                   new_name = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3912                   gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3913                   gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3914
3915                   if (slp_reduc)
3916                     {
3917                       /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so 
3918                          we just collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3919                       new_temp = new_name;
3920                       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_name);
3921                     }
3922                   else
3923                     {
3924                       epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3925                                           new_scalar_dest, new_name, new_temp);
3926                       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3927                       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3928                       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3929                     }
3930                 }
3931             }
3932
3933           /* The only case where we need to reduce scalar results in SLP, is
3934              unrolling.  If the size of SCALAR_RESULTS is greater than
3935              GROUP_SIZE, we reduce them combining elements modulo 
3936              GROUP_SIZE.  */
3937           if (slp_reduc)
3938             {
3939               tree res, first_res, new_res;
3940               gimple new_stmt;
3941             
3942               /* Reduce multiple scalar results in case of SLP unrolling.  */
3943               for (j = group_size; VEC_iterate (tree, scalar_results, j, res);
3944                    j++)
3945                 {
3946                   first_res = VEC_index (tree, scalar_results, j % group_size);
3947                   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3948                                               new_scalar_dest, first_res, res);
3949                   new_res = make_ssa_name (new_scalar_dest, new_stmt);
3950                   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_res);
3951                   gsi_insert_before (&exit_gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3952                   VEC_replace (tree, scalar_results, j % group_size, new_res);
3953                 }
3954             }
3955           else
3956             /* Not SLP - we have one scalar to keep in SCALAR_RESULTS.  */
3957             VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3958
3959           extract_scalar_result = false;
3960         }
3961     }
3962
3963   /* 2.4  Extract the final scalar result.  Create:
3964           s_out3 = extract_field <v_out2, bitpos>  */
3965
3966   if (extract_scalar_result)
3967     {
3968       tree rhs;
3969
3970       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3971         fprintf (vect_dump, "extract scalar result");
3972
3973       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3974         bitpos = size_binop (MULT_EXPR,
3975                              bitsize_int (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype) - 1),
3976                              TYPE_SIZE (scalar_type));
3977       else
3978         bitpos = bitsize_zero_node;
3979
3980       rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, new_temp, bitsize, bitpos);
3981       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3982       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3983       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3984       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3985       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3986     }
3987   
3988 vect_finalize_reduction:
3989
3990   if (double_reduc)
3991     loop = loop->inner;
3992
3993   /* 2.5 Adjust the final result by the initial value of the reduction
3994          variable. (When such adjustment is not needed, then
3995          'adjustment_def' is zero).  For example, if code is PLUS we create:
3996          new_temp = loop_exit_def + adjustment_def  */
3997
3998   if (adjustment_def)
3999     {
4000       gcc_assert (!slp_reduc);
4001       if (nested_in_vect_loop)
4002         {
4003           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
4004           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) == VECTOR_TYPE);
4005           expr = build2 (code, vectype, PHI_RESULT (new_phi), adjustment_def);
4006           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
4007         }
4008       else
4009         {
4010           new_temp = VEC_index (tree, scalar_results, 0);
4011           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) != VECTOR_TYPE);
4012           expr = build2 (code, scalar_type, new_temp, adjustment_def);
4013           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, scalar_type);
4014         }
4015
4016       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_dest, expr);
4017       new_temp = make_ssa_name (new_dest, epilog_stmt);
4018       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
4019       SSA_NAME_DEF_STMT (new_temp) = epilog_stmt;
4020       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
4021       if (nested_in_vect_loop)
4022         {
4023           set_vinfo_for_stmt (epilog_stmt,
4024                               new_stmt_vec_info (epilog_stmt, loop_vinfo,
4025                                                  NULL));
4026           STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (epilog_stmt)) =
4027                 STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_phi));
4028
4029           if (!double_reduc)
4030             VEC_quick_push (tree, scalar_results, new_temp);
4031           else
4032             VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
4033         }
4034       else
4035         VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
4036
4037       VEC_replace (gimple, new_phis, 0, epilog_stmt);
4038     }
4039
4040   /* 2.6  Handle the loop-exit phis.  Replace the uses of scalar loop-exit
4041           phis with new adjusted scalar results, i.e., replace use <s_out0>
4042           with use <s_out4>.        
4043
4044      Transform:
4045         loop_exit:
4046           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
4047           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
4048           v_out2 = reduce <v_out1>
4049           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
4050           s_out4 = adjust_result <s_out3>
4051           use <s_out0>
4052           use <s_out0>
4053
4054      into:
4055
4056         loop_exit:
4057           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
4058           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
4059           v_out2 = reduce <v_out1>
4060           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
4061           s_out4 = adjust_result <s_out3>
4062           use <s_out4>  
4063           use <s_out4> */
4064
4065
4066   /* In SLP reduction chain we reduce vector results into one vector if
4067      necessary, hence we set here GROUP_SIZE to 1.  SCALAR_DEST is the LHS of
4068      the last stmt in the reduction chain, since we are looking for the loop
4069      exit phi node.  */
4070   if (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)))
4071     {
4072       scalar_dest = gimple_assign_lhs (VEC_index (gimple,
4073                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node),
4074                                        group_size - 1));
4075       group_size = 1;
4076     }
4077
4078   /* In SLP we may have several statements in NEW_PHIS and REDUCTION_PHIS (in 
4079      case that GROUP_SIZE is greater than vectorization factor).  Therefore, we
4080      need to match SCALAR_RESULTS with corresponding statements.  The first
4081      (GROUP_SIZE / number of new vector stmts) scalar results correspond to
4082      the first vector stmt, etc.  
4083      (RATIO is equal to (GROUP_SIZE / number of new vector stmts)).  */ 
4084   if (group_size > VEC_length (gimple, new_phis))
4085     {
4086       ratio = group_size / VEC_length (gimple, new_phis);
4087       gcc_assert (!(group_size % VEC_length (gimple, new_phis)));
4088     }
4089   else
4090     ratio = 1;
4091
4092   for (k = 0; k < group_size; k++)
4093     {
4094       if (k % ratio == 0)
4095         {
4096           epilog_stmt = VEC_index (gimple, new_phis, k / ratio);
4097           reduction_phi = VEC_index (gimple, reduction_phis, k / ratio);
4098           if (double_reduc)
4099             inner_phi = VEC_index (gimple, inner_phis, k / ratio);
4100         }
4101
4102       if (slp_reduc)
4103         {
4104           gimple current_stmt = VEC_index (gimple,
4105                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node), k);
4106
4107           orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
4108           /* SLP statements can't participate in patterns.  */
4109           gcc_assert (!orig_stmt);
4110           scalar_dest = gimple_assign_lhs (current_stmt);
4111         }
4112
4113       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
4114       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
4115          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses -
4116          one at the latch block, and one at the loop exit).  */
4117       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
4118         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
4119           VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
4120
4121       /* We expect to have found an exit_phi because of loop-closed-ssa
4122          form.  */
4123       gcc_assert (!VEC_empty (gimple, phis));
4124
4125       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
4126         {
4127           if (outer_loop)
4128             {
4129               stmt_vec_info exit_phi_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
4130               gimple vect_phi;
4131
4132               /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop
4133                  reduction is not used in the outer-loop (but only outside the
4134                  outer-loop), unless it is double reduction.  */
4135               gcc_assert ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (exit_phi_vinfo)
4136                            && !STMT_VINFO_LIVE_P (exit_phi_vinfo))
4137                           || double_reduc);
4138
4139               STMT_VINFO_VEC_STMT (exit_phi_vinfo) = epilog_stmt;
4140               if (!double_reduc
4141                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (exit_phi_vinfo)
4142                       != vect_double_reduction_def)
4143                 continue;
4144
4145               /* Handle double reduction:
4146
4147                  stmt1: s1 = phi <s0, s2>  - double reduction phi (outer loop)
4148                  stmt2:   s3 = phi <s1, s4> - (regular) reduc phi (inner loop)
4149                  stmt3:   s4 = use (s3)     - (regular) reduc stmt (inner loop)
4150                  stmt4: s2 = phi <s4>      - double reduction stmt (outer loop)
4151
4152                  At that point the regular reduction (stmt2 and stmt3) is
4153                  already vectorized, as well as the exit phi node, stmt4.
4154                  Here we vectorize the phi node of double reduction, stmt1, and
4155                  update all relevant statements.  */
4156
4157               /* Go through all the uses of s2 to find double reduction phi
4158                  node, i.e., stmt1 above.  */
4159               orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
4160               FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
4161                 {
4162                   stmt_vec_info use_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (use_stmt);
4163                   stmt_vec_info new_phi_vinfo;
4164                   tree vect_phi_init, preheader_arg, vect_phi_res, init_def;
4165                   basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
4166                   gimple use;
4167
4168                   /* Check that USE_STMT is really double reduction phi
4169                      node.  */
4170                   if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
4171                       || gimple_phi_num_args (use_stmt) != 2
4172                       || !use_stmt_vinfo
4173                       || STMT_VINFO_DEF_TYPE (use_stmt_vinfo)
4174                           != vect_double_reduction_def
4175                       || bb->loop_father != outer_loop)
4176                     continue;
4177
4178                   /* Create vector phi node for double reduction:
4179                      vs1 = phi <vs0, vs2>
4180                      vs1 was created previously in this function by a call to
4181                        vect_get_vec_def_for_operand and is stored in
4182                        vec_initial_def;
4183                      vs2 is defined by INNER_PHI, the vectorized EXIT_PHI;
4184                      vs0 is created here.  */
4185
4186                   /* Create vector phi node.  */
4187                   vect_phi = create_phi_node (vec_initial_def, bb);
4188                   new_phi_vinfo = new_stmt_vec_info (vect_phi,
4189                                     loop_vec_info_for_loop (outer_loop), NULL);
4190                   set_vinfo_for_stmt (vect_phi, new_phi_vinfo);
4191
4192                   /* Create vs0 - initial def of the double reduction phi.  */
4193                   preheader_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (use_stmt,
4194                                              loop_preheader_edge (outer_loop));
4195                   init_def = get_initial_def_for_reduction (stmt,
4196                                                           preheader_arg, NULL);
4197                   vect_phi_init = vect_init_vector (use_stmt, init_def,
4198                                                     vectype, NULL);
4199
4200                   /* Update phi node arguments with vs0 and vs2.  */
4201                   add_phi_arg (vect_phi, vect_phi_init,
4202                                loop_preheader_edge (outer_loop),
4203                                UNKNOWN_LOCATION);
4204                   add_phi_arg (vect_phi, PHI_RESULT (inner_phi),
4205                                loop_latch_edge (outer_loop), UNKNOWN_LOCATION);
4206                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4207                     {
4208                       fprintf (vect_dump, "created double reduction phi "
4209                                           "node: ");
4210                       print_gimple_stmt (vect_dump, vect_phi, 0, TDF_SLIM);
4211                     }
4212
4213                   vect_phi_res = PHI_RESULT (vect_phi);
4214
4215                   /* Replace the use, i.e., set the correct vs1 in the regular
4216                      reduction phi node.  FORNOW, NCOPIES is always 1, so the
4217                      loop is redundant.  */
4218                   use = reduction_phi;
4219                   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4220                     {
4221                       edge pr_edge = loop_preheader_edge (loop);
4222                       SET_PHI_ARG_DEF (use, pr_edge->dest_idx, vect_phi_res);
4223                       use = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (use));
4224                     }
4225                 }
4226             }
4227         }
4228
4229       VEC_free (gimple, heap, phis);
4230       if (nested_in_vect_loop)
4231         {
4232           if (double_reduc)
4233             loop = outer_loop;
4234           else
4235             continue;
4236         }
4237
4238       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
4239       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
4240          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses,
4241          one at the latch block, and one at the loop exit).  For double
4242          reductions we are looking for exit phis of the outer loop.  */
4243       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
4244         {
4245           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
4246             VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
4247           else
4248             {
4249               if (double_reduc && gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
4250                 {
4251                   tree phi_res = PHI_RESULT (USE_STMT (use_p));
4252
4253                   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (phi_use_p, phi_imm_iter, phi_res)
4254                     {
4255                       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop,
4256                                              gimple_bb (USE_STMT (phi_use_p))))
4257                         VEC_safe_push (gimple, heap, phis,
4258                                        USE_STMT (phi_use_p));
4259                     }
4260                 }
4261             }
4262         }
4263
4264       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
4265         {
4266           /* Replace the uses:  */
4267           orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
4268           scalar_result = VEC_index (tree, scalar_results, k);
4269           FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
4270             FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
4271               SET_USE (use_p, scalar_result);
4272         }
4273
4274       VEC_free (gimple, heap, phis);
4275     }
4276
4277   VEC_free (tree, heap, scalar_results);
4278   VEC_free (gimple, heap, new_phis);
4279
4280
4281
4282 /* Function vectorizable_reduction.
4283
4284    Check if STMT performs a reduction operation that can be vectorized.
4285    If VEC_STMT is also passed, vectorize the STMT: create a vectorized
4286    stmt to replace it, put it in VEC_STMT, and insert it at GSI.
4287    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.
4288
4289    This function also handles reduction idioms (patterns) that have been
4290    recognized in advance during vect_pattern_recog.  In this case, STMT may be
4291    of this form:
4292      X = pattern_expr (arg0, arg1, ..., X)
4293    and it's STMT_VINFO_RELATED_STMT points to the last stmt in the original
4294    sequence that had been detected and replaced by the pattern-stmt (STMT).
4295
4296    In some cases of reduction patterns, the type of the reduction variable X is
4297    different than the type of the other arguments of STMT.
4298    In such cases, the vectype that is used when transforming STMT into a vector
4299    stmt is different than the vectype that is used to determine the
4300    vectorization factor, because it consists of a different number of elements
4301    than the actual number of elements that are being operated upon in parallel.
4302
4303    For example, consider an accumulation of shorts into an int accumulator.
4304    On some targets it's possible to vectorize this pattern operating on 8
4305    shorts at a time (hence, the vectype for purposes of determining the
4306    vectorization factor should be V8HI); on the other hand, the vectype that
4307    is used to create the vector form is actually V4SI (the type of the result).
4308
4309    Upon entry to this function, STMT_VINFO_VECTYPE records the vectype that
4310    indicates what is the actual level of parallelism (V8HI in the example), so
4311    that the right vectorization factor would be derived.  This vectype
4312    corresponds to the type of arguments to the reduction stmt, and should *NOT*
4313    be used to create the vectorized stmt.  The right vectype for the vectorized
4314    stmt is obtained from the type of the result X:
4315         get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
4316
4317    This means that, contrary to "regular" reductions (or "regular" stmts in
4318    general), the following equation:
4319       STMT_VINFO_VECTYPE == get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
4320    does *NOT* necessarily hold for reduction patterns.  */
4321
4322 bool
4323 vectorizable_reduction (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi,
4324                         gimple *vec_stmt, slp_tree slp_node)
4325 {
4326   tree vec_dest;
4327   tree scalar_dest;
4328   tree loop_vec_def0 = NULL_TREE, loop_vec_def1 = NULL_TREE;
4329   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4330   tree vectype_out = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4331   tree vectype_in = NULL_TREE;
4332   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4333   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4334   enum tree_code code, orig_code, epilog_reduc_code;
4335   enum machine_mode vec_mode;
4336   int op_type;
4337   optab optab, reduc_optab;
4338   tree new_temp = NULL_TREE;
4339   tree def;
4340   gimple def_stmt;
4341   enum vect_def_type dt;
4342   gimple new_phi = NULL;
4343   tree scalar_type;
4344   bool is_simple_use;
4345   gimple orig_stmt;
4346   stmt_vec_info orig_stmt_info;
4347   tree expr = NULL_TREE;
4348   int i;
4349   int ncopies;
4350   int epilog_copies;
4351   stmt_vec_info prev_stmt_info, prev_phi_info;
4352   bool single_defuse_cycle = false;
4353   tree reduc_def = NULL_TREE;
4354   gimple new_stmt = NULL;
4355   int j;
4356   tree ops[3];
4357   bool nested_cycle = false, found_nested_cycle_def = false;
4358   gimple reduc_def_stmt = NULL;
4359   /* The default is that the reduction variable is the last in statement.  */
4360   int reduc_index = 2;
4361   bool double_reduc = false, dummy;
4362   basic_block def_bb;
4363   struct loop * def_stmt_loop, *outer_loop = NULL;
4364   tree def_arg;
4365   gimple def_arg_stmt;
4366   VEC (tree, heap) *vec_oprnds0 = NULL, *vec_oprnds1 = NULL, *vect_defs = NULL;
4367   VEC (gimple, heap) *phis = NULL;
4368   int vec_num;
4369   tree def0, def1, tem, op0, op1 = NULL_TREE;
4370
4371   /* In case of reduction chain we switch to the first stmt in the chain, but
4372      we don't update STMT_INFO, since only the last stmt is marked as reduction
4373      and has reduction properties.  */
4374   if (GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (stmt)))
4375     stmt = GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info);
4376
4377   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
4378     {
4379       outer_loop = loop;
4380       loop = loop->inner;
4381       nested_cycle = true;
4382     }
4383
4384   /* 1. Is vectorizable reduction?  */
4385   /* Not supportable if the reduction variable is used in the loop, unless
4386      it's a reduction chain.  */
4387   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) > vect_used_in_outer
4388       && !GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info))
4389     return false;
4390
4391   /* Reductions that are not used even in an enclosing outer-loop,
4392      are expected to be "live" (used out of the loop).  */
4393   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope
4394       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4395     return false;
4396
4397   /* Make sure it was already recognized as a reduction computation.  */
4398   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def
4399       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_nested_cycle)
4400     return false;
4401
4402   /* 2. Has this been recognized as a reduction pattern?
4403
4404      Check if STMT represents a pattern that has been recognized
4405      in earlier analysis stages.  For stmts that represent a pattern,
4406      the STMT_VINFO_RELATED_STMT field records the last stmt in
4407      the original sequence that constitutes the pattern.  */
4408
4409   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
4410   if (orig_stmt)
4411     {
4412       orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
4413       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (orig_stmt_info) == stmt);
4414       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info));
4415       gcc_assert (!STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info));
4416     }
4417
4418   /* 3. Check the operands of the operation.  The first operands are defined
4419         inside the loop body. The last operand is the reduction variable,
4420         which is defined by the loop-header-phi.  */
4421
4422   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
4423
4424   /* Flatten RHS.  */
4425   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
4426     {
4427     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
4428       op_type = TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt));
4429       if (op_type == ternary_op)
4430         {
4431           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4432           ops[0] = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4433           ops[1] = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4434           ops[2] = TREE_OPERAND (rhs, 2);
4435           code = TREE_CODE (rhs);
4436         }
4437       else
4438         return false;
4439       break;
4440
4441     case GIMPLE_BINARY_RHS:
4442       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4443       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4444       gcc_assert (op_type == binary_op);
4445       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4446       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4447       break;
4448
4449     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
4450       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4451       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4452       gcc_assert (op_type == ternary_op);
4453       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4454       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4455       ops[2] = gimple_assign_rhs3 (stmt);
4456       break;
4457
4458     case GIMPLE_UNARY_RHS:
4459       return false;
4460
4461     default:
4462       gcc_unreachable ();
4463     }
4464
4465   if (code == COND_EXPR && slp_node)
4466     return false;
4467
4468   scalar_dest = gimple_assign_lhs (stmt);
4469   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
4470   if (!POINTER_TYPE_P (scalar_type) && !INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
4471       && !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
4472     return false;
4473
4474   /* Do not try to vectorize bit-precision reductions.  */
4475   if ((TYPE_PRECISION (scalar_type)
4476        != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (scalar_type))))
4477     return false;
4478
4479   /* All uses but the last are expected to be defined in the loop.
4480      The last use is the reduction variable.  In case of nested cycle this
4481      assumption is not true: we use reduc_index to record the index of the
4482      reduction variable.  */
4483   for (i = 0; i < op_type-1; i++)
4484     {
4485       /* The condition of COND_EXPR is checked in vectorizable_condition().  */
4486       if (i == 0 && code == COND_EXPR)
4487         continue;
4488
4489       is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL,
4490                                             &def_stmt, &def, &dt, &tem);
4491       if (!vectype_in)
4492         vectype_in = tem;
4493       gcc_assert (is_simple_use);
4494
4495       if (dt != vect_internal_def
4496           && dt != vect_external_def
4497           && dt != vect_constant_def
4498           && dt != vect_induction_def
4499           && !(dt == vect_nested_cycle && nested_cycle))
4500         return false;
4501
4502       if (dt == vect_nested_cycle)
4503         {
4504           found_nested_cycle_def = true;
4505           reduc_def_stmt = def_stmt;
4506           reduc_index = i;
4507         }
4508     }
4509
4510   is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL, &def_stmt,
4511                                         &def, &dt, &tem);
4512   if (!vectype_in)
4513     vectype_in = tem;
4514   gcc_assert (is_simple_use);
4515   gcc_assert (dt == vect_reduction_def
4516               || dt == vect_nested_cycle
4517               || ((dt == vect_internal_def || dt == vect_external_def
4518                    || dt == vect_constant_def || dt == vect_induction_def)
4519                    && nested_cycle && found_nested_cycle_def));
4520   if (!found_nested_cycle_def)
4521     reduc_def_stmt = def_stmt;
4522
4523   gcc_assert (gimple_code (reduc_def_stmt) == GIMPLE_PHI);
4524   if (orig_stmt)
4525     gcc_assert (orig_stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo,
4526                                                        reduc_def_stmt,
4527                                                        !nested_cycle,
4528                                                        &dummy));
4529   else
4530     {
4531       gimple tmp = vect_is_simple_reduction (loop_vinfo, reduc_def_stmt,
4532                                              !nested_cycle, &dummy);
4533       /* We changed STMT to be the first stmt in reduction chain, hence we
4534          check that in this case the first element in the chain is STMT.  */
4535       gcc_assert (stmt == tmp
4536                   || GROUP_FIRST_ELEMENT (vinfo_for_stmt (tmp)) == stmt);
4537     }
4538
4539   if (STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (reduc_def_stmt)))
4540     return false;
4541
4542   if (slp_node || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
4543     ncopies = 1;
4544   else
4545     ncopies = (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4546                / TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4547
4548   gcc_assert (ncopies >= 1);
4549
4550   vec_mode = TYPE_MODE (vectype_in);
4551
4552   if (code == COND_EXPR)
4553     {
4554       if (!vectorizable_condition (stmt, gsi, NULL, ops[reduc_index], 0, NULL))
4555         {
4556           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4557             fprintf (vect_dump, "unsupported condition in reduction");
4558
4559             return false;
4560         }
4561     }
4562   else
4563     {
4564       /* 4. Supportable by target?  */
4565
4566       /* 4.1. check support for the operation in the loop  */
4567       optab = optab_for_tree_code (code, vectype_in, optab_default);
4568       if (!optab)
4569         {
4570           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4571             fprintf (vect_dump, "no optab.");
4572
4573           return false;
4574         }
4575
4576       if (optab_handler (optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4577         {
4578           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4579             fprintf (vect_dump, "op not supported by target.");
4580
4581           if (GET_MODE_SIZE (vec_mode) != UNITS_PER_WORD
4582               || LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4583                   < vect_min_worthwhile_factor (code))
4584             return false;
4585
4586           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4587             fprintf (vect_dump, "proceeding using word mode.");
4588         }
4589
4590       /* Worthwhile without SIMD support?  */
4591       if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (vectype_in))
4592           && LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4593              < vect_min_worthwhile_factor (code))
4594         {
4595           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4596             fprintf (vect_dump, "not worthwhile without SIMD support.");
4597
4598           return false;
4599         }
4600     }
4601
4602   /* 4.2. Check support for the epilog operation.
4603
4604           If STMT represents a reduction pattern, then the type of the
4605           reduction variable may be different than the type of the rest
4606           of the arguments.  For example, consider the case of accumulation
4607           of shorts into an int accumulator; The original code:
4608                         S1: int_a = (int) short_a;
4609           orig_stmt->   S2: int_acc = plus <int_a ,int_acc>;
4610
4611           was replaced with:
4612                         STMT: int_acc = widen_sum <short_a, int_acc>
4613
4614           This means that:
4615           1. The tree-code that is used to create the vector operation in the
4616              epilog code (that reduces the partial results) is not the
4617              tree-code of STMT, but is rather the tree-code of the original
4618              stmt from the pattern that STMT is replacing.  I.e, in the example
4619              above we want to use 'widen_sum' in the loop, but 'plus' in the
4620              epilog.
4621           2. The type (mode) we use to check available target support
4622              for the vector operation to be created in the *epilog*, is
4623              determined by the type of the reduction variable (in the example
4624              above we'd check this: optab_handler (plus_optab, vect_int_mode])).
4625              However the type (mode) we use to check available target support
4626              for the vector operation to be created *inside the loop*, is
4627              determined by the type of the other arguments to STMT (in the
4628              example we'd check this: optab_handler (widen_sum_optab,
4629              vect_short_mode)).
4630
4631           This is contrary to "regular" reductions, in which the types of all
4632           the arguments are the same as the type of the reduction variable.
4633           For "regular" reductions we can therefore use the same vector type
4634           (and also the same tree-code) when generating the epilog code and
4635           when generating the code inside the loop.  */
4636
4637   if (orig_stmt)
4638     {
4639       /* This is a reduction pattern: get the vectype from the type of the
4640          reduction variable, and get the tree-code from orig_stmt.  */
4641       orig_code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
4642       gcc_assert (vectype_out);
4643       vec_mode = TYPE_MODE (vectype_out);
4644     }
4645   else
4646     {
4647       /* Regular reduction: use the same vectype and tree-code as used for
4648          the vector code inside the loop can be used for the epilog code. */
4649       orig_code = code;
4650     }
4651
4652   if (nested_cycle)
4653     {
4654       def_bb = gimple_bb (reduc_def_stmt);
4655       def_stmt_loop = def_bb->loop_father;
4656       def_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (reduc_def_stmt,
4657                                        loop_preheader_edge (def_stmt_loop));
4658       if (TREE_CODE (def_arg) == SSA_NAME
4659           && (def_arg_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def_arg))
4660           && gimple_code (def_arg_stmt) == GIMPLE_PHI
4661           && flow_bb_inside_loop_p (outer_loop, gimple_bb (def_arg_stmt))
4662           && vinfo_for_stmt (def_arg_stmt)
4663           && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_arg_stmt))
4664               == vect_double_reduction_def)
4665         double_reduc = true;
4666     }
4667
4668   epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4669   if (reduction_code_for_scalar_code (orig_code, &epilog_reduc_code))
4670     {
4671       reduc_optab = optab_for_tree_code (epilog_reduc_code, vectype_out,
4672                                          optab_default);
4673       if (!reduc_optab)
4674         {
4675           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4676             fprintf (vect_dump, "no optab for reduction.");
4677
4678           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4679         }
4680
4681       if (reduc_optab
4682           && optab_handler (reduc_optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4683         {
4684           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4685             fprintf (vect_dump, "reduc op not supported by target.");
4686
4687           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4688         }
4689     }
4690   else
4691     {
4692       if (!nested_cycle || double_reduc)
4693         {
4694           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4695             fprintf (vect_dump, "no reduc code for scalar code.");
4696
4697           return false;
4698         }
4699     }
4700
4701   if (double_reduc && ncopies > 1)
4702     {
4703       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4704         fprintf (vect_dump, "multiple types in double reduction");
4705
4706       return false;
4707     }
4708
4709   /* In case of widenning multiplication by a constant, we update the type
4710      of the constant to be the type of the other operand.  We check that the
4711      constant fits the type in the pattern recognition pass.  */
4712   if (code == DOT_PROD_EXPR
4713       && !types_compatible_p (TREE_TYPE (ops[0]), TREE_TYPE (ops[1])))
4714     {
4715       if (TREE_CODE (ops[0]) == INTEGER_CST)
4716         ops[0] = fold_convert (TREE_TYPE (ops[1]), ops[0]);
4717       else if (TREE_CODE (ops[1]) == INTEGER_CST)
4718         ops[1] = fold_convert (TREE_TYPE (ops[0]), ops[1]);
4719       else
4720         {
4721           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4722             fprintf (vect_dump, "invalid types in dot-prod");
4723
4724           return false;
4725         }
4726     }
4727
4728   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4729     {
4730       if (!vect_model_reduction_cost (stmt_info, epilog_reduc_code, ncopies))
4731         return false;
4732       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = reduc_vec_info_type;
4733       return true;
4734     }
4735
4736   /** Transform.  **/
4737
4738   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4739     fprintf (vect_dump, "transform reduction.");
4740
4741   /* FORNOW: Multiple types are not supported for condition.  */
4742   if (code == COND_EXPR)
4743     gcc_assert (ncopies == 1);
4744
4745   /* Create the destination vector  */
4746   vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype_out);
4747
4748   /* In case the vectorization factor (VF) is bigger than the number
4749      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
4750      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
4751      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
4752      in vectorizable_operation.  */
4753
4754   /* If the reduction is used in an outer loop we need to generate
4755      VF intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4756         r0 = phi (init, r0)
4757         r1 = phi (init, r1)
4758         r0 = x0 + r0;
4759         r1 = x1 + r1;
4760     (i.e. we generate VF results in 2 registers).
4761     In this case we have a separate def-use cycle for each copy, and therefore
4762     for each copy we get the vector def for the reduction variable from the
4763     respective phi node created for this copy.
4764
4765     Otherwise (the reduction is unused in the loop nest), we can combine
4766     together intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4767         r = phi (init, r)
4768         r = x0 + r;
4769         r = x1 + r;
4770    (i.e. we generate VF/2 results in a single register).
4771    In this case for each copy we get the vector def for the reduction variable
4772    from the vectorized reduction operation generated in the previous iteration.
4773   */
4774
4775   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope)
4776     {
4777       single_defuse_cycle = true;
4778       epilog_copies = 1;
4779     }
4780   else
4781     epilog_copies = ncopies;
4782
4783   prev_stmt_info = NULL;
4784   prev_phi_info = NULL;
4785   if (slp_node)
4786     {
4787       vec_num = SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS (slp_node);
4788       gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_out) 
4789                   == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4790     }
4791   else
4792     {
4793       vec_num = 1;
4794       vec_oprnds0 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4795       if (op_type == ternary_op)
4796         vec_oprnds1 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4797     }
4798
4799   phis = VEC_alloc (gimple, heap, vec_num);
4800   vect_defs = VEC_alloc (tree, heap, vec_num);
4801   if (!slp_node)
4802     VEC_quick_push (tree, vect_defs, NULL_TREE);
4803
4804   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4805     {
4806       if (j == 0 || !single_defuse_cycle)
4807         {
4808           for (i = 0; i < vec_num; i++)
4809             {
4810               /* Create the reduction-phi that defines the reduction
4811                  operand.  */
4812               new_phi = create_phi_node (vec_dest, loop->header);
4813               set_vinfo_for_stmt (new_phi,
4814                                   new_stmt_vec_info (new_phi, loop_vinfo,
4815                                                      NULL));
4816                if (j == 0 || slp_node)
4817                  VEC_quick_push (gimple, phis, new_phi);
4818             }
4819         }
4820
4821       if (code == COND_EXPR)
4822         {
4823           gcc_assert (!slp_node);
4824           vectorizable_condition (stmt, gsi, vec_stmt, 
4825                                   PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, 0)), 
4826                                   reduc_index, NULL);
4827           /* Multiple types are not supported for condition.  */
4828           break;
4829         }
4830
4831       /* Handle uses.  */
4832       if (j == 0)
4833         {
4834           op0 = ops[!reduc_index];
4835           if (op_type == ternary_op)
4836             {
4837               if (reduc_index == 0)
4838                 op1 = ops[2];
4839               else
4840                 op1 = ops[1];
4841             }
4842
4843           if (slp_node)
4844             vect_get_vec_defs (op0, op1, stmt, &vec_oprnds0, &vec_oprnds1,
4845                                slp_node, -1);
4846           else
4847             {
4848               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[!reduc_index],
4849                                                             stmt, NULL);
4850               VEC_quick_push (tree, vec_oprnds0, loop_vec_def0);
4851               if (op_type == ternary_op)
4852                {
4853                  loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (op1, stmt,
4854                                                                NULL);
4855                  VEC_quick_push (tree, vec_oprnds1, loop_vec_def1);
4856                }
4857             }
4858         }
4859       else
4860         {
4861           if (!slp_node)
4862             {
4863               enum vect_def_type dt;
4864               gimple dummy_stmt;
4865               tree dummy;
4866
4867               vect_is_simple_use (ops[!reduc_index], loop_vinfo, NULL,
4868                                   &dummy_stmt, &dummy, &dt);
4869               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4870                                                               loop_vec_def0);
4871               VEC_replace (tree, vec_oprnds0, 0, loop_vec_def0);
4872               if (op_type == ternary_op)
4873                 {
4874                   vect_is_simple_use (op1, loop_vinfo, NULL, &dummy_stmt,
4875                                       &dummy, &dt);
4876                   loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4877                                                                 loop_vec_def1);
4878                   VEC_replace (tree, vec_oprnds1, 0, loop_vec_def1);
4879                 }
4880             }
4881
4882           if (single_defuse_cycle)
4883             reduc_def = gimple_assign_lhs (new_stmt);
4884
4885           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = new_phi;
4886         }
4887
4888       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vec_oprnds0, i, def0)
4889         {
4890           if (slp_node)
4891             reduc_def = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, i));
4892           else
4893             {
4894               if (!single_defuse_cycle || j == 0)
4895                 reduc_def = PHI_RESULT (new_phi);
4896             }
4897
4898           def1 = ((op_type == ternary_op)
4899                   ? VEC_index (tree, vec_oprnds1, i) : NULL);
4900           if (op_type == binary_op)
4901             {
4902               if (reduc_index == 0)
4903                 expr = build2 (code, vectype_out, reduc_def, def0);
4904               else
4905                 expr = build2 (code, vectype_out, def0, reduc_def);
4906             }
4907           else
4908             {
4909               if (reduc_index == 0)
4910                 expr = build3 (code, vectype_out, reduc_def, def0, def1);
4911               else
4912                 {
4913                   if (reduc_index == 1)
4914                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, reduc_def, def1);
4915                   else
4916                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, def1, reduc_def);
4917                 }
4918             }
4919
4920           new_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, expr);
4921           new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4922           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4923           vect_finish_stmt_generation (stmt, new_stmt, gsi);
4924
4925           if (slp_node)
4926             {
4927               VEC_quick_push (gimple, SLP_TREE_VEC_STMTS (slp_node), new_stmt);
4928               VEC_quick_push (tree, vect_defs, new_temp);
4929             }
4930           else
4931             VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4932         }
4933
4934       if (slp_node)
4935         continue;
4936
4937       if (j == 0)
4938         STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) = *vec_stmt = new_stmt;
4939       else
4940         STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_info) = new_stmt;
4941
4942       prev_stmt_info = vinfo_for_stmt (new_stmt);
4943       prev_phi_info = vinfo_for_stmt (new_phi);
4944     }
4945
4946   /* Finalize the reduction-phi (set its arguments) and create the
4947      epilog reduction code.  */
4948   if ((!single_defuse_cycle || code == COND_EXPR) && !slp_node)
4949     {
4950       new_temp = gimple_assign_lhs (*vec_stmt);
4951       VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4952     }
4953
4954   vect_create_epilog_for_reduction (vect_defs, stmt, epilog_copies,
4955                                     epilog_reduc_code, phis, reduc_index,
4956                                     double_reduc, slp_node);
4957
4958   VEC_free (gimple, heap, phis);
4959   VEC_free (tree, heap, vec_oprnds0);
4960   if (vec_oprnds1)
4961     VEC_free (tree, heap, vec_oprnds1);
4962
4963   return true;
4964 }
4965
4966 /* Function vect_min_worthwhile_factor.
4967
4968    For a loop where we could vectorize the operation indicated by CODE,
4969    return the minimum vectorization factor that makes it worthwhile
4970    to use generic vectors.  */
4971 int
4972 vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code code)
4973 {
4974   switch (code)
4975     {
4976     case PLUS_EXPR:
4977     case MINUS_EXPR:
4978     case NEGATE_EXPR:
4979       return 4;
4980
4981     case BIT_AND_EXPR:
4982     case BIT_IOR_EXPR:
4983     case BIT_XOR_EXPR:
4984     case BIT_NOT_EXPR:
4985       return 2;
4986
4987     default:
4988       return INT_MAX;
4989     }
4990 }
4991
4992
4993 /* Function vectorizable_induction
4994
4995    Check if PHI performs an induction computation that can be vectorized.
4996    If VEC_STMT is also passed, vectorize the induction PHI: create a vectorized
4997    phi to replace it, put it in VEC_STMT, and add it to the same basic block.
4998    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.  */
4999
5000 bool
5001 vectorizable_induction (gimple phi, gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
5002                         gimple *vec_stmt)
5003 {
5004   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
5005   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
5006   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
5007   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
5008   int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
5009   int ncopies = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) / nunits;
5010   tree vec_def;
5011
5012   gcc_assert (ncopies >= 1);
5013   /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
5014   if (nested_in_vect_loop_p (loop, phi) && ncopies > 1)
5015     {
5016       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5017         fprintf (vect_dump, "multiple types in nested loop.");
5018       return false;
5019     }
5020
5021   if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
5022     return false;
5023
5024   /* FORNOW: SLP not supported.  */
5025   if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
5026     return false;
5027
5028   gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def);
5029
5030   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
5031     return false;
5032
5033   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
5034     {
5035       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = induc_vec_info_type;
5036       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5037         fprintf (vect_dump, "=== vectorizable_induction ===");
5038       vect_model_induction_cost (stmt_info, ncopies);
5039       return true;
5040     }
5041
5042   /** Transform.  **/
5043
5044   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5045     fprintf (vect_dump, "transform induction phi.");
5046
5047   vec_def = get_initial_def_for_induction (phi);
5048   *vec_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def);
5049   return true;
5050 }
5051
5052 /* Function vectorizable_live_operation.
5053
5054    STMT computes a value that is used outside the loop.  Check if
5055    it can be supported.  */
5056
5057 bool
5058 vectorizable_live_operation (gimple stmt,
5059                              gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
5060                              gimple *vec_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
5061 {
5062   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
5063   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
5064   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
5065   int i;
5066   int op_type;
5067   tree op;
5068   tree def;
5069   gimple def_stmt;
5070   enum vect_def_type dt;
5071   enum tree_code code;
5072   enum gimple_rhs_class rhs_class;
5073
5074   gcc_assert (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info));
5075
5076   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_reduction_def)
5077     return false;
5078
5079   if (!is_gimple_assign (stmt))
5080     return false;
5081
5082   if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
5083     return false;
5084
5085   /* FORNOW. CHECKME. */
5086   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
5087     return false;
5088
5089   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
5090   op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
5091   rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
5092   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_UNARY_RHS || op_type == unary_op);
5093   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS || op_type == binary_op);
5094
5095   /* FORNOW: support only if all uses are invariant.  This means
5096      that the scalar operations can remain in place, unvectorized.
5097      The original last scalar value that they compute will be used.  */
5098
5099   for (i = 0; i < op_type; i++)
5100     {
5101       if (rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS)
5102         op = TREE_OPERAND (gimple_op (stmt, 1), i);
5103       else
5104         op = gimple_op (stmt, i + 1);
5105       if (op
5106           && !vect_is_simple_use (op, loop_vinfo, NULL, &def_stmt, &def, &dt))
5107         {
5108           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5109             fprintf (vect_dump, "use not simple.");
5110           return false;
5111         }
5112
5113       if (dt != vect_external_def && dt != vect_constant_def)
5114         return false;
5115     }
5116
5117   /* No transformation is required for the cases we currently support.  */
5118   return true;
5119 }
5120
5121 /* Kill any debug uses outside LOOP of SSA names defined in STMT.  */
5122
5123 static void
5124 vect_loop_kill_debug_uses (struct loop *loop, gimple stmt)
5125 {
5126   ssa_op_iter op_iter;
5127   imm_use_iterator imm_iter;
5128   def_operand_p def_p;
5129   gimple ustmt;
5130
5131   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_DEF (def_p, stmt, op_iter, SSA_OP_DEF)
5132     {
5133       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (ustmt, imm_iter, DEF_FROM_PTR (def_p))
5134         {
5135           basic_block bb;
5136
5137           if (!is_gimple_debug (ustmt))
5138             continue;
5139
5140           bb = gimple_bb (ustmt);
5141
5142           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
5143             {
5144               if (gimple_debug_bind_p (ustmt))
5145                 {
5146                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5147                     fprintf (vect_dump, "killing debug use");
5148
5149                   gimple_debug_bind_reset_value (ustmt);
5150                   update_stmt (ustmt);
5151                 }
5152               else
5153                 gcc_unreachable ();
5154             }
5155         }
5156     }
5157 }
5158
5159 /* Function vect_transform_loop.
5160
5161    The analysis phase has determined that the loop is vectorizable.
5162    Vectorize the loop - created vectorized stmts to replace the scalar
5163    stmts in the loop, and update the loop exit condition.  */
5164
5165 void
5166 vect_transform_loop (loop_vec_info loop_vinfo)
5167 {
5168   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
5169   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
5170   int nbbs = loop->num_nodes;
5171   gimple_stmt_iterator si;
5172   int i;
5173   tree ratio = NULL;
5174   int vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
5175   bool strided_store;
5176   bool slp_scheduled = false;
5177   unsigned int nunits;
5178   tree cond_expr = NULL_TREE;
5179   gimple_seq cond_expr_stmt_list = NULL;
5180   bool do_peeling_for_loop_bound;
5181   gimple stmt, pattern_stmt;
5182   gimple_seq pattern_def_seq = NULL;
5183   gimple_stmt_iterator pattern_def_si = gsi_start (NULL);
5184   bool transform_pattern_stmt = false;
5185
5186   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5187     fprintf (vect_dump, "=== vec_transform_loop ===");
5188
5189   /* Peel the loop if there are data refs with unknown alignment.
5190      Only one data ref with unknown store is allowed.  */
5191
5192   if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
5193     vect_do_peeling_for_alignment (loop_vinfo);
5194
5195   do_peeling_for_loop_bound
5196     = (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
5197        || (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
5198            && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0)
5199        || LOOP_VINFO_PEELING_FOR_GAPS (loop_vinfo));
5200
5201   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
5202       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
5203     vect_loop_versioning (loop_vinfo,
5204                           !do_peeling_for_loop_bound,
5205                           &cond_expr, &cond_expr_stmt_list);
5206
5207   /* If the loop has a symbolic number of iterations 'n' (i.e. it's not a
5208      compile time constant), or it is a constant that doesn't divide by the
5209      vectorization factor, then an epilog loop needs to be created.
5210      We therefore duplicate the loop: the original loop will be vectorized,
5211      and will compute the first (n/VF) iterations.  The second copy of the loop
5212      will remain scalar and will compute the remaining (n%VF) iterations.
5213      (VF is the vectorization factor).  */
5214
5215   if (do_peeling_for_loop_bound)
5216     vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vinfo, &ratio,
5217                                     cond_expr, cond_expr_stmt_list);
5218   else
5219     ratio = build_int_cst (TREE_TYPE (LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo)),
5220                 LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) / vectorization_factor);
5221
5222   /* 1) Make sure the loop header has exactly two entries
5223      2) Make sure we have a preheader basic block.  */
5224
5225   gcc_assert (EDGE_COUNT (loop->header->preds) == 2);
5226
5227   split_edge (loop_preheader_edge (loop));
5228
5229   /* FORNOW: the vectorizer supports only loops which body consist
5230      of one basic block (header + empty latch). When the vectorizer will
5231      support more involved loop forms, the order by which the BBs are
5232      traversed need to be reconsidered.  */
5233
5234   for (i = 0; i < nbbs; i++)
5235     {
5236       basic_block bb = bbs[i];
5237       stmt_vec_info stmt_info;
5238       gimple phi;
5239
5240       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5241         {
5242           phi = gsi_stmt (si);
5243           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5244             {
5245               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing phi: ");
5246               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
5247             }
5248           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
5249           if (!stmt_info)
5250             continue;
5251
5252           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
5253             vect_loop_kill_debug_uses (loop, phi);
5254
5255           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
5256               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
5257             continue;
5258
5259           if ((TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
5260                 != (unsigned HOST_WIDE_INT) vectorization_factor)
5261               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5262             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
5263
5264           if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
5265             {
5266               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5267                 fprintf (vect_dump, "transform phi.");
5268               vect_transform_stmt (phi, NULL, NULL, NULL, NULL);
5269             }
5270         }
5271
5272       pattern_stmt = NULL;
5273       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si) || transform_pattern_stmt;)
5274         {
5275           bool is_store;
5276
5277           if (transform_pattern_stmt)
5278             stmt = pattern_stmt;
5279           else
5280             stmt = gsi_stmt (si);
5281
5282           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5283             {
5284               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing statement: ");
5285               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
5286             }
5287
5288           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
5289
5290           /* vector stmts created in the outer-loop during vectorization of
5291              stmts in an inner-loop may not have a stmt_info, and do not
5292              need to be vectorized.  */
5293           if (!stmt_info)
5294             {
5295               gsi_next (&si);
5296               continue;
5297             }
5298
5299           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
5300             vect_loop_kill_debug_uses (loop, stmt);
5301
5302           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
5303               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
5304             {
5305               if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info)
5306                   && (pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info))
5307                   && (STMT_VINFO_RELEVANT_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))
5308                       || STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))))
5309                 {
5310                   stmt = pattern_stmt;
5311                   stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
5312                 }
5313               else
5314                 {
5315                   gsi_next (&si);
5316                   continue;
5317                 }
5318             }
5319           else if (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info)
5320                    && (pattern_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info))
5321                    && (STMT_VINFO_RELEVANT_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))
5322                        || STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (pattern_stmt))))
5323             transform_pattern_stmt = true;
5324
5325           /* If pattern statement has def stmts, vectorize them too.  */
5326           if (is_pattern_stmt_p (stmt_info))
5327             {
5328               if (pattern_def_seq == NULL)
5329                 {
5330                   pattern_def_seq = STMT_VINFO_PATTERN_DEF_SEQ (stmt_info);
5331                   pattern_def_si = gsi_start (pattern_def_seq);
5332                 }
5333               else if (!gsi_end_p (pattern_def_si))
5334                 gsi_next (&pattern_def_si);
5335               if (pattern_def_seq != NULL)
5336                 {
5337                   gimple pattern_def_stmt = NULL;
5338                   stmt_vec_info pattern_def_stmt_info = NULL;
5339
5340                   while (!gsi_end_p (pattern_def_si))
5341                     {
5342                       pattern_def_stmt = gsi_stmt (pattern_def_si);
5343                       pattern_def_stmt_info
5344                         = vinfo_for_stmt (pattern_def_stmt);
5345                       if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (pattern_def_stmt_info)
5346                           || STMT_VINFO_LIVE_P (pattern_def_stmt_info))
5347                         break;
5348                       gsi_next (&pattern_def_si);
5349                     }
5350
5351                   if (!gsi_end_p (pattern_def_si))
5352                     {
5353                       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5354                         {
5355                           fprintf (vect_dump, "==> vectorizing pattern def"
5356                                               " stmt: ");
5357                           print_gimple_stmt (vect_dump, pattern_def_stmt, 0,
5358                                              TDF_SLIM);
5359                         }
5360
5361                       stmt = pattern_def_stmt;
5362                       stmt_info = pattern_def_stmt_info;
5363                     }
5364                   else
5365                     {
5366                       pattern_def_si = gsi_start (NULL);
5367                       transform_pattern_stmt = false;
5368                     }
5369                 }
5370               else
5371                 transform_pattern_stmt = false;
5372             }
5373
5374           gcc_assert (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
5375           nunits = (unsigned int) TYPE_VECTOR_SUBPARTS (
5376                                                STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
5377           if (!STMT_SLP_TYPE (stmt_info)
5378               && nunits != (unsigned int) vectorization_factor
5379               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5380             /* For SLP VF is set according to unrolling factor, and not to
5381                vector size, hence for SLP this print is not valid.  */
5382             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
5383
5384           /* SLP. Schedule all the SLP instances when the first SLP stmt is
5385              reached.  */
5386           if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
5387             {
5388               if (!slp_scheduled)
5389                 {
5390                   slp_scheduled = true;
5391
5392                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5393                     fprintf (vect_dump, "=== scheduling SLP instances ===");
5394
5395                   vect_schedule_slp (loop_vinfo, NULL);
5396                 }
5397
5398               /* Hybrid SLP stmts must be vectorized in addition to SLP.  */
5399               if (!vinfo_for_stmt (stmt) || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
5400                 {
5401                   if (!transform_pattern_stmt && gsi_end_p (pattern_def_si))
5402                     {
5403                       pattern_def_seq = NULL;
5404                       gsi_next (&si);
5405                     }
5406                   continue;
5407                 }
5408             }
5409
5410           /* -------- vectorize statement ------------ */
5411           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
5412             fprintf (vect_dump, "transform statement.");
5413
5414           strided_store = false;
5415           is_store = vect_transform_stmt (stmt, &si, &strided_store, NULL, NULL);
5416           if (is_store)
5417             {
5418               if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
5419                 {
5420                   /* Interleaving. If IS_STORE is TRUE, the vectorization of the
5421                      interleaving chain was completed - free all the stores in
5422                      the chain.  */
5423                   gsi_next (&si);
5424                   vect_remove_stores (GROUP_FIRST_ELEMENT (stmt_info));
5425                   continue;
5426                 }
5427               else
5428                 {
5429                   /* Free the attached stmt_vec_info and remove the stmt.  */
5430                   free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
5431                   gsi_remove (&si, true);
5432                   continue;
5433                 }
5434             }
5435
5436           if (!transform_pattern_stmt && gsi_end_p (pattern_def_si))
5437             {
5438               pattern_def_seq = NULL;
5439               gsi_next (&si);
5440             }
5441         }                       /* stmts in BB */
5442     }                           /* BBs in loop */
5443
5444   slpeel_make_loop_iterate_ntimes (loop, ratio);
5445
5446   /* The memory tags and pointers in vectorized statements need to
5447      have their SSA forms updated.  FIXME, why can't this be delayed
5448      until all the loops have been transformed?  */
5449   update_ssa (TODO_update_ssa);
5450
5451   if (vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
5452     fprintf (vect_dump, "LOOP VECTORIZED.");
5453   if (loop->inner && vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
5454     fprintf (vect_dump, "OUTER LOOP VECTORIZED.");
5455 }