OSDN Git Service

2011-02-08 Jonathan Wakely <jwakely.gcc@gmail.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vect-loop.c
1 /* Loop Vectorization
2    Copyright (C) 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Dorit Naishlos <dorit@il.ibm.com> and
5    Ira Rosen <irar@il.ibm.com>
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "ggc.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-pretty-print.h"
31 #include "gimple-pretty-print.h"
32 #include "tree-flow.h"
33 #include "tree-dump.h"
34 #include "cfgloop.h"
35 #include "cfglayout.h"
36 #include "expr.h"
37 #include "recog.h"
38 #include "optabs.h"
39 #include "params.h"
40 #include "diagnostic-core.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "tree-scalar-evolution.h"
43 #include "tree-vectorizer.h"
44 #include "target.h"
45
46 /* Loop Vectorization Pass.
47
48    This pass tries to vectorize loops.
49
50    For example, the vectorizer transforms the following simple loop:
51
52         short a[N]; short b[N]; short c[N]; int i;
53
54         for (i=0; i<N; i++){
55           a[i] = b[i] + c[i];
56         }
57
58    as if it was manually vectorized by rewriting the source code into:
59
60         typedef int __attribute__((mode(V8HI))) v8hi;
61         short a[N];  short b[N]; short c[N];   int i;
62         v8hi *pa = (v8hi*)a, *pb = (v8hi*)b, *pc = (v8hi*)c;
63         v8hi va, vb, vc;
64
65         for (i=0; i<N/8; i++){
66           vb = pb[i];
67           vc = pc[i];
68           va = vb + vc;
69           pa[i] = va;
70         }
71
72         The main entry to this pass is vectorize_loops(), in which
73    the vectorizer applies a set of analyses on a given set of loops,
74    followed by the actual vectorization transformation for the loops that
75    had successfully passed the analysis phase.
76         Throughout this pass we make a distinction between two types of
77    data: scalars (which are represented by SSA_NAMES), and memory references
78    ("data-refs").  These two types of data require different handling both
79    during analysis and transformation. The types of data-refs that the
80    vectorizer currently supports are ARRAY_REFS which base is an array DECL
81    (not a pointer), and INDIRECT_REFS through pointers; both array and pointer
82    accesses are required to have a simple (consecutive) access pattern.
83
84    Analysis phase:
85    ===============
86         The driver for the analysis phase is vect_analyze_loop().
87    It applies a set of analyses, some of which rely on the scalar evolution
88    analyzer (scev) developed by Sebastian Pop.
89
90         During the analysis phase the vectorizer records some information
91    per stmt in a "stmt_vec_info" struct which is attached to each stmt in the
92    loop, as well as general information about the loop as a whole, which is
93    recorded in a "loop_vec_info" struct attached to each loop.
94
95    Transformation phase:
96    =====================
97         The loop transformation phase scans all the stmts in the loop, and
98    creates a vector stmt (or a sequence of stmts) for each scalar stmt S in
99    the loop that needs to be vectorized.  It inserts the vector code sequence
100    just before the scalar stmt S, and records a pointer to the vector code
101    in STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) (stmt_info is the stmt_vec_info struct
102    attached to S).  This pointer will be used for the vectorization of following
103    stmts which use the def of stmt S. Stmt S is removed if it writes to memory;
104    otherwise, we rely on dead code elimination for removing it.
105
106         For example, say stmt S1 was vectorized into stmt VS1:
107
108    VS1: vb = px[i];
109    S1:  b = x[i];    STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
110    S2:  a = b;
111
112    To vectorize stmt S2, the vectorizer first finds the stmt that defines
113    the operand 'b' (S1), and gets the relevant vector def 'vb' from the
114    vector stmt VS1 pointed to by STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)).  The
115    resulting sequence would be:
116
117    VS1: vb = px[i];
118    S1:  b = x[i];       STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S1)) = VS1
119    VS2: va = vb;
120    S2:  a = b;          STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info (S2)) = VS2
121
122         Operands that are not SSA_NAMEs, are data-refs that appear in
123    load/store operations (like 'x[i]' in S1), and are handled differently.
124
125    Target modeling:
126    =================
127         Currently the only target specific information that is used is the
128    size of the vector (in bytes) - "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".
129    Targets that can support different sizes of vectors, for now will need
130    to specify one value for "TARGET_VECTORIZE_UNITS_PER_SIMD_WORD".  More
131    flexibility will be added in the future.
132
133         Since we only vectorize operations which vector form can be
134    expressed using existing tree codes, to verify that an operation is
135    supported, the vectorizer checks the relevant optab at the relevant
136    machine_mode (e.g, optab_handler (add_optab, V8HImode)).  If
137    the value found is CODE_FOR_nothing, then there's no target support, and
138    we can't vectorize the stmt.
139
140    For additional information on this project see:
141    http://gcc.gnu.org/projects/tree-ssa/vectorization.html
142 */
143
144 /* Function vect_determine_vectorization_factor
145
146    Determine the vectorization factor (VF).  VF is the number of data elements
147    that are operated upon in parallel in a single iteration of the vectorized
148    loop.  For example, when vectorizing a loop that operates on 4byte elements,
149    on a target with vector size (VS) 16byte, the VF is set to 4, since 4
150    elements can fit in a single vector register.
151
152    We currently support vectorization of loops in which all types operated upon
153    are of the same size.  Therefore this function currently sets VF according to
154    the size of the types operated upon, and fails if there are multiple sizes
155    in the loop.
156
157    VF is also the factor by which the loop iterations are strip-mined, e.g.:
158    original loop:
159         for (i=0; i<N; i++){
160           a[i] = b[i] + c[i];
161         }
162
163    vectorized loop:
164         for (i=0; i<N; i+=VF){
165           a[i:VF] = b[i:VF] + c[i:VF];
166         }
167 */
168
169 static bool
170 vect_determine_vectorization_factor (loop_vec_info loop_vinfo)
171 {
172   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
173   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
174   int nbbs = loop->num_nodes;
175   gimple_stmt_iterator si;
176   unsigned int vectorization_factor = 0;
177   tree scalar_type;
178   gimple phi;
179   tree vectype;
180   unsigned int nunits;
181   stmt_vec_info stmt_info;
182   int i;
183   HOST_WIDE_INT dummy;
184
185   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
186     fprintf (vect_dump, "=== vect_determine_vectorization_factor ===");
187
188   for (i = 0; i < nbbs; i++)
189     {
190       basic_block bb = bbs[i];
191
192       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
193         {
194           phi = gsi_stmt (si);
195           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
196           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
197             {
198               fprintf (vect_dump, "==> examining phi: ");
199               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
200             }
201
202           gcc_assert (stmt_info);
203
204           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
205             {
206               gcc_assert (!STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
207               scalar_type = TREE_TYPE (PHI_RESULT (phi));
208
209               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
210                 {
211                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
212                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
213                 }
214
215               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
216               if (!vectype)
217                 {
218                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
219                     {
220                       fprintf (vect_dump,
221                                "not vectorized: unsupported data-type ");
222                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
223                     }
224                   return false;
225                 }
226               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
227
228               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
229                 {
230                   fprintf (vect_dump, "vectype: ");
231                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
232                 }
233
234               nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
235               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
236                 fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
237
238               if (!vectorization_factor
239                   || (nunits > vectorization_factor))
240                 vectorization_factor = nunits;
241             }
242         }
243
244       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
245         {
246           tree vf_vectype;
247           gimple stmt = gsi_stmt (si);
248           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
249
250           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
251             {
252               fprintf (vect_dump, "==> examining statement: ");
253               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
254             }
255
256           gcc_assert (stmt_info);
257
258           /* skip stmts which do not need to be vectorized.  */
259           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
260               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
261             {
262               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
263                 fprintf (vect_dump, "skip.");
264               continue;
265             }
266
267           if (gimple_get_lhs (stmt) == NULL_TREE)
268             {
269               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
270                 {
271                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: irregular stmt.");
272                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
273                 }
274               return false;
275             }
276
277           if (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (gimple_expr_type (stmt))))
278             {
279               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
280                 {
281                   fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector stmt in loop:");
282                   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
283                 }
284               return false;
285             }
286
287           if (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
288             {
289               /* The only case when a vectype had been already set is for stmts
290                  that contain a dataref, or for "pattern-stmts" (stmts generated
291                  by the vectorizer to represent/replace a certain idiom).  */
292               gcc_assert (STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info)
293                           || is_pattern_stmt_p (stmt_info));
294               vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
295             }
296           else
297             {
298               gcc_assert (!STMT_VINFO_DATA_REF (stmt_info)
299                           && !is_pattern_stmt_p (stmt_info));
300
301               scalar_type = TREE_TYPE (gimple_get_lhs (stmt));
302               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
303                 {
304                   fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
305                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
306                 }
307               vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
308               if (!vectype)
309                 {
310                   if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
311                     {
312                       fprintf (vect_dump,
313                                "not vectorized: unsupported data-type ");
314                       print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
315                     }
316                   return false;
317                 }
318
319               STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info) = vectype;
320             }
321
322           /* The vectorization factor is according to the smallest
323              scalar type (or the largest vector size, but we only
324              support one vector size per loop).  */
325           scalar_type = vect_get_smallest_scalar_type (stmt, &dummy,
326                                                        &dummy);
327           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
328             {
329               fprintf (vect_dump, "get vectype for scalar type:  ");
330               print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
331             }
332           vf_vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
333           if (!vf_vectype)
334             {
335               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
336                 {
337                   fprintf (vect_dump,
338                            "not vectorized: unsupported data-type ");
339                   print_generic_expr (vect_dump, scalar_type, TDF_SLIM);
340                 }
341               return false;
342             }
343
344           if ((GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vectype))
345                != GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (vf_vectype))))
346             {
347               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
348                 {
349                   fprintf (vect_dump,
350                            "not vectorized: different sized vector "
351                            "types in statement, ");
352                   print_generic_expr (vect_dump, vectype, TDF_SLIM);
353                   fprintf (vect_dump, " and ");
354                   print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
355                 }
356               return false;
357             }
358
359           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
360             {
361               fprintf (vect_dump, "vectype: ");
362               print_generic_expr (vect_dump, vf_vectype, TDF_SLIM);
363             }
364
365           nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vf_vectype);
366           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
367             fprintf (vect_dump, "nunits = %d", nunits);
368
369           if (!vectorization_factor
370               || (nunits > vectorization_factor))
371             vectorization_factor = nunits;
372         }
373     }
374
375   /* TODO: Analyze cost. Decide if worth while to vectorize.  */
376   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
377     fprintf (vect_dump, "vectorization factor = %d", vectorization_factor);
378   if (vectorization_factor <= 1)
379     {
380       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
381         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported data-type");
382       return false;
383     }
384   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
385
386   return true;
387 }
388
389
390 /* Function vect_is_simple_iv_evolution.
391
392    FORNOW: A simple evolution of an induction variables in the loop is
393    considered a polynomial evolution with constant step.  */
394
395 static bool
396 vect_is_simple_iv_evolution (unsigned loop_nb, tree access_fn, tree * init,
397                              tree * step)
398 {
399   tree init_expr;
400   tree step_expr;
401   tree evolution_part = evolution_part_in_loop_num (access_fn, loop_nb);
402
403   /* When there is no evolution in this loop, the evolution function
404      is not "simple".  */
405   if (evolution_part == NULL_TREE)
406     return false;
407
408   /* When the evolution is a polynomial of degree >= 2
409      the evolution function is not "simple".  */
410   if (tree_is_chrec (evolution_part))
411     return false;
412
413   step_expr = evolution_part;
414   init_expr = unshare_expr (initial_condition_in_loop_num (access_fn, loop_nb));
415
416   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
417     {
418       fprintf (vect_dump, "step: ");
419       print_generic_expr (vect_dump, step_expr, TDF_SLIM);
420       fprintf (vect_dump, ",  init: ");
421       print_generic_expr (vect_dump, init_expr, TDF_SLIM);
422     }
423
424   *init = init_expr;
425   *step = step_expr;
426
427   if (TREE_CODE (step_expr) != INTEGER_CST)
428     {
429       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
430         fprintf (vect_dump, "step unknown.");
431       return false;
432     }
433
434   return true;
435 }
436
437 /* Function vect_analyze_scalar_cycles_1.
438
439    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables
440    in LOOP.  LOOP_VINFO represents the loop that is now being
441    considered for vectorization (can be LOOP, or an outer-loop
442    enclosing LOOP).  */
443
444 static void
445 vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vec_info loop_vinfo, struct loop *loop)
446 {
447   basic_block bb = loop->header;
448   tree dumy;
449   VEC(gimple,heap) *worklist = VEC_alloc (gimple, heap, 64);
450   gimple_stmt_iterator gsi;
451   bool double_reduc;
452
453   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
454     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_scalar_cycles ===");
455
456   /* First - identify all inductions.  Reduction detection assumes that all the
457      inductions have been identified, therefore, this order must not be
458      changed.  */
459   for (gsi = gsi_start_phis  (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
460     {
461       gimple phi = gsi_stmt (gsi);
462       tree access_fn = NULL;
463       tree def = PHI_RESULT (phi);
464       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
465
466       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
467         {
468           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
469           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
470         }
471
472       /* Skip virtual phi's.  The data dependences that are associated with
473          virtual defs/uses (i.e., memory accesses) are analyzed elsewhere.  */
474       if (!is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)))
475         continue;
476
477       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_unknown_def_type;
478
479       /* Analyze the evolution function.  */
480       access_fn = analyze_scalar_evolution (loop, def);
481       if (access_fn)
482         STRIP_NOPS (access_fn);
483       if (access_fn && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
484         {
485           fprintf (vect_dump, "Access function of PHI: ");
486           print_generic_expr (vect_dump, access_fn, TDF_SLIM);
487         }
488
489       if (!access_fn
490           || !vect_is_simple_iv_evolution (loop->num, access_fn, &dumy, &dumy))
491         {
492           VEC_safe_push (gimple, heap, worklist, phi);
493           continue;
494         }
495
496       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
497         fprintf (vect_dump, "Detected induction.");
498       STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_induction_def;
499     }
500
501
502   /* Second - identify all reductions and nested cycles.  */
503   while (VEC_length (gimple, worklist) > 0)
504     {
505       gimple phi = VEC_pop (gimple, worklist);
506       tree def = PHI_RESULT (phi);
507       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (phi);
508       gimple reduc_stmt;
509       bool nested_cycle;
510
511       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
512         {
513           fprintf (vect_dump, "Analyze phi: ");
514           print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
515         }
516
517       gcc_assert (is_gimple_reg (SSA_NAME_VAR (def)));
518       gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) == vect_unknown_def_type);
519
520       nested_cycle = (loop != LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo));
521       reduc_stmt = vect_force_simple_reduction (loop_vinfo, phi, !nested_cycle,
522                                                 &double_reduc);
523       if (reduc_stmt)
524         {
525           if (double_reduc)
526             {
527               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
528                 fprintf (vect_dump, "Detected double reduction.");
529
530               STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_double_reduction_def;
531               STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
532                                                     vect_double_reduction_def;
533             }
534           else
535             {
536               if (nested_cycle)
537                 {
538                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
539                     fprintf (vect_dump, "Detected vectorizable nested cycle.");
540
541                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_nested_cycle;
542                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
543                                                              vect_nested_cycle;
544                 }
545               else
546                 {
547                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
548                     fprintf (vect_dump, "Detected reduction.");
549
550                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_vinfo) = vect_reduction_def;
551                   STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (reduc_stmt)) =
552                                                            vect_reduction_def;
553                   /* Store the reduction cycles for possible vectorization in
554                      loop-aware SLP.  */
555                   VEC_safe_push (gimple, heap,
556                                  LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo),
557                                  reduc_stmt);
558                 }
559             }
560         }
561       else
562         if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
563           fprintf (vect_dump, "Unknown def-use cycle pattern.");
564     }
565
566   VEC_free (gimple, heap, worklist);
567 }
568
569
570 /* Function vect_analyze_scalar_cycles.
571
572    Examine the cross iteration def-use cycles of scalar variables, by
573    analyzing the loop-header PHIs of scalar variables.  Classify each
574    cycle as one of the following: invariant, induction, reduction, unknown.
575    We do that for the loop represented by LOOP_VINFO, and also to its
576    inner-loop, if exists.
577    Examples for scalar cycles:
578
579    Example1: reduction:
580
581               loop1:
582               for (i=0; i<N; i++)
583                  sum += a[i];
584
585    Example2: induction:
586
587               loop2:
588               for (i=0; i<N; i++)
589                  a[i] = i;  */
590
591 static void
592 vect_analyze_scalar_cycles (loop_vec_info loop_vinfo)
593 {
594   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
595
596   vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop);
597
598   /* When vectorizing an outer-loop, the inner-loop is executed sequentially.
599      Reductions in such inner-loop therefore have different properties than
600      the reductions in the nest that gets vectorized:
601      1. When vectorized, they are executed in the same order as in the original
602         scalar loop, so we can't change the order of computation when
603         vectorizing them.
604      2. FIXME: Inner-loop reductions can be used in the inner-loop, so the
605         current checks are too strict.  */
606
607   if (loop->inner)
608     vect_analyze_scalar_cycles_1 (loop_vinfo, loop->inner);
609 }
610
611 /* Function vect_get_loop_niters.
612
613    Determine how many iterations the loop is executed.
614    If an expression that represents the number of iterations
615    can be constructed, place it in NUMBER_OF_ITERATIONS.
616    Return the loop exit condition.  */
617
618 static gimple
619 vect_get_loop_niters (struct loop *loop, tree *number_of_iterations)
620 {
621   tree niters;
622
623   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
624     fprintf (vect_dump, "=== get_loop_niters ===");
625
626   niters = number_of_exit_cond_executions (loop);
627
628   if (niters != NULL_TREE
629       && niters != chrec_dont_know)
630     {
631       *number_of_iterations = niters;
632
633       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
634         {
635           fprintf (vect_dump, "==> get_loop_niters:" );
636           print_generic_expr (vect_dump, *number_of_iterations, TDF_SLIM);
637         }
638     }
639
640   return get_loop_exit_condition (loop);
641 }
642
643
644 /* Function bb_in_loop_p
645
646    Used as predicate for dfs order traversal of the loop bbs.  */
647
648 static bool
649 bb_in_loop_p (const_basic_block bb, const void *data)
650 {
651   const struct loop *const loop = (const struct loop *)data;
652   if (flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
653     return true;
654   return false;
655 }
656
657
658 /* Function new_loop_vec_info.
659
660    Create and initialize a new loop_vec_info struct for LOOP, as well as
661    stmt_vec_info structs for all the stmts in LOOP.  */
662
663 static loop_vec_info
664 new_loop_vec_info (struct loop *loop)
665 {
666   loop_vec_info res;
667   basic_block *bbs;
668   gimple_stmt_iterator si;
669   unsigned int i, nbbs;
670
671   res = (loop_vec_info) xcalloc (1, sizeof (struct _loop_vec_info));
672   LOOP_VINFO_LOOP (res) = loop;
673
674   bbs = get_loop_body (loop);
675
676   /* Create/Update stmt_info for all stmts in the loop.  */
677   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
678     {
679       basic_block bb = bbs[i];
680
681       /* BBs in a nested inner-loop will have been already processed (because
682          we will have called vect_analyze_loop_form for any nested inner-loop).
683          Therefore, for stmts in an inner-loop we just want to update the
684          STMT_VINFO_LOOP_VINFO field of their stmt_info to point to the new
685          loop_info of the outer-loop we are currently considering to vectorize
686          (instead of the loop_info of the inner-loop).
687          For stmts in other BBs we need to create a stmt_info from scratch.  */
688       if (bb->loop_father != loop)
689         {
690           /* Inner-loop bb.  */
691           gcc_assert (loop->inner && bb->loop_father == loop->inner);
692           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
693             {
694               gimple phi = gsi_stmt (si);
695               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
696               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
697                 STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
698               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
699               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
700             }
701           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
702            {
703               gimple stmt = gsi_stmt (si);
704               stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
705               loop_vec_info inner_loop_vinfo =
706                  STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
707               gcc_assert (loop->inner == LOOP_VINFO_LOOP (inner_loop_vinfo));
708               STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info) = res;
709            }
710         }
711       else
712         {
713           /* bb in current nest.  */
714           for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
715             {
716               gimple phi = gsi_stmt (si);
717               gimple_set_uid (phi, 0);
718               set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, res, NULL));
719             }
720
721           for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
722             {
723               gimple stmt = gsi_stmt (si);
724               gimple_set_uid (stmt, 0);
725               set_vinfo_for_stmt (stmt, new_stmt_vec_info (stmt, res, NULL));
726             }
727         }
728     }
729
730   /* CHECKME: We want to visit all BBs before their successors (except for
731      latch blocks, for which this assertion wouldn't hold).  In the simple
732      case of the loop forms we allow, a dfs order of the BBs would the same
733      as reversed postorder traversal, so we are safe.  */
734
735    free (bbs);
736    bbs = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
737    nbbs = dfs_enumerate_from (loop->header, 0, bb_in_loop_p,
738                               bbs, loop->num_nodes, loop);
739    gcc_assert (nbbs == loop->num_nodes);
740
741   LOOP_VINFO_BBS (res) = bbs;
742   LOOP_VINFO_NITERS (res) = NULL;
743   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (res) = NULL;
744   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (res) = 0;
745   LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (res) = 0;
746   LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (res) = 0;
747   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (res) = 0;
748   LOOP_VINFO_LOOP_NEST (res) = VEC_alloc (loop_p, heap, 3);
749   LOOP_VINFO_DATAREFS (res) = VEC_alloc (data_reference_p, heap, 10);
750   LOOP_VINFO_DDRS (res) = VEC_alloc (ddr_p, heap, 10 * 10);
751   LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR (res) = NULL;
752   LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (res) =
753     VEC_alloc (gimple, heap,
754                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIGNMENT_CHECKS));
755   LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (res) =
756     VEC_alloc (ddr_p, heap,
757                PARAM_VALUE (PARAM_VECT_MAX_VERSION_FOR_ALIAS_CHECKS));
758   LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
759   LOOP_VINFO_REDUCTIONS (res) = VEC_alloc (gimple, heap, 10);
760   LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (res) = VEC_alloc (slp_instance, heap, 10);
761   LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (res) = 1;
762   LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (res) = NULL;
763
764   return res;
765 }
766
767
768 /* Function destroy_loop_vec_info.
769
770    Free LOOP_VINFO struct, as well as all the stmt_vec_info structs of all the
771    stmts in the loop.  */
772
773 void
774 destroy_loop_vec_info (loop_vec_info loop_vinfo, bool clean_stmts)
775 {
776   struct loop *loop;
777   basic_block *bbs;
778   int nbbs;
779   gimple_stmt_iterator si;
780   int j;
781   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
782   slp_instance instance;
783
784   if (!loop_vinfo)
785     return;
786
787   loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
788
789   bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
790   nbbs = loop->num_nodes;
791
792   if (!clean_stmts)
793     {
794       free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
795       free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
796       free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
797       VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
798       VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
799       VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
800
801       free (loop_vinfo);
802       loop->aux = NULL;
803       return;
804     }
805
806   for (j = 0; j < nbbs; j++)
807     {
808       basic_block bb = bbs[j];
809       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
810         free_stmt_vec_info (gsi_stmt (si));
811
812       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); )
813         {
814           gimple stmt = gsi_stmt (si);
815           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
816
817           if (stmt_info)
818             {
819               /* Check if this is a "pattern stmt" (introduced by the
820                  vectorizer during the pattern recognition pass).  */
821               bool remove_stmt_p = false;
822               gimple orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
823               if (orig_stmt)
824                 {
825                   stmt_vec_info orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
826                   if (orig_stmt_info
827                       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info))
828                     remove_stmt_p = true;
829                 }
830
831               /* Free stmt_vec_info.  */
832               free_stmt_vec_info (stmt);
833
834               /* Remove dead "pattern stmts".  */
835               if (remove_stmt_p)
836                 gsi_remove (&si, true);
837             }
838           gsi_next (&si);
839         }
840     }
841
842   free (LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo));
843   free_data_refs (LOOP_VINFO_DATAREFS (loop_vinfo));
844   free_dependence_relations (LOOP_VINFO_DDRS (loop_vinfo));
845   VEC_free (loop_p, heap, LOOP_VINFO_LOOP_NEST (loop_vinfo));
846   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
847   VEC_free (ddr_p, heap, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
848   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
849   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, j, instance)
850     vect_free_slp_instance (instance);
851
852   VEC_free (slp_instance, heap, LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo));
853   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_STRIDED_STORES (loop_vinfo));
854   VEC_free (gimple, heap, LOOP_VINFO_REDUCTIONS (loop_vinfo));
855
856   if (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo))
857     htab_delete (LOOP_VINFO_PEELING_HTAB (loop_vinfo));
858
859   free (loop_vinfo);
860   loop->aux = NULL;
861 }
862
863
864 /* Function vect_analyze_loop_1.
865
866    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
867    for it. The different analyses will record information in the
868    loop_vec_info struct.  This is a subset of the analyses applied in
869    vect_analyze_loop, to be applied on an inner-loop nested in the loop
870    that is now considered for (outer-loop) vectorization.  */
871
872 static loop_vec_info
873 vect_analyze_loop_1 (struct loop *loop)
874 {
875   loop_vec_info loop_vinfo;
876
877   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
878     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest_1 =====");
879
880   /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit, etc.  */
881
882   loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
883   if (!loop_vinfo)
884     {
885       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
886         fprintf (vect_dump, "bad inner-loop form.");
887       return NULL;
888     }
889
890   return loop_vinfo;
891 }
892
893
894 /* Function vect_analyze_loop_form.
895
896    Verify that certain CFG restrictions hold, including:
897    - the loop has a pre-header
898    - the loop has a single entry and exit
899    - the loop exit condition is simple enough, and the number of iterations
900      can be analyzed (a countable loop).  */
901
902 loop_vec_info
903 vect_analyze_loop_form (struct loop *loop)
904 {
905   loop_vec_info loop_vinfo;
906   gimple loop_cond;
907   tree number_of_iterations = NULL;
908   loop_vec_info inner_loop_vinfo = NULL;
909
910   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
911     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_form ===");
912
913   /* Different restrictions apply when we are considering an inner-most loop,
914      vs. an outer (nested) loop.
915      (FORNOW. May want to relax some of these restrictions in the future).  */
916
917   if (!loop->inner)
918     {
919       /* Inner-most loop.  We currently require that the number of BBs is
920          exactly 2 (the header and latch).  Vectorizable inner-most loops
921          look like this:
922
923                         (pre-header)
924                            |
925                           header <--------+
926                            | |            |
927                            | +--> latch --+
928                            |
929                         (exit-bb)  */
930
931       if (loop->num_nodes != 2)
932         {
933           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
934             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
935           return NULL;
936         }
937
938       if (empty_block_p (loop->header))
939     {
940           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
941             fprintf (vect_dump, "not vectorized: empty loop.");
942       return NULL;
943     }
944     }
945   else
946     {
947       struct loop *innerloop = loop->inner;
948       edge entryedge;
949
950       /* Nested loop. We currently require that the loop is doubly-nested,
951          contains a single inner loop, and the number of BBs is exactly 5.
952          Vectorizable outer-loops look like this:
953
954                         (pre-header)
955                            |
956                           header <---+
957                            |         |
958                           inner-loop |
959                            |         |
960                           tail ------+
961                            |
962                         (exit-bb)
963
964          The inner-loop has the properties expected of inner-most loops
965          as described above.  */
966
967       if ((loop->inner)->inner || (loop->inner)->next)
968         {
969           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
970             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple nested loops.");
971           return NULL;
972         }
973
974       /* Analyze the inner-loop.  */
975       inner_loop_vinfo = vect_analyze_loop_1 (loop->inner);
976       if (!inner_loop_vinfo)
977         {
978           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
979             fprintf (vect_dump, "not vectorized: Bad inner loop.");
980           return NULL;
981         }
982
983       if (!expr_invariant_in_loop_p (loop,
984                                         LOOP_VINFO_NITERS (inner_loop_vinfo)))
985         {
986           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
987             fprintf (vect_dump,
988                      "not vectorized: inner-loop count not invariant.");
989           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
990           return NULL;
991         }
992
993       if (loop->num_nodes != 5)
994         {
995           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
996             fprintf (vect_dump, "not vectorized: control flow in loop.");
997           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
998           return NULL;
999         }
1000
1001       gcc_assert (EDGE_COUNT (innerloop->header->preds) == 2);
1002       entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 0);
1003       if (EDGE_PRED (innerloop->header, 0)->src == innerloop->latch)
1004         entryedge = EDGE_PRED (innerloop->header, 1);
1005
1006       if (entryedge->src != loop->header
1007           || !single_exit (innerloop)
1008           || single_exit (innerloop)->dest !=  EDGE_PRED (loop->latch, 0)->src)
1009         {
1010           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1011             fprintf (vect_dump, "not vectorized: unsupported outerloop form.");
1012           destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1013           return NULL;
1014         }
1015
1016       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1017         fprintf (vect_dump, "Considering outer-loop vectorization.");
1018     }
1019
1020   if (!single_exit (loop)
1021       || EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1022     {
1023       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1024         {
1025           if (!single_exit (loop))
1026             fprintf (vect_dump, "not vectorized: multiple exits.");
1027           else if (EDGE_COUNT (loop->header->preds) != 2)
1028             fprintf (vect_dump, "not vectorized: too many incoming edges.");
1029         }
1030       if (inner_loop_vinfo)
1031         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1032       return NULL;
1033     }
1034
1035   /* We assume that the loop exit condition is at the end of the loop. i.e,
1036      that the loop is represented as a do-while (with a proper if-guard
1037      before the loop if needed), where the loop header contains all the
1038      executable statements, and the latch is empty.  */
1039   if (!empty_block_p (loop->latch)
1040         || !gimple_seq_empty_p (phi_nodes (loop->latch)))
1041     {
1042       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1043         fprintf (vect_dump, "not vectorized: unexpected loop form.");
1044       if (inner_loop_vinfo)
1045         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1046       return NULL;
1047     }
1048
1049   /* Make sure there exists a single-predecessor exit bb:  */
1050   if (!single_pred_p (single_exit (loop)->dest))
1051     {
1052       edge e = single_exit (loop);
1053       if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
1054         {
1055           split_loop_exit_edge (e);
1056           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1057             fprintf (vect_dump, "split exit edge.");
1058         }
1059       else
1060         {
1061           if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1062             fprintf (vect_dump, "not vectorized: abnormal loop exit edge.");
1063           if (inner_loop_vinfo)
1064             destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1065           return NULL;
1066         }
1067     }
1068
1069   loop_cond = vect_get_loop_niters (loop, &number_of_iterations);
1070   if (!loop_cond)
1071     {
1072       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1073         fprintf (vect_dump, "not vectorized: complicated exit condition.");
1074       if (inner_loop_vinfo)
1075         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1076       return NULL;
1077     }
1078
1079   if (!number_of_iterations)
1080     {
1081       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1082         fprintf (vect_dump,
1083                  "not vectorized: number of iterations cannot be computed.");
1084       if (inner_loop_vinfo)
1085         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1086       return NULL;
1087     }
1088
1089   if (chrec_contains_undetermined (number_of_iterations))
1090     {
1091       if (vect_print_dump_info (REPORT_BAD_FORM_LOOPS))
1092         fprintf (vect_dump, "Infinite number of iterations.");
1093       if (inner_loop_vinfo)
1094         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, true);
1095       return NULL;
1096     }
1097
1098   if (!NITERS_KNOWN_P (number_of_iterations))
1099     {
1100       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1101         {
1102           fprintf (vect_dump, "Symbolic number of iterations is ");
1103           print_generic_expr (vect_dump, number_of_iterations, TDF_DETAILS);
1104         }
1105     }
1106   else if (TREE_INT_CST_LOW (number_of_iterations) == 0)
1107     {
1108       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1109         fprintf (vect_dump, "not vectorized: number of iterations = 0.");
1110       if (inner_loop_vinfo)
1111         destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1112       return NULL;
1113     }
1114
1115   loop_vinfo = new_loop_vec_info (loop);
1116   LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1117   LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED (loop_vinfo) = number_of_iterations;
1118
1119   STMT_VINFO_TYPE (vinfo_for_stmt (loop_cond)) = loop_exit_ctrl_vec_info_type;
1120
1121   /* CHECKME: May want to keep it around it in the future.  */
1122   if (inner_loop_vinfo)
1123     destroy_loop_vec_info (inner_loop_vinfo, false);
1124
1125   gcc_assert (!loop->aux);
1126   loop->aux = loop_vinfo;
1127   return loop_vinfo;
1128 }
1129
1130
1131 /* Get cost by calling cost target builtin.  */
1132
1133 static inline int
1134 vect_get_cost (enum vect_cost_for_stmt type_of_cost)
1135 {
1136   tree dummy_type = NULL;
1137   int dummy = 0;
1138
1139   return targetm.vectorize.builtin_vectorization_cost (type_of_cost,
1140                                                        dummy_type, dummy);
1141 }
1142
1143  
1144 /* Function vect_analyze_loop_operations.
1145
1146    Scan the loop stmts and make sure they are all vectorizable.  */
1147
1148 static bool
1149 vect_analyze_loop_operations (loop_vec_info loop_vinfo)
1150 {
1151   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
1152   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
1153   int nbbs = loop->num_nodes;
1154   gimple_stmt_iterator si;
1155   unsigned int vectorization_factor = 0;
1156   int i;
1157   gimple phi;
1158   stmt_vec_info stmt_info;
1159   bool need_to_vectorize = false;
1160   int min_profitable_iters;
1161   int min_scalar_loop_bound;
1162   unsigned int th;
1163   bool only_slp_in_loop = true, ok;
1164
1165   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1166     fprintf (vect_dump, "=== vect_analyze_loop_operations ===");
1167
1168   gcc_assert (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo));
1169   vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
1170
1171   for (i = 0; i < nbbs; i++)
1172     {
1173       basic_block bb = bbs[i];
1174
1175       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1176         {
1177           phi = gsi_stmt (si);
1178           ok = true;
1179
1180           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
1181           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1182             {
1183               fprintf (vect_dump, "examining phi: ");
1184               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1185             }
1186
1187           if (! is_loop_header_bb_p (bb))
1188             {
1189               /* inner-loop loop-closed exit phi in outer-loop vectorization
1190                  (i.e. a phi in the tail of the outer-loop).
1191                  FORNOW: we currently don't support the case that these phis
1192                  are not used in the outerloop (unless it is double reduction,
1193                  i.e., this phi is vect_reduction_def), cause this case
1194                  requires to actually do something here.  */
1195               if ((!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1196                    || STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1197                   && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)
1198                      != vect_double_reduction_def)
1199                 {
1200                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1201                     fprintf (vect_dump,
1202                              "Unsupported loop-closed phi in outer-loop.");
1203                   return false;
1204                 }
1205               continue;
1206             }
1207
1208           gcc_assert (stmt_info);
1209
1210           if (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
1211             {
1212               /* FORNOW: not yet supported.  */
1213               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1214                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: value used after loop.");
1215               return false;
1216             }
1217
1218           if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_used_in_scope
1219               && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_induction_def)
1220             {
1221               /* A scalar-dependence cycle that we don't support.  */
1222               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1223                 fprintf (vect_dump, "not vectorized: scalar dependence cycle.");
1224               return false;
1225             }
1226
1227           if (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
1228             {
1229               need_to_vectorize = true;
1230               if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
1231                 ok = vectorizable_induction (phi, NULL, NULL);
1232             }
1233
1234           if (!ok)
1235             {
1236               if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1237                 {
1238                   fprintf (vect_dump,
1239                            "not vectorized: relevant phi not supported: ");
1240                   print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
1241                 }
1242               return false;
1243             }
1244         }
1245
1246       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
1247         {
1248           gimple stmt = gsi_stmt (si);
1249           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
1250
1251           gcc_assert (stmt_info);
1252
1253           if (!vect_analyze_stmt (stmt, &need_to_vectorize, NULL))
1254             return false;
1255
1256           if ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
1257                || VECTORIZABLE_CYCLE_DEF (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info)))
1258               && !PURE_SLP_STMT (stmt_info))
1259             /* STMT needs both SLP and loop-based vectorization.  */
1260             only_slp_in_loop = false;
1261         }
1262     } /* bbs */
1263
1264   /* All operations in the loop are either irrelevant (deal with loop
1265      control, or dead), or only used outside the loop and can be moved
1266      out of the loop (e.g. invariants, inductions).  The loop can be
1267      optimized away by scalar optimizations.  We're better off not
1268      touching this loop.  */
1269   if (!need_to_vectorize)
1270     {
1271       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1272         fprintf (vect_dump,
1273                  "All the computation can be taken out of the loop.");
1274       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1275         fprintf (vect_dump,
1276                  "not vectorized: redundant loop. no profit to vectorize.");
1277       return false;
1278     }
1279
1280   /* If all the stmts in the loop can be SLPed, we perform only SLP, and
1281      vectorization factor of the loop is the unrolling factor required by the
1282      SLP instances.  If that unrolling factor is 1, we say, that we perform
1283      pure SLP on loop - cross iteration parallelism is not exploited.  */
1284   if (only_slp_in_loop)
1285     vectorization_factor = LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo);
1286   else
1287     vectorization_factor = least_common_multiple (vectorization_factor,
1288                                 LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR (loop_vinfo));
1289
1290   LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) = vectorization_factor;
1291
1292   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1293       && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1294     fprintf (vect_dump,
1295         "vectorization_factor = %d, niters = " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
1296         vectorization_factor, LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo));
1297
1298   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1299       && (LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) < vectorization_factor))
1300     {
1301       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1302         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count too small.");
1303       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1304         fprintf (vect_dump,"not vectorized: iteration count smaller than "
1305                  "vectorization factor.");
1306       return false;
1307     }
1308
1309   /* Analyze cost.  Decide if worth while to vectorize.  */
1310
1311   /* Once VF is set, SLP costs should be updated since the number of created
1312      vector stmts depends on VF.  */
1313   vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vinfo);
1314
1315   min_profitable_iters = vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vinfo);
1316   LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS (loop_vinfo) = min_profitable_iters;
1317
1318   if (min_profitable_iters < 0)
1319     {
1320       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1321         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not profitable.");
1322       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1323         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vector version will never be "
1324                  "profitable.");
1325       return false;
1326     }
1327
1328   min_scalar_loop_bound = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_VECT_LOOP_BOUND)
1329                             * vectorization_factor) - 1);
1330
1331   /* Use the cost model only if it is more conservative than user specified
1332      threshold.  */
1333
1334   th = (unsigned) min_scalar_loop_bound;
1335   if (min_profitable_iters
1336       && (!min_scalar_loop_bound
1337           || min_profitable_iters > min_scalar_loop_bound))
1338     th = (unsigned) min_profitable_iters;
1339
1340   if (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1341       && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) <= th)
1342     {
1343       if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1344         fprintf (vect_dump, "not vectorized: vectorization not "
1345                  "profitable.");
1346       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1347         fprintf (vect_dump, "not vectorized: iteration count smaller than "
1348                  "user specified loop bound parameter or minimum "
1349                  "profitable iterations (whichever is more conservative).");
1350       return false;
1351     }
1352
1353   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
1354       || LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0
1355       || LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
1356     {
1357       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1358         fprintf (vect_dump, "epilog loop required.");
1359       if (!vect_can_advance_ivs_p (loop_vinfo))
1360         {
1361           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1362             fprintf (vect_dump,
1363                      "not vectorized: can't create epilog loop 1.");
1364           return false;
1365         }
1366       if (!slpeel_can_duplicate_loop_p (loop, single_exit (loop)))
1367         {
1368           if (vect_print_dump_info (REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS))
1369             fprintf (vect_dump,
1370                      "not vectorized: can't create epilog loop 2.");
1371           return false;
1372         }
1373     }
1374
1375   return true;
1376 }
1377
1378
1379 /* Function vect_analyze_loop_2.
1380
1381    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1382    for it.  The different analyses will record information in the
1383    loop_vec_info struct.  */
1384 static bool
1385 vect_analyze_loop_2 (loop_vec_info loop_vinfo)
1386 {
1387   bool ok, dummy;
1388   int max_vf = MAX_VECTORIZATION_FACTOR;
1389   int min_vf = 2;
1390
1391   /* Find all data references in the loop (which correspond to vdefs/vuses)
1392      and analyze their evolution in the loop.  Also adjust the minimal
1393      vectorization factor according to the loads and stores.
1394
1395      FORNOW: Handle only simple, array references, which
1396      alignment can be forced, and aligned pointer-references.  */
1397
1398   ok = vect_analyze_data_refs (loop_vinfo, NULL, &min_vf);
1399   if (!ok)
1400     {
1401       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1402         fprintf (vect_dump, "bad data references.");
1403       return false;
1404     }
1405
1406   /* Classify all cross-iteration scalar data-flow cycles.
1407      Cross-iteration cycles caused by virtual phis are analyzed separately.  */
1408
1409   vect_analyze_scalar_cycles (loop_vinfo);
1410
1411   vect_pattern_recog (loop_vinfo);
1412
1413   /* Data-flow analysis to detect stmts that do not need to be vectorized.  */
1414
1415   ok = vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vinfo);
1416   if (!ok)
1417     {
1418       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1419         fprintf (vect_dump, "unexpected pattern.");
1420       return false;
1421     }
1422
1423   /* Analyze data dependences between the data-refs in the loop
1424      and adjust the maximum vectorization factor according to
1425      the dependences.
1426      FORNOW: fail at the first data dependence that we encounter.  */
1427
1428   ok = vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vinfo, NULL, &max_vf, &dummy);
1429   if (!ok
1430       || max_vf < min_vf)
1431     {
1432       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1433         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1434       return false;
1435     }
1436
1437   ok = vect_determine_vectorization_factor (loop_vinfo);
1438   if (!ok)
1439     {
1440       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1441         fprintf (vect_dump, "can't determine vectorization factor.");
1442       return false;
1443     }
1444   if (max_vf < LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo))
1445     {
1446       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1447         fprintf (vect_dump, "bad data dependence.");
1448       return false;
1449     }
1450
1451   /* Analyze the alignment of the data-refs in the loop.
1452      Fail if a data reference is found that cannot be vectorized.  */
1453
1454   ok = vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vinfo, NULL);
1455   if (!ok)
1456     {
1457       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1458         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1459       return false;
1460     }
1461
1462   /* Analyze the access patterns of the data-refs in the loop (consecutive,
1463      complex, etc.). FORNOW: Only handle consecutive access pattern.  */
1464
1465   ok = vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vinfo, NULL);
1466   if (!ok)
1467     {
1468       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1469         fprintf (vect_dump, "bad data access.");
1470       return false;
1471     }
1472
1473   /* Prune the list of ddrs to be tested at run-time by versioning for alias.
1474      It is important to call pruning after vect_analyze_data_ref_accesses,
1475      since we use grouping information gathered by interleaving analysis.  */
1476   ok = vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vinfo);
1477   if (!ok)
1478     {
1479       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1480         fprintf (vect_dump, "too long list of versioning for alias "
1481                             "run-time tests.");
1482       return false;
1483     }
1484
1485   /* This pass will decide on using loop versioning and/or loop peeling in
1486      order to enhance the alignment of data references in the loop.  */
1487
1488   ok = vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vinfo);
1489   if (!ok)
1490     {
1491       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1492         fprintf (vect_dump, "bad data alignment.");
1493       return false;
1494     }
1495
1496   /* Check the SLP opportunities in the loop, analyze and build SLP trees.  */
1497   ok = vect_analyze_slp (loop_vinfo, NULL);
1498   if (ok)
1499     {
1500       /* Decide which possible SLP instances to SLP.  */
1501       vect_make_slp_decision (loop_vinfo);
1502
1503       /* Find stmts that need to be both vectorized and SLPed.  */
1504       vect_detect_hybrid_slp (loop_vinfo);
1505     }
1506
1507   /* Scan all the operations in the loop and make sure they are
1508      vectorizable.  */
1509
1510   ok = vect_analyze_loop_operations (loop_vinfo);
1511   if (!ok)
1512     {
1513       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1514         fprintf (vect_dump, "bad operation or unsupported loop bound.");
1515       return false;
1516     }
1517
1518   return true;
1519 }
1520
1521 /* Function vect_analyze_loop.
1522
1523    Apply a set of analyses on LOOP, and create a loop_vec_info struct
1524    for it.  The different analyses will record information in the
1525    loop_vec_info struct.  */
1526 loop_vec_info
1527 vect_analyze_loop (struct loop *loop)
1528 {
1529   loop_vec_info loop_vinfo;
1530   unsigned int vector_sizes;
1531
1532   /* Autodetect first vector size we try.  */
1533   current_vector_size = 0;
1534   vector_sizes = targetm.vectorize.autovectorize_vector_sizes ();
1535
1536   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1537     fprintf (vect_dump, "===== analyze_loop_nest =====");
1538
1539   if (loop_outer (loop)
1540       && loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))
1541       && LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vec_info_for_loop (loop_outer (loop))))
1542     {
1543       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1544         fprintf (vect_dump, "outer-loop already vectorized.");
1545       return NULL;
1546     }
1547
1548   while (1)
1549     {
1550       /* Check the CFG characteristics of the loop (nesting, entry/exit).  */
1551       loop_vinfo = vect_analyze_loop_form (loop);
1552       if (!loop_vinfo)
1553         {
1554           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1555             fprintf (vect_dump, "bad loop form.");
1556           return NULL;
1557         }
1558
1559       if (vect_analyze_loop_2 (loop_vinfo))
1560         {
1561           LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P (loop_vinfo) = 1;
1562
1563           return loop_vinfo;
1564         }
1565
1566       destroy_loop_vec_info (loop_vinfo, true);
1567
1568       vector_sizes &= ~current_vector_size;
1569       if (vector_sizes == 0
1570           || current_vector_size == 0)
1571         return NULL;
1572
1573       /* Try the next biggest vector size.  */
1574       current_vector_size = 1 << floor_log2 (vector_sizes);
1575       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1576         fprintf (vect_dump, "***** Re-trying analysis with "
1577                  "vector size %d\n", current_vector_size);
1578     }
1579 }
1580
1581
1582 /* Function reduction_code_for_scalar_code
1583
1584    Input:
1585    CODE - tree_code of a reduction operations.
1586
1587    Output:
1588    REDUC_CODE - the corresponding tree-code to be used to reduce the
1589       vector of partial results into a single scalar result (which
1590       will also reside in a vector) or ERROR_MARK if the operation is
1591       a supported reduction operation, but does not have such tree-code.
1592
1593    Return FALSE if CODE currently cannot be vectorized as reduction.  */
1594
1595 static bool
1596 reduction_code_for_scalar_code (enum tree_code code,
1597                                 enum tree_code *reduc_code)
1598 {
1599   switch (code)
1600     {
1601       case MAX_EXPR:
1602         *reduc_code = REDUC_MAX_EXPR;
1603         return true;
1604
1605       case MIN_EXPR:
1606         *reduc_code = REDUC_MIN_EXPR;
1607         return true;
1608
1609       case PLUS_EXPR:
1610         *reduc_code = REDUC_PLUS_EXPR;
1611         return true;
1612
1613       case MULT_EXPR:
1614       case MINUS_EXPR:
1615       case BIT_IOR_EXPR:
1616       case BIT_XOR_EXPR:
1617       case BIT_AND_EXPR:
1618         *reduc_code = ERROR_MARK;
1619         return true;
1620
1621       default:
1622        return false;
1623     }
1624 }
1625
1626
1627 /* Error reporting helper for vect_is_simple_reduction below.  GIMPLE statement
1628    STMT is printed with a message MSG. */
1629
1630 static void
1631 report_vect_op (gimple stmt, const char *msg)
1632 {
1633   fprintf (vect_dump, "%s", msg);
1634   print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
1635 }
1636
1637
1638 /* Function vect_is_simple_reduction_1
1639
1640    (1) Detect a cross-iteration def-use cycle that represents a simple
1641    reduction computation.  We look for the following pattern:
1642
1643    loop_header:
1644      a1 = phi < a0, a2 >
1645      a3 = ...
1646      a2 = operation (a3, a1)
1647
1648    such that:
1649    1. operation is commutative and associative and it is safe to
1650       change the order of the computation (if CHECK_REDUCTION is true)
1651    2. no uses for a2 in the loop (a2 is used out of the loop)
1652    3. no uses of a1 in the loop besides the reduction operation
1653    4. no uses of a1 outside the loop.
1654
1655    Conditions 1,4 are tested here.
1656    Conditions 2,3 are tested in vect_mark_stmts_to_be_vectorized.
1657
1658    (2) Detect a cross-iteration def-use cycle in nested loops, i.e.,
1659    nested cycles, if CHECK_REDUCTION is false.
1660
1661    (3) Detect cycles of phi nodes in outer-loop vectorization, i.e., double
1662    reductions:
1663
1664      a1 = phi < a0, a2 >
1665      inner loop (def of a3)
1666      a2 = phi < a3 >
1667
1668    If MODIFY is true it tries also to rework the code in-place to enable
1669    detection of more reduction patterns.  For the time being we rewrite
1670    "res -= RHS" into "rhs += -RHS" when it seems worthwhile.
1671 */
1672
1673 static gimple
1674 vect_is_simple_reduction_1 (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
1675                             bool check_reduction, bool *double_reduc,
1676                             bool modify)
1677 {
1678   struct loop *loop = (gimple_bb (phi))->loop_father;
1679   struct loop *vect_loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_info);
1680   edge latch_e = loop_latch_edge (loop);
1681   tree loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, latch_e);
1682   gimple def_stmt, def1 = NULL, def2 = NULL;
1683   enum tree_code orig_code, code;
1684   tree op1, op2, op3 = NULL_TREE, op4 = NULL_TREE;
1685   tree type;
1686   int nloop_uses;
1687   tree name;
1688   imm_use_iterator imm_iter;
1689   use_operand_p use_p;
1690   bool phi_def;
1691
1692   *double_reduc = false;
1693
1694   /* If CHECK_REDUCTION is true, we assume inner-most loop vectorization,
1695      otherwise, we assume outer loop vectorization.  */
1696   gcc_assert ((check_reduction && loop == vect_loop)
1697               || (!check_reduction && flow_loop_nested_p (vect_loop, loop)));
1698
1699   name = PHI_RESULT (phi);
1700   nloop_uses = 0;
1701   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1702     {
1703       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1704       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1705         continue;
1706
1707       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt)))
1708         {
1709           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1710             fprintf (vect_dump, "intermediate value used outside loop.");
1711
1712           return NULL;
1713         }
1714
1715       if (vinfo_for_stmt (use_stmt)
1716           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1717         nloop_uses++;
1718       if (nloop_uses > 1)
1719         {
1720           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1721             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1722           return NULL;
1723         }
1724     }
1725
1726   if (TREE_CODE (loop_arg) != SSA_NAME)
1727     {
1728       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1729         {
1730           fprintf (vect_dump, "reduction: not ssa_name: ");
1731           print_generic_expr (vect_dump, loop_arg, TDF_SLIM);
1732         }
1733       return NULL;
1734     }
1735
1736   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (loop_arg);
1737   if (!def_stmt)
1738     {
1739       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1740         fprintf (vect_dump, "reduction: no def_stmt.");
1741       return NULL;
1742     }
1743
1744   if (!is_gimple_assign (def_stmt) && gimple_code (def_stmt) != GIMPLE_PHI)
1745     {
1746       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1747         print_gimple_stmt (vect_dump, def_stmt, 0, TDF_SLIM);
1748       return NULL;
1749     }
1750
1751   if (is_gimple_assign (def_stmt))
1752     {
1753       name = gimple_assign_lhs (def_stmt);
1754       phi_def = false;
1755     }
1756   else
1757     {
1758       name = PHI_RESULT (def_stmt);
1759       phi_def = true;
1760     }
1761
1762   nloop_uses = 0;
1763   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, name)
1764     {
1765       gimple use_stmt = USE_STMT (use_p);
1766       if (is_gimple_debug (use_stmt))
1767         continue;
1768       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (use_stmt))
1769           && vinfo_for_stmt (use_stmt)
1770           && !is_pattern_stmt_p (vinfo_for_stmt (use_stmt)))
1771         nloop_uses++;
1772       if (nloop_uses > 1)
1773         {
1774           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1775             fprintf (vect_dump, "reduction used in loop.");
1776           return NULL;
1777         }
1778     }
1779
1780   /* If DEF_STMT is a phi node itself, we expect it to have a single argument
1781      defined in the inner loop.  */
1782   if (phi_def)
1783     {
1784       op1 = PHI_ARG_DEF (def_stmt, 0);
1785
1786       if (gimple_phi_num_args (def_stmt) != 1
1787           || TREE_CODE (op1) != SSA_NAME)
1788         {
1789           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1790             fprintf (vect_dump, "unsupported phi node definition.");
1791
1792           return NULL;
1793         }
1794
1795       def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1796       if (flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
1797           && loop->inner
1798           && flow_bb_inside_loop_p (loop->inner, gimple_bb (def1))
1799           && is_gimple_assign (def1))
1800         {
1801           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1802             report_vect_op (def_stmt, "detected double reduction: ");
1803
1804           *double_reduc = true;
1805           return def_stmt;
1806         }
1807
1808       return NULL;
1809     }
1810
1811   code = orig_code = gimple_assign_rhs_code (def_stmt);
1812
1813   /* We can handle "res -= x[i]", which is non-associative by
1814      simply rewriting this into "res += -x[i]".  Avoid changing
1815      gimple instruction for the first simple tests and only do this
1816      if we're allowed to change code at all.  */
1817   if (code == MINUS_EXPR
1818       && modify
1819       && (op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt))
1820       && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1821       && SSA_NAME_DEF_STMT (op1) == phi)
1822     code = PLUS_EXPR;
1823
1824   if (check_reduction
1825       && (!commutative_tree_code (code) || !associative_tree_code (code)))
1826     {
1827       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1828         report_vect_op (def_stmt, "reduction: not commutative/associative: ");
1829       return NULL;
1830     }
1831
1832   if (get_gimple_rhs_class (code) != GIMPLE_BINARY_RHS)
1833     {
1834       if (code != COND_EXPR)
1835         {
1836           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1837             report_vect_op (def_stmt, "reduction: not binary operation: ");
1838
1839           return NULL;
1840         }
1841
1842       op3 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 0);
1843       if (COMPARISON_CLASS_P (op3))
1844         {
1845           op4 = TREE_OPERAND (op3, 1);
1846           op3 = TREE_OPERAND (op3, 0);
1847         }
1848
1849       op1 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 1);
1850       op2 = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (def_stmt), 2);
1851
1852       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME && TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1853         {
1854           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1855             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1856
1857           return NULL;
1858         }
1859     }
1860   else
1861     {
1862       op1 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
1863       op2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1864
1865       if (TREE_CODE (op1) != SSA_NAME || TREE_CODE (op2) != SSA_NAME)
1866         {
1867           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1868             report_vect_op (def_stmt, "reduction: uses not ssa_names: ");
1869
1870           return NULL;
1871         }
1872    }
1873
1874   type = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (def_stmt));
1875   if ((TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1876        && !types_compatible_p (type,TREE_TYPE (op1)))
1877       || (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME
1878           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op2)))
1879       || (op3 && TREE_CODE (op3) == SSA_NAME
1880           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op3)))
1881       || (op4 && TREE_CODE (op4) == SSA_NAME
1882           && !types_compatible_p (type, TREE_TYPE (op4))))
1883     {
1884       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1885         {
1886           fprintf (vect_dump, "reduction: multiple types: operation type: ");
1887           print_generic_expr (vect_dump, type, TDF_SLIM);
1888           fprintf (vect_dump, ", operands types: ");
1889           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op1), TDF_SLIM);
1890           fprintf (vect_dump, ",");
1891           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op2), TDF_SLIM);
1892           if (op3)
1893             {
1894               fprintf (vect_dump, ",");
1895               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op3), TDF_SLIM);
1896             }
1897
1898           if (op4)
1899             {
1900               fprintf (vect_dump, ",");
1901               print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (op4), TDF_SLIM);
1902             }
1903         }
1904
1905       return NULL;
1906     }
1907
1908   /* Check that it's ok to change the order of the computation.
1909      Generally, when vectorizing a reduction we change the order of the
1910      computation.  This may change the behavior of the program in some
1911      cases, so we need to check that this is ok.  One exception is when
1912      vectorizing an outer-loop: the inner-loop is executed sequentially,
1913      and therefore vectorizing reductions in the inner-loop during
1914      outer-loop vectorization is safe.  */
1915
1916   /* CHECKME: check for !flag_finite_math_only too?  */
1917   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_associative_math
1918       && check_reduction)
1919     {
1920       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1921       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1922         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe fp math optimization: ");
1923       return NULL;
1924     }
1925   else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1926            && check_reduction)
1927     {
1928       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1929       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1930         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unsafe int math optimization: ");
1931       return NULL;
1932     }
1933   else if (SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (type) && check_reduction)
1934     {
1935       /* Changing the order of operations changes the semantics.  */
1936       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1937         report_vect_op (def_stmt,
1938                         "reduction: unsafe fixed-point math optimization: ");
1939       return NULL;
1940     }
1941
1942   /* If we detected "res -= x[i]" earlier, rewrite it into
1943      "res += -x[i]" now.  If this turns out to be useless reassoc
1944      will clean it up again.  */
1945   if (orig_code == MINUS_EXPR)
1946     {
1947       tree rhs = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
1948       tree negrhs = make_ssa_name (SSA_NAME_VAR (rhs), NULL);
1949       gimple negate_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NEGATE_EXPR, negrhs,
1950                                                          rhs, NULL);
1951       gimple_stmt_iterator gsi = gsi_for_stmt (def_stmt);
1952       set_vinfo_for_stmt (negate_stmt, new_stmt_vec_info (negate_stmt, 
1953                                                           loop_info, NULL));
1954       gsi_insert_before (&gsi, negate_stmt, GSI_NEW_STMT);
1955       gimple_assign_set_rhs2 (def_stmt, negrhs);
1956       gimple_assign_set_rhs_code (def_stmt, PLUS_EXPR);
1957       update_stmt (def_stmt);
1958     }
1959
1960   /* Reduction is safe. We're dealing with one of the following:
1961      1) integer arithmetic and no trapv
1962      2) floating point arithmetic, and special flags permit this optimization
1963      3) nested cycle (i.e., outer loop vectorization).  */
1964   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1965     def1 = SSA_NAME_DEF_STMT (op1);
1966
1967   if (TREE_CODE (op2) == SSA_NAME)
1968     def2 = SSA_NAME_DEF_STMT (op2);
1969
1970   if (code != COND_EXPR
1971       && (!def1 || !def2 || gimple_nop_p (def1) || gimple_nop_p (def2)))
1972     {
1973       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1974         report_vect_op (def_stmt, "reduction: no defs for operands: ");
1975       return NULL;
1976     }
1977
1978   /* Check that one def is the reduction def, defined by PHI,
1979      the other def is either defined in the loop ("vect_internal_def"),
1980      or it's an induction (defined by a loop-header phi-node).  */
1981
1982   if (def2 && def2 == phi
1983       && (code == COND_EXPR
1984           || (def1 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def1))
1985               && (is_gimple_assign (def1)
1986                   || is_gimple_call (def1)
1987                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1988                       == vect_induction_def
1989                   || (gimple_code (def1) == GIMPLE_PHI
1990                       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def1))
1991                           == vect_internal_def
1992                       && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def1)))))))
1993     {
1994       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
1995         report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
1996       return def_stmt;
1997     }
1998   else if (def1 && def1 == phi
1999            && (code == COND_EXPR
2000                || (def2 && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def2))
2001                    && (is_gimple_assign (def2)
2002                        || is_gimple_call (def2)
2003                        || STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
2004                            == vect_induction_def
2005                        || (gimple_code (def2) == GIMPLE_PHI
2006                            && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def2))
2007                                == vect_internal_def
2008                            && !is_loop_header_bb_p (gimple_bb (def2)))))))
2009     {
2010       if (check_reduction)
2011         {
2012           /* Swap operands (just for simplicity - so that the rest of the code
2013              can assume that the reduction variable is always the last (second)
2014              argument).  */
2015           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2016             report_vect_op (def_stmt,
2017                             "detected reduction: need to swap operands: ");
2018
2019           swap_tree_operands (def_stmt, gimple_assign_rhs1_ptr (def_stmt),
2020                               gimple_assign_rhs2_ptr (def_stmt));
2021         }
2022       else
2023         {
2024           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2025             report_vect_op (def_stmt, "detected reduction: ");
2026         }
2027
2028       return def_stmt;
2029     }
2030   else
2031     {
2032       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2033         report_vect_op (def_stmt, "reduction: unknown pattern: ");
2034
2035       return NULL;
2036     }
2037 }
2038
2039 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, that won't modify code
2040    in-place.  Arguments as there.  */
2041
2042 static gimple
2043 vect_is_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2044                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2045 {
2046   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2047                                      double_reduc, false);
2048 }
2049
2050 /* Wrapper around vect_is_simple_reduction_1, which will modify code
2051    in-place if it enables detection of more reductions.  Arguments
2052    as there.  */
2053
2054 gimple
2055 vect_force_simple_reduction (loop_vec_info loop_info, gimple phi,
2056                           bool check_reduction, bool *double_reduc)
2057 {
2058   return vect_is_simple_reduction_1 (loop_info, phi, check_reduction,
2059                                      double_reduc, true);
2060 }
2061
2062 /* Calculate the cost of one scalar iteration of the loop.  */
2063 int
2064 vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info loop_vinfo)
2065 {
2066   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2067   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2068   int nbbs = loop->num_nodes, factor, scalar_single_iter_cost = 0;
2069   int innerloop_iters, i, stmt_cost;
2070
2071   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2072      iteration for now.
2073
2074      TODO: Add outer loop support.
2075
2076      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2077      statements.  */
2078
2079   /* FORNOW.  */
2080   innerloop_iters = 1;
2081   if (loop->inner)
2082     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2083
2084   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2085     {
2086       gimple_stmt_iterator si;
2087       basic_block bb = bbs[i];
2088
2089       if (bb->loop_father == loop->inner)
2090         factor = innerloop_iters;
2091       else
2092         factor = 1;
2093
2094       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2095         {
2096           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2097           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2098
2099           if (!is_gimple_assign (stmt) && !is_gimple_call (stmt))
2100             continue;
2101
2102           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2103           if (stmt_info
2104               && !STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2105               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2106                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2107             continue;
2108
2109           if (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt)))
2110             {
2111               if (DR_IS_READ (STMT_VINFO_DATA_REF (vinfo_for_stmt (stmt))))
2112                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_load);
2113              else
2114                stmt_cost = vect_get_cost (scalar_store);
2115             }
2116           else
2117             stmt_cost = vect_get_cost (scalar_stmt);
2118
2119           scalar_single_iter_cost += stmt_cost * factor;
2120         }
2121     }
2122   return scalar_single_iter_cost;
2123 }
2124
2125 /* Calculate cost of peeling the loop PEEL_ITERS_PROLOGUE times.  */
2126 int
2127 vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info loop_vinfo, int peel_iters_prologue,
2128                              int *peel_iters_epilogue,
2129                              int scalar_single_iter_cost)
2130 {
2131   int peel_guard_costs = 0;
2132   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2133
2134   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo))
2135     {
2136       *peel_iters_epilogue = vf/2;
2137       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2138         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2139                             "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2140                             "loop iterations are unknown .");
2141
2142       /* If peeled iterations are known but number of scalar loop
2143          iterations are unknown, count a taken branch per peeled loop.  */
2144       peel_guard_costs =  2 * vect_get_cost (cond_branch_taken);
2145     }
2146   else
2147     {
2148       int niters = LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo);
2149       peel_iters_prologue = niters < peel_iters_prologue ?
2150                             niters : peel_iters_prologue;
2151       *peel_iters_epilogue = (niters - peel_iters_prologue) % vf;
2152     }
2153
2154    return (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2155             + (*peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2156            + peel_guard_costs;
2157 }
2158
2159 /* Function vect_estimate_min_profitable_iters
2160
2161    Return the number of iterations required for the vector version of the
2162    loop to be profitable relative to the cost of the scalar version of the
2163    loop.
2164
2165    TODO: Take profile info into account before making vectorization
2166    decisions, if available.  */
2167
2168 int
2169 vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info loop_vinfo)
2170 {
2171   int i;
2172   int min_profitable_iters;
2173   int peel_iters_prologue;
2174   int peel_iters_epilogue;
2175   int vec_inside_cost = 0;
2176   int vec_outside_cost = 0;
2177   int scalar_single_iter_cost = 0;
2178   int scalar_outside_cost = 0;
2179   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2180   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2181   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
2182   int nbbs = loop->num_nodes;
2183   int npeel = LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo);
2184   int peel_guard_costs = 0;
2185   int innerloop_iters = 0, factor;
2186   VEC (slp_instance, heap) *slp_instances;
2187   slp_instance instance;
2188
2189   /* Cost model disabled.  */
2190   if (!flag_vect_cost_model)
2191     {
2192       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2193         fprintf (vect_dump, "cost model disabled.");
2194       return 0;
2195     }
2196
2197   /* Requires loop versioning tests to handle misalignment.  */
2198   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
2199     {
2200       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2201       vec_outside_cost +=
2202         VEC_length (gimple, LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS (loop_vinfo));
2203       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2204         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2205                  "versioning to treat misalignment.\n");
2206     }
2207
2208   /* Requires loop versioning with alias checks.  */
2209   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2210     {
2211       /*  FIXME: Make cost depend on complexity of individual check.  */
2212       vec_outside_cost +=
2213         VEC_length (ddr_p, LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS (loop_vinfo));
2214       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2215         fprintf (vect_dump, "cost model: Adding cost of checks for loop "
2216                  "versioning aliasing.\n");
2217     }
2218
2219   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2220       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2221     vec_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2222
2223   /* Count statements in scalar loop.  Using this as scalar cost for a single
2224      iteration for now.
2225
2226      TODO: Add outer loop support.
2227
2228      TODO: Consider assigning different costs to different scalar
2229      statements.  */
2230
2231   /* FORNOW.  */
2232   if (loop->inner)
2233     innerloop_iters = 50; /* FIXME */
2234
2235   for (i = 0; i < nbbs; i++)
2236     {
2237       gimple_stmt_iterator si;
2238       basic_block bb = bbs[i];
2239
2240       if (bb->loop_father == loop->inner)
2241         factor = innerloop_iters;
2242       else
2243         factor = 1;
2244
2245       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
2246         {
2247           gimple stmt = gsi_stmt (si);
2248           stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
2249           /* Skip stmts that are not vectorized inside the loop.  */
2250           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
2251               && (!STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info)
2252                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def))
2253             continue;
2254           vec_inside_cost += STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) * factor;
2255           /* FIXME: for stmts in the inner-loop in outer-loop vectorization,
2256              some of the "outside" costs are generated inside the outer-loop.  */
2257           vec_outside_cost += STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info);
2258         }
2259     }
2260
2261   scalar_single_iter_cost = vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vinfo);
2262
2263   /* Add additional cost for the peeled instructions in prologue and epilogue
2264      loop.
2265
2266      FORNOW: If we don't know the value of peel_iters for prologue or epilogue
2267      at compile-time - we assume it's vf/2 (the worst would be vf-1).
2268
2269      TODO: Build an expression that represents peel_iters for prologue and
2270      epilogue to be used in a run-time test.  */
2271
2272   if (npeel  < 0)
2273     {
2274       peel_iters_prologue = vf/2;
2275       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2276         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2277                  "prologue peel iters set to vf/2.");
2278
2279       /* If peeling for alignment is unknown, loop bound of main loop becomes
2280          unknown.  */
2281       peel_iters_epilogue = vf/2;
2282       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2283         fprintf (vect_dump, "cost model: "
2284                  "epilogue peel iters set to vf/2 because "
2285                  "peeling for alignment is unknown .");
2286
2287       /* If peeled iterations are unknown, count a taken branch and a not taken
2288          branch per peeled loop. Even if scalar loop iterations are known,
2289          vector iterations are not known since peeled prologue iterations are
2290          not known. Hence guards remain the same.  */
2291       peel_guard_costs +=  2 * (vect_get_cost (cond_branch_taken)
2292                                 + vect_get_cost (cond_branch_not_taken));
2293       vec_outside_cost += (peel_iters_prologue * scalar_single_iter_cost)
2294                            + (peel_iters_epilogue * scalar_single_iter_cost)
2295                            + peel_guard_costs;
2296     }
2297   else
2298     {
2299       peel_iters_prologue = npeel;
2300       vec_outside_cost += vect_get_known_peeling_cost (loop_vinfo,
2301                                     peel_iters_prologue, &peel_iters_epilogue,
2302                                     scalar_single_iter_cost);
2303     }
2304
2305   /* FORNOW: The scalar outside cost is incremented in one of the
2306      following ways:
2307
2308      1. The vectorizer checks for alignment and aliasing and generates
2309      a condition that allows dynamic vectorization.  A cost model
2310      check is ANDED with the versioning condition.  Hence scalar code
2311      path now has the added cost of the versioning check.
2312
2313        if (cost > th & versioning_check)
2314          jmp to vector code
2315
2316      Hence run-time scalar is incremented by not-taken branch cost.
2317
2318      2. The vectorizer then checks if a prologue is required.  If the
2319      cost model check was not done before during versioning, it has to
2320      be done before the prologue check.
2321
2322        if (cost <= th)
2323          prologue = scalar_iters
2324        if (prologue == 0)
2325          jmp to vector code
2326        else
2327          execute prologue
2328        if (prologue == num_iters)
2329          go to exit
2330
2331      Hence the run-time scalar cost is incremented by a taken branch,
2332      plus a not-taken branch, plus a taken branch cost.
2333
2334      3. The vectorizer then checks if an epilogue is required.  If the
2335      cost model check was not done before during prologue check, it
2336      has to be done with the epilogue check.
2337
2338        if (prologue == 0)
2339          jmp to vector code
2340        else
2341          execute prologue
2342        if (prologue == num_iters)
2343          go to exit
2344        vector code:
2345          if ((cost <= th) | (scalar_iters-prologue-epilogue == 0))
2346            jmp to epilogue
2347
2348      Hence the run-time scalar cost should be incremented by 2 taken
2349      branches.
2350
2351      TODO: The back end may reorder the BBS's differently and reverse
2352      conditions/branch directions.  Change the estimates below to
2353      something more reasonable.  */
2354
2355   /* If the number of iterations is known and we do not do versioning, we can
2356      decide whether to vectorize at compile time.  Hence the scalar version
2357      do not carry cost model guard costs.  */
2358   if (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
2359       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2360       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2361     {
2362       /* Cost model check occurs at versioning.  */
2363       if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
2364           || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
2365         scalar_outside_cost += vect_get_cost (cond_branch_not_taken);
2366       else
2367         {
2368           /* Cost model check occurs at prologue generation.  */
2369           if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo) < 0)
2370             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken)
2371                                    + vect_get_cost (cond_branch_not_taken); 
2372           /* Cost model check occurs at epilogue generation.  */
2373           else
2374             scalar_outside_cost += 2 * vect_get_cost (cond_branch_taken); 
2375         }
2376     }
2377
2378   /* Add SLP costs.  */
2379   slp_instances = LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES (loop_vinfo);
2380   FOR_EACH_VEC_ELT (slp_instance, slp_instances, i, instance)
2381     {
2382       vec_outside_cost += SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2383       vec_inside_cost += SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST (instance);
2384     }
2385
2386   /* Calculate number of iterations required to make the vector version
2387      profitable, relative to the loop bodies only.  The following condition
2388      must hold true:
2389      SIC * niters + SOC > VIC * ((niters-PL_ITERS-EP_ITERS)/VF) + VOC
2390      where
2391      SIC = scalar iteration cost, VIC = vector iteration cost,
2392      VOC = vector outside cost, VF = vectorization factor,
2393      PL_ITERS = prologue iterations, EP_ITERS= epilogue iterations
2394      SOC = scalar outside cost for run time cost model check.  */
2395
2396   if ((scalar_single_iter_cost * vf) > vec_inside_cost)
2397     {
2398       if (vec_outside_cost <= 0)
2399         min_profitable_iters = 1;
2400       else
2401         {
2402           min_profitable_iters = ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf
2403                                   - vec_inside_cost * peel_iters_prologue
2404                                   - vec_inside_cost * peel_iters_epilogue)
2405                                  / ((scalar_single_iter_cost * vf)
2406                                     - vec_inside_cost);
2407
2408           if ((scalar_single_iter_cost * vf * min_profitable_iters)
2409               <= ((vec_inside_cost * min_profitable_iters)
2410                   + ((vec_outside_cost - scalar_outside_cost) * vf)))
2411             min_profitable_iters++;
2412         }
2413     }
2414   /* vector version will never be profitable.  */
2415   else
2416     {
2417       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2418         fprintf (vect_dump, "cost model: the vector iteration cost = %d "
2419                  "divided by the scalar iteration cost = %d "
2420                  "is greater or equal to the vectorization factor = %d.",
2421                  vec_inside_cost, scalar_single_iter_cost, vf);
2422       return -1;
2423     }
2424
2425   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2426     {
2427       fprintf (vect_dump, "Cost model analysis: \n");
2428       fprintf (vect_dump, "  Vector inside of loop cost: %d\n",
2429                vec_inside_cost);
2430       fprintf (vect_dump, "  Vector outside of loop cost: %d\n",
2431                vec_outside_cost);
2432       fprintf (vect_dump, "  Scalar iteration cost: %d\n",
2433                scalar_single_iter_cost);
2434       fprintf (vect_dump, "  Scalar outside cost: %d\n", scalar_outside_cost);
2435       fprintf (vect_dump, "  prologue iterations: %d\n",
2436                peel_iters_prologue);
2437       fprintf (vect_dump, "  epilogue iterations: %d\n",
2438                peel_iters_epilogue);
2439       fprintf (vect_dump, "  Calculated minimum iters for profitability: %d\n",
2440                min_profitable_iters);
2441     }
2442
2443   min_profitable_iters =
2444         min_profitable_iters < vf ? vf : min_profitable_iters;
2445
2446   /* Because the condition we create is:
2447      if (niters <= min_profitable_iters)
2448        then skip the vectorized loop.  */
2449   min_profitable_iters--;
2450
2451   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2452     fprintf (vect_dump, "  Profitability threshold = %d\n",
2453              min_profitable_iters);
2454
2455   return min_profitable_iters;
2456 }
2457
2458
2459 /* TODO: Close dependency between vect_model_*_cost and vectorizable_*
2460    functions. Design better to avoid maintenance issues.  */
2461
2462 /* Function vect_model_reduction_cost.
2463
2464    Models cost for a reduction operation, including the vector ops
2465    generated within the strip-mine loop, the initial definition before
2466    the loop, and the epilogue code that must be generated.  */
2467
2468 static bool
2469 vect_model_reduction_cost (stmt_vec_info stmt_info, enum tree_code reduc_code,
2470                            int ncopies)
2471 {
2472   int outer_cost = 0;
2473   enum tree_code code;
2474   optab optab;
2475   tree vectype;
2476   gimple stmt, orig_stmt;
2477   tree reduction_op;
2478   enum machine_mode mode;
2479   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
2480   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2481
2482
2483   /* Cost of reduction op inside loop.  */
2484   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2485     += ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2486
2487   stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2488
2489   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
2490     {
2491     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
2492       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == ternary_op);
2493       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), 2);
2494       break;
2495     case GIMPLE_UNARY_RHS:
2496       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
2497       break;
2498     case GIMPLE_BINARY_RHS:
2499       reduction_op = gimple_assign_rhs2 (stmt);
2500       break;
2501     default:
2502       gcc_unreachable ();
2503     }
2504
2505   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
2506   if (!vectype)
2507     {
2508       if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2509         {
2510           fprintf (vect_dump, "unsupported data-type ");
2511           print_generic_expr (vect_dump, TREE_TYPE (reduction_op), TDF_SLIM);
2512         }
2513       return false;
2514    }
2515
2516   mode = TYPE_MODE (vectype);
2517   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
2518
2519   if (!orig_stmt)
2520     orig_stmt = STMT_VINFO_STMT (stmt_info);
2521
2522   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
2523
2524   /* Add in cost for initial definition.  */
2525   outer_cost += vect_get_cost (scalar_to_vec);
2526
2527   /* Determine cost of epilogue code.
2528
2529      We have a reduction operator that will reduce the vector in one statement.
2530      Also requires scalar extract.  */
2531
2532   if (!nested_in_vect_loop_p (loop, orig_stmt))
2533     {
2534       if (reduc_code != ERROR_MARK)
2535         outer_cost += vect_get_cost (vector_stmt) 
2536                       + vect_get_cost (vec_to_scalar); 
2537       else
2538         {
2539           int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
2540           tree bitsize =
2541             TYPE_SIZE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (orig_stmt)));
2542           int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
2543           int nelements = vec_size_in_bits / element_bitsize;
2544
2545           optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
2546
2547           /* We have a whole vector shift available.  */
2548           if (VECTOR_MODE_P (mode)
2549               && optab_handler (optab, mode) != CODE_FOR_nothing
2550               && optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
2551             /* Final reduction via vector shifts and the reduction operator. Also
2552                requires scalar extract.  */
2553             outer_cost += ((exact_log2(nelements) * 2) 
2554               * vect_get_cost (vector_stmt) 
2555               + vect_get_cost (vec_to_scalar));
2556           else
2557             /* Use extracts and reduction op for final reduction.  For N elements,
2558                we have N extracts and N-1 reduction ops.  */
2559             outer_cost += ((nelements + nelements - 1) 
2560               * vect_get_cost (vector_stmt));
2561         }
2562     }
2563
2564   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = outer_cost;
2565
2566   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2567     fprintf (vect_dump, "vect_model_reduction_cost: inside_cost = %d, "
2568              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2569              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2570
2571   return true;
2572 }
2573
2574
2575 /* Function vect_model_induction_cost.
2576
2577    Models cost for induction operations.  */
2578
2579 static void
2580 vect_model_induction_cost (stmt_vec_info stmt_info, int ncopies)
2581 {
2582   /* loop cost for vec_loop.  */
2583   STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) 
2584     = ncopies * vect_get_cost (vector_stmt);
2585   /* prologue cost for vec_init and vec_step.  */
2586   STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info)  
2587     = 2 * vect_get_cost (scalar_to_vec);
2588
2589   if (vect_print_dump_info (REPORT_COST))
2590     fprintf (vect_dump, "vect_model_induction_cost: inside_cost = %d, "
2591              "outside_cost = %d .", STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info),
2592              STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info));
2593 }
2594
2595
2596 /* Function get_initial_def_for_induction
2597
2598    Input:
2599    STMT - a stmt that performs an induction operation in the loop.
2600    IV_PHI - the initial value of the induction variable
2601
2602    Output:
2603    Return a vector variable, initialized with the first VF values of
2604    the induction variable.  E.g., for an iv with IV_PHI='X' and
2605    evolution S, for a vector of 4 units, we want to return:
2606    [X, X + S, X + 2*S, X + 3*S].  */
2607
2608 static tree
2609 get_initial_def_for_induction (gimple iv_phi)
2610 {
2611   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2612   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2613   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2614   tree scalar_type;
2615   tree vectype;
2616   int nunits;
2617   edge pe = loop_preheader_edge (loop);
2618   struct loop *iv_loop;
2619   basic_block new_bb;
2620   tree vec, vec_init, vec_step, t;
2621   tree access_fn;
2622   tree new_var;
2623   tree new_name;
2624   gimple init_stmt, induction_phi, new_stmt;
2625   tree induc_def, vec_def, vec_dest;
2626   tree init_expr, step_expr;
2627   int vf = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
2628   int i;
2629   bool ok;
2630   int ncopies;
2631   tree expr;
2632   stmt_vec_info phi_info = vinfo_for_stmt (iv_phi);
2633   bool nested_in_vect_loop = false;
2634   gimple_seq stmts = NULL;
2635   imm_use_iterator imm_iter;
2636   use_operand_p use_p;
2637   gimple exit_phi;
2638   edge latch_e;
2639   tree loop_arg;
2640   gimple_stmt_iterator si;
2641   basic_block bb = gimple_bb (iv_phi);
2642   tree stepvectype;
2643   tree resvectype;
2644
2645   /* Is phi in an inner-loop, while vectorizing an enclosing outer-loop?  */
2646   if (nested_in_vect_loop_p (loop, iv_phi))
2647     {
2648       nested_in_vect_loop = true;
2649       iv_loop = loop->inner;
2650     }
2651   else
2652     iv_loop = loop;
2653   gcc_assert (iv_loop == (gimple_bb (iv_phi))->loop_father);
2654
2655   latch_e = loop_latch_edge (iv_loop);
2656   loop_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi, latch_e);
2657
2658   access_fn = analyze_scalar_evolution (iv_loop, PHI_RESULT (iv_phi));
2659   gcc_assert (access_fn);
2660   STRIP_NOPS (access_fn);
2661   ok = vect_is_simple_iv_evolution (iv_loop->num, access_fn,
2662                                     &init_expr, &step_expr);
2663   gcc_assert (ok);
2664   pe = loop_preheader_edge (iv_loop);
2665
2666   scalar_type = TREE_TYPE (init_expr);
2667   vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2668   resvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (PHI_RESULT (iv_phi)));
2669   gcc_assert (vectype);
2670   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2671   ncopies = vf / nunits;
2672
2673   gcc_assert (phi_info);
2674   gcc_assert (ncopies >= 1);
2675
2676   /* Find the first insertion point in the BB.  */
2677   si = gsi_after_labels (bb);
2678
2679   /* Create the vector that holds the initial_value of the induction.  */
2680   if (nested_in_vect_loop)
2681     {
2682       /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized.  init_expr had already
2683          been created during vectorization of previous stmts.  We obtain it
2684          from the STMT_VINFO_VEC_STMT of the defining stmt.  */
2685       tree iv_def = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (iv_phi,
2686                                            loop_preheader_edge (iv_loop));
2687       vec_init = vect_get_vec_def_for_operand (iv_def, iv_phi, NULL);
2688     }
2689   else
2690     {
2691       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Create:
2692          vec_init = [X, X+S, X+2*S, X+3*S] (S = step_expr, X = init_expr)  */
2693       new_var = vect_get_new_vect_var (scalar_type, vect_scalar_var, "var_");
2694       add_referenced_var (new_var);
2695
2696       new_name = force_gimple_operand (init_expr, &stmts, false, new_var);
2697       if (stmts)
2698         {
2699           new_bb = gsi_insert_seq_on_edge_immediate (pe, stmts);
2700           gcc_assert (!new_bb);
2701         }
2702
2703       t = NULL_TREE;
2704       t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
2705       for (i = 1; i < nunits; i++)
2706         {
2707           /* Create: new_name_i = new_name + step_expr  */
2708           enum tree_code code = POINTER_TYPE_P (scalar_type)
2709                                 ? POINTER_PLUS_EXPR : PLUS_EXPR;
2710           init_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, new_var,
2711                                                     new_name, step_expr);
2712           new_name = make_ssa_name (new_var, init_stmt);
2713           gimple_assign_set_lhs (init_stmt, new_name);
2714
2715           new_bb = gsi_insert_on_edge_immediate (pe, init_stmt);
2716           gcc_assert (!new_bb);
2717
2718           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2719             {
2720               fprintf (vect_dump, "created new init_stmt: ");
2721               print_gimple_stmt (vect_dump, init_stmt, 0, TDF_SLIM);
2722             }
2723           t = tree_cons (NULL_TREE, new_name, t);
2724         }
2725       /* Create a vector from [new_name_0, new_name_1, ..., new_name_nunits-1]  */
2726       vec = build_constructor_from_list (vectype, nreverse (t));
2727       vec_init = vect_init_vector (iv_phi, vec, vectype, NULL);
2728     }
2729
2730
2731   /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2732   if (nested_in_vect_loop)
2733     /* iv_loop is nested in the loop to be vectorized. Generate:
2734        vec_step = [S, S, S, S]  */
2735     new_name = step_expr;
2736   else
2737     {
2738       /* iv_loop is the loop to be vectorized. Generate:
2739           vec_step = [VF*S, VF*S, VF*S, VF*S]  */
2740       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), vf);
2741       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2742                               expr, step_expr);
2743     }
2744
2745   t = unshare_expr (new_name);
2746   gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2747   stepvectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (new_name));
2748   gcc_assert (stepvectype);
2749   vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
2750   vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2751
2752
2753   /* Create the following def-use cycle:
2754      loop prolog:
2755          vec_init = ...
2756          vec_step = ...
2757      loop:
2758          vec_iv = PHI <vec_init, vec_loop>
2759          ...
2760          STMT
2761          ...
2762          vec_loop = vec_iv + vec_step;  */
2763
2764   /* Create the induction-phi that defines the induction-operand.  */
2765   vec_dest = vect_get_new_vect_var (vectype, vect_simple_var, "vec_iv_");
2766   add_referenced_var (vec_dest);
2767   induction_phi = create_phi_node (vec_dest, iv_loop->header);
2768   set_vinfo_for_stmt (induction_phi,
2769                       new_stmt_vec_info (induction_phi, loop_vinfo, NULL));
2770   induc_def = PHI_RESULT (induction_phi);
2771
2772   /* Create the iv update inside the loop  */
2773   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2774                                            induc_def, vec_step);
2775   vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2776   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2777   gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2778   set_vinfo_for_stmt (new_stmt, new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo,
2779                                                    NULL));
2780
2781   /* Set the arguments of the phi node:  */
2782   add_phi_arg (induction_phi, vec_init, pe, UNKNOWN_LOCATION);
2783   add_phi_arg (induction_phi, vec_def, loop_latch_edge (iv_loop),
2784                UNKNOWN_LOCATION);
2785
2786
2787   /* In case that vectorization factor (VF) is bigger than the number
2788      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
2789      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
2790      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
2791      in vectorizable_operation.  */
2792
2793   if (ncopies > 1)
2794     {
2795       stmt_vec_info prev_stmt_vinfo;
2796       /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
2797       gcc_assert (!nested_in_vect_loop);
2798
2799       /* Create the vector that holds the step of the induction.  */
2800       expr = build_int_cst (TREE_TYPE (step_expr), nunits);
2801       new_name = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (step_expr),
2802                               expr, step_expr);
2803       t = unshare_expr (new_name);
2804       gcc_assert (CONSTANT_CLASS_P (new_name));
2805       vec = build_vector_from_val (stepvectype, t);
2806       vec_step = vect_init_vector (iv_phi, vec, stepvectype, NULL);
2807
2808       vec_def = induc_def;
2809       prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (induction_phi);
2810       for (i = 1; i < ncopies; i++)
2811         {
2812           /* vec_i = vec_prev + vec_step  */
2813           new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (PLUS_EXPR, vec_dest,
2814                                                    vec_def, vec_step);
2815           vec_def = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
2816           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, vec_def);
2817
2818           gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2819           if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
2820             {
2821               new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
2822                   (VIEW_CONVERT_EXPR,
2823                    vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var,
2824                                           "vec_iv_"),
2825                    build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype,
2826                            gimple_assign_lhs (new_stmt)), NULL_TREE);
2827               gimple_assign_set_lhs (new_stmt,
2828                                      make_ssa_name
2829                                        (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt));
2830               gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2831             }
2832           set_vinfo_for_stmt (new_stmt,
2833                               new_stmt_vec_info (new_stmt, loop_vinfo, NULL));
2834           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_vinfo) = new_stmt;
2835           prev_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (new_stmt);
2836         }
2837     }
2838
2839   if (nested_in_vect_loop)
2840     {
2841       /* Find the loop-closed exit-phi of the induction, and record
2842          the final vector of induction results:  */
2843       exit_phi = NULL;
2844       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, loop_arg)
2845         {
2846           if (!flow_bb_inside_loop_p (iv_loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
2847             {
2848               exit_phi = USE_STMT (use_p);
2849               break;
2850             }
2851         }
2852       if (exit_phi)
2853         {
2854           stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
2855           /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop induction
2856              is not used in the outer-loop (i.e. only outside the outer-loop).  */
2857           gcc_assert (STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_vinfo)
2858                       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_vinfo));
2859
2860           STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_vinfo) = new_stmt;
2861           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2862             {
2863               fprintf (vect_dump, "vector of inductions after inner-loop:");
2864               print_gimple_stmt (vect_dump, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
2865             }
2866         }
2867     }
2868
2869
2870   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
2871     {
2872       fprintf (vect_dump, "transform induction: created def-use cycle: ");
2873       print_gimple_stmt (vect_dump, induction_phi, 0, TDF_SLIM);
2874       fprintf (vect_dump, "\n");
2875       print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def), 0, TDF_SLIM);
2876     }
2877
2878   STMT_VINFO_VEC_STMT (phi_info) = induction_phi;
2879   if (!useless_type_conversion_p (resvectype, vectype))
2880     {
2881       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops
2882          (VIEW_CONVERT_EXPR,
2883           vect_get_new_vect_var (resvectype, vect_simple_var, "vec_iv_"),
2884           build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, resvectype, induc_def), NULL_TREE);
2885       induc_def = make_ssa_name (gimple_assign_lhs (new_stmt), new_stmt);
2886       gimple_assign_set_lhs (new_stmt, induc_def);
2887       si = gsi_start_bb (bb);
2888       gsi_insert_before (&si, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
2889     }
2890
2891   return induc_def;
2892 }
2893
2894
2895 /* Function get_initial_def_for_reduction
2896
2897    Input:
2898    STMT - a stmt that performs a reduction operation in the loop.
2899    INIT_VAL - the initial value of the reduction variable
2900
2901    Output:
2902    ADJUSTMENT_DEF - a tree that holds a value to be added to the final result
2903         of the reduction (used for adjusting the epilog - see below).
2904    Return a vector variable, initialized according to the operation that STMT
2905         performs. This vector will be used as the initial value of the
2906         vector of partial results.
2907
2908    Option1 (adjust in epilog): Initialize the vector as follows:
2909      add/bit or/xor:    [0,0,...,0,0]
2910      mult/bit and:      [1,1,...,1,1]
2911      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,..,init_val,init_val]
2912    and when necessary (e.g. add/mult case) let the caller know
2913    that it needs to adjust the result by init_val.
2914
2915    Option2: Initialize the vector as follows:
2916      add/bit or/xor:    [init_val,0,0,...,0]
2917      mult/bit and:      [init_val,1,1,...,1]
2918      min/max/cond_expr: [init_val,init_val,...,init_val]
2919    and no adjustments are needed.
2920
2921    For example, for the following code:
2922
2923    s = init_val;
2924    for (i=0;i<n;i++)
2925      s = s + a[i];
2926
2927    STMT is 's = s + a[i]', and the reduction variable is 's'.
2928    For a vector of 4 units, we want to return either [0,0,0,init_val],
2929    or [0,0,0,0] and let the caller know that it needs to adjust
2930    the result at the end by 'init_val'.
2931
2932    FORNOW, we are using the 'adjust in epilog' scheme, because this way the
2933    initialization vector is simpler (same element in all entries), if
2934    ADJUSTMENT_DEF is not NULL, and Option2 otherwise.
2935
2936    A cost model should help decide between these two schemes.  */
2937
2938 tree
2939 get_initial_def_for_reduction (gimple stmt, tree init_val,
2940                                tree *adjustment_def)
2941 {
2942   stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (stmt);
2943   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_vinfo);
2944   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
2945   tree scalar_type = TREE_TYPE (init_val);
2946   tree vectype = get_vectype_for_scalar_type (scalar_type);
2947   int nunits;
2948   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
2949   tree def_for_init;
2950   tree init_def;
2951   tree t = NULL_TREE;
2952   int i;
2953   bool nested_in_vect_loop = false;
2954   tree init_value;
2955   REAL_VALUE_TYPE real_init_val = dconst0;
2956   int int_init_val = 0;
2957   gimple def_stmt = NULL;
2958
2959   gcc_assert (vectype);
2960   nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
2961
2962   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (scalar_type) || INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
2963               || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type));
2964
2965   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
2966     nested_in_vect_loop = true;
2967   else
2968     gcc_assert (loop == (gimple_bb (stmt))->loop_father);
2969
2970   /* In case of double reduction we only create a vector variable to be put
2971      in the reduction phi node.  The actual statement creation is done in
2972      vect_create_epilog_for_reduction.  */
2973   if (adjustment_def && nested_in_vect_loop
2974       && TREE_CODE (init_val) == SSA_NAME
2975       && (def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (init_val))
2976       && gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI
2977       && flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (def_stmt))
2978       && vinfo_for_stmt (def_stmt)
2979       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_stmt))
2980           == vect_double_reduction_def)
2981     {
2982       *adjustment_def = NULL;
2983       return vect_create_destination_var (init_val, vectype);
2984     }
2985
2986   if (TREE_CONSTANT (init_val))
2987     {
2988       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
2989         init_value = build_real (scalar_type, TREE_REAL_CST (init_val));
2990       else
2991         init_value = build_int_cst (scalar_type, TREE_INT_CST_LOW (init_val));
2992     }
2993   else
2994     init_value = init_val;
2995
2996   switch (code)
2997     {
2998       case WIDEN_SUM_EXPR:
2999       case DOT_PROD_EXPR:
3000       case PLUS_EXPR:
3001       case MINUS_EXPR:
3002       case BIT_IOR_EXPR:
3003       case BIT_XOR_EXPR:
3004       case MULT_EXPR:
3005       case BIT_AND_EXPR:
3006         /* ADJUSMENT_DEF is NULL when called from
3007            vect_create_epilog_for_reduction to vectorize double reduction.  */
3008         if (adjustment_def)
3009           {
3010             if (nested_in_vect_loop)
3011               *adjustment_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt,
3012                                                               NULL);
3013             else
3014               *adjustment_def = init_val;
3015           }
3016
3017         if (code == MULT_EXPR)
3018           {
3019             real_init_val = dconst1;
3020             int_init_val = 1;
3021           }
3022
3023         if (code == BIT_AND_EXPR)
3024           int_init_val = -1;
3025
3026         if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
3027           def_for_init = build_real (scalar_type, real_init_val);
3028         else
3029           def_for_init = build_int_cst (scalar_type, int_init_val);
3030
3031         /* Create a vector of '0' or '1' except the first element.  */
3032         for (i = nunits - 2; i >= 0; --i)
3033           t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3034
3035         /* Option1: the first element is '0' or '1' as well.  */
3036         if (adjustment_def)
3037           {
3038             t = tree_cons (NULL_TREE, def_for_init, t);
3039             init_def = build_vector (vectype, t);
3040             break;
3041           }
3042
3043         /* Option2: the first element is INIT_VAL.  */
3044         t = tree_cons (NULL_TREE, init_value, t);
3045         if (TREE_CONSTANT (init_val))
3046           init_def = build_vector (vectype, t);
3047         else
3048           init_def = build_constructor_from_list (vectype, t);
3049
3050         break;
3051
3052       case MIN_EXPR:
3053       case MAX_EXPR:
3054       case COND_EXPR:
3055         if (adjustment_def)
3056           {
3057             *adjustment_def = NULL_TREE;
3058             init_def = vect_get_vec_def_for_operand (init_val, stmt, NULL);
3059             break;
3060           }
3061
3062         init_def = build_vector_from_val (vectype, init_value);
3063         break;
3064
3065       default:
3066         gcc_unreachable ();
3067     }
3068
3069   return init_def;
3070 }
3071
3072
3073 /* Function vect_create_epilog_for_reduction
3074
3075    Create code at the loop-epilog to finalize the result of a reduction
3076    computation. 
3077   
3078    VECT_DEFS is list of vector of partial results, i.e., the lhs's of vector 
3079      reduction statements. 
3080    STMT is the scalar reduction stmt that is being vectorized.
3081    NCOPIES is > 1 in case the vectorization factor (VF) is bigger than the
3082      number of elements that we can fit in a vectype (nunits).  In this case
3083      we have to generate more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll"
3084      the vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
3085      in vectorizable_operation.
3086    REDUC_CODE is the tree-code for the epilog reduction.
3087    REDUCTION_PHIS is a list of the phi-nodes that carry the reduction 
3088      computation.
3089    REDUC_INDEX is the index of the operand in the right hand side of the 
3090      statement that is defined by REDUCTION_PHI.
3091    DOUBLE_REDUC is TRUE if double reduction phi nodes should be handled.
3092    SLP_NODE is an SLP node containing a group of reduction statements. The 
3093      first one in this group is STMT.
3094
3095    This function:
3096    1. Creates the reduction def-use cycles: sets the arguments for 
3097       REDUCTION_PHIS:
3098       The loop-entry argument is the vectorized initial-value of the reduction.
3099       The loop-latch argument is taken from VECT_DEFS - the vector of partial 
3100       sums.
3101    2. "Reduces" each vector of partial results VECT_DEFS into a single result,
3102       by applying the operation specified by REDUC_CODE if available, or by 
3103       other means (whole-vector shifts or a scalar loop).
3104       The function also creates a new phi node at the loop exit to preserve
3105       loop-closed form, as illustrated below.
3106
3107      The flow at the entry to this function:
3108
3109         loop:
3110           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3111           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3112           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3113         loop_exit:
3114           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3115           use <s_out0>
3116           use <s_out0>
3117
3118      The above is transformed by this function into:
3119
3120         loop:
3121           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3122           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3123           s_loop = scalar_stmt                  # (scalar) STMT
3124         loop_exit:
3125           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3126           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3127           v_out2 = reduce <v_out1>
3128           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3129           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3130           use <s_out4>
3131           use <s_out4>
3132 */
3133
3134 static void
3135 vect_create_epilog_for_reduction (VEC (tree, heap) *vect_defs, gimple stmt,
3136                                   int ncopies, enum tree_code reduc_code,
3137                                   VEC (gimple, heap) *reduction_phis,
3138                                   int reduc_index, bool double_reduc, 
3139                                   slp_tree slp_node)
3140 {
3141   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3142   stmt_vec_info prev_phi_info;
3143   tree vectype;
3144   enum machine_mode mode;
3145   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3146   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo), *outer_loop = NULL;
3147   basic_block exit_bb;
3148   tree scalar_dest;
3149   tree scalar_type;
3150   gimple new_phi = NULL, phi;
3151   gimple_stmt_iterator exit_gsi;
3152   tree vec_dest;
3153   tree new_temp = NULL_TREE, new_dest, new_name, new_scalar_dest;
3154   gimple epilog_stmt = NULL;
3155   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3156   gimple exit_phi;
3157   tree bitsize, bitpos;
3158   tree adjustment_def = NULL;
3159   tree vec_initial_def = NULL;
3160   tree reduction_op, expr, def;
3161   tree orig_name, scalar_result;
3162   imm_use_iterator imm_iter, phi_imm_iter;
3163   use_operand_p use_p, phi_use_p;
3164   bool extract_scalar_result = false;
3165   gimple use_stmt, orig_stmt, reduction_phi = NULL;
3166   bool nested_in_vect_loop = false;
3167   VEC (gimple, heap) *new_phis = NULL;
3168   enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type;
3169   int j, i;
3170   VEC (tree, heap) *scalar_results = NULL;
3171   unsigned int group_size = 1, k, ratio;
3172   VEC (tree, heap) *vec_initial_defs = NULL;
3173   VEC (gimple, heap) *phis;
3174
3175   if (slp_node)
3176     group_size = VEC_length (gimple, SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node)); 
3177
3178   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3179     {
3180       outer_loop = loop;
3181       loop = loop->inner;
3182       nested_in_vect_loop = true;
3183       gcc_assert (!slp_node);
3184     }
3185
3186   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
3187     {
3188     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
3189       gcc_assert (TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt))
3190                                        == ternary_op);
3191       reduction_op = TREE_OPERAND (gimple_assign_rhs1 (stmt), reduc_index);
3192       break;
3193     case GIMPLE_UNARY_RHS:
3194       reduction_op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
3195       break;
3196     case GIMPLE_BINARY_RHS:
3197       reduction_op = reduc_index ?
3198                      gimple_assign_rhs2 (stmt) : gimple_assign_rhs1 (stmt);
3199       break;
3200     default:
3201       gcc_unreachable ();
3202     }
3203
3204   vectype = get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (reduction_op));
3205   gcc_assert (vectype);
3206   mode = TYPE_MODE (vectype);
3207
3208   /* 1. Create the reduction def-use cycle:
3209      Set the arguments of REDUCTION_PHIS, i.e., transform
3210
3211         loop:
3212           vec_def = phi <null, null>            # REDUCTION_PHI
3213           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3214           ...
3215
3216      into:
3217
3218         loop:
3219           vec_def = phi <vec_init, VECT_DEF>    # REDUCTION_PHI
3220           VECT_DEF = vector_stmt                # vectorized form of STMT
3221           ...
3222
3223      (in case of SLP, do it for all the phis). */
3224
3225   /* Get the loop-entry arguments.  */
3226   if (slp_node)
3227     vect_get_slp_defs (reduction_op, NULL_TREE, slp_node, &vec_initial_defs,
3228                        NULL, reduc_index);
3229   else
3230     {
3231       vec_initial_defs = VEC_alloc (tree, heap, 1);
3232      /* For the case of reduction, vect_get_vec_def_for_operand returns
3233         the scalar def before the loop, that defines the initial value
3234         of the reduction variable.  */
3235       vec_initial_def = vect_get_vec_def_for_operand (reduction_op, stmt,
3236                                                       &adjustment_def);
3237       VEC_quick_push (tree, vec_initial_defs, vec_initial_def);
3238     }
3239
3240   /* Set phi nodes arguments.  */
3241   FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, reduction_phis, i, phi)
3242     {
3243       tree vec_init_def = VEC_index (tree, vec_initial_defs, i);
3244       tree def = VEC_index (tree, vect_defs, i);
3245       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3246         {
3247           /* Set the loop-entry arg of the reduction-phi.  */
3248           add_phi_arg (phi, vec_init_def, loop_preheader_edge (loop),
3249                        UNKNOWN_LOCATION);
3250
3251           /* Set the loop-latch arg for the reduction-phi.  */
3252           if (j > 0)
3253             def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (vect_unknown_def_type, def);
3254
3255           add_phi_arg (phi, def, loop_latch_edge (loop), UNKNOWN_LOCATION);
3256
3257           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3258             {
3259               fprintf (vect_dump, "transform reduction: created def-use"
3260                                   " cycle: ");
3261               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
3262               fprintf (vect_dump, "\n");
3263               print_gimple_stmt (vect_dump, SSA_NAME_DEF_STMT (def), 0,
3264                                  TDF_SLIM);
3265             }
3266
3267           phi = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (phi));
3268         }
3269     }
3270
3271   VEC_free (tree, heap, vec_initial_defs);
3272
3273   /* 2. Create epilog code.
3274         The reduction epilog code operates across the elements of the vector
3275         of partial results computed by the vectorized loop.
3276         The reduction epilog code consists of:
3277
3278         step 1: compute the scalar result in a vector (v_out2)
3279         step 2: extract the scalar result (s_out3) from the vector (v_out2)
3280         step 3: adjust the scalar result (s_out3) if needed.
3281
3282         Step 1 can be accomplished using one the following three schemes:
3283           (scheme 1) using reduc_code, if available.
3284           (scheme 2) using whole-vector shifts, if available.
3285           (scheme 3) using a scalar loop. In this case steps 1+2 above are
3286                      combined.
3287
3288           The overall epilog code looks like this:
3289
3290           s_out0 = phi <s_loop>         # original EXIT_PHI
3291           v_out1 = phi <VECT_DEF>       # NEW_EXIT_PHI
3292           v_out2 = reduce <v_out1>              # step 1
3293           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>    # step 2
3294           s_out4 = adjust_result <s_out3>       # step 3
3295
3296           (step 3 is optional, and steps 1 and 2 may be combined).
3297           Lastly, the uses of s_out0 are replaced by s_out4.  */
3298
3299
3300   /* 2.1 Create new loop-exit-phis to preserve loop-closed form:
3301          v_out1 = phi <VECT_DEF> 
3302          Store them in NEW_PHIS.  */
3303
3304   exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3305   prev_phi_info = NULL;
3306   new_phis = VEC_alloc (gimple, heap, VEC_length (tree, vect_defs));
3307   FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vect_defs, i, def)
3308     {
3309       for (j = 0; j < ncopies; j++)
3310         {
3311           phi = create_phi_node (SSA_NAME_VAR (def), exit_bb);
3312           set_vinfo_for_stmt (phi, new_stmt_vec_info (phi, loop_vinfo, NULL));
3313           if (j == 0)
3314             VEC_quick_push (gimple, new_phis, phi);
3315           else
3316             {
3317               def = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, def);
3318               STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = phi;
3319             }
3320
3321           SET_PHI_ARG_DEF (phi, single_exit (loop)->dest_idx, def);
3322           prev_phi_info = vinfo_for_stmt (phi);
3323         }
3324     }
3325
3326   /* The epilogue is created for the outer-loop, i.e., for the loop being
3327      vectorized.  */
3328   if (double_reduc)
3329     {
3330       loop = outer_loop;
3331       exit_bb = single_exit (loop)->dest;
3332     }
3333
3334   exit_gsi = gsi_after_labels (exit_bb);
3335
3336   /* 2.2 Get the relevant tree-code to use in the epilog for schemes 2,3
3337          (i.e. when reduc_code is not available) and in the final adjustment
3338          code (if needed).  Also get the original scalar reduction variable as
3339          defined in the loop.  In case STMT is a "pattern-stmt" (i.e. - it
3340          represents a reduction pattern), the tree-code and scalar-def are
3341          taken from the original stmt that the pattern-stmt (STMT) replaces.
3342          Otherwise (it is a regular reduction) - the tree-code and scalar-def
3343          are taken from STMT.  */
3344
3345   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3346   if (!orig_stmt)
3347     {
3348       /* Regular reduction  */
3349       orig_stmt = stmt;
3350     }
3351   else
3352     {
3353       /* Reduction pattern  */
3354       stmt_vec_info stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3355       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_vinfo));
3356       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_vinfo) == stmt);
3357     }
3358
3359   code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
3360   /* For MINUS_EXPR the initial vector is [init_val,0,...,0], therefore,
3361      partial results are added and not subtracted.  */
3362   if (code == MINUS_EXPR) 
3363     code = PLUS_EXPR;
3364   
3365   scalar_dest = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
3366   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
3367   scalar_results = VEC_alloc (tree, heap, group_size); 
3368   new_scalar_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, NULL);
3369   bitsize = TYPE_SIZE (scalar_type);
3370
3371   /* In case this is a reduction in an inner-loop while vectorizing an outer
3372      loop - we don't need to extract a single scalar result at the end of the
3373      inner-loop (unless it is double reduction, i.e., the use of reduction is
3374      outside the outer-loop).  The final vector of partial results will be used
3375      in the vectorized outer-loop, or reduced to a scalar result at the end of
3376      the outer-loop.  */
3377   if (nested_in_vect_loop && !double_reduc)
3378     goto vect_finalize_reduction;
3379
3380   /* 2.3 Create the reduction code, using one of the three schemes described
3381          above. In SLP we simply need to extract all the elements from the 
3382          vector (without reducing them), so we use scalar shifts.  */
3383   if (reduc_code != ERROR_MARK && !slp_node)
3384     {
3385       tree tmp;
3386
3387       /*** Case 1:  Create:
3388            v_out2 = reduc_expr <v_out1>  */
3389
3390       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3391         fprintf (vect_dump, "Reduce using direct vector reduction.");
3392
3393       vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3394       new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3395       tmp = build1 (reduc_code, vectype,  PHI_RESULT (new_phi));
3396       epilog_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, tmp);
3397       new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3398       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3399       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3400
3401       extract_scalar_result = true;
3402     }
3403   else
3404     {
3405       enum tree_code shift_code = ERROR_MARK;
3406       bool have_whole_vector_shift = true;
3407       int bit_offset;
3408       int element_bitsize = tree_low_cst (bitsize, 1);
3409       int vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3410       tree vec_temp;
3411
3412       if (optab_handler (vec_shr_optab, mode) != CODE_FOR_nothing)
3413         shift_code = VEC_RSHIFT_EXPR;
3414       else
3415         have_whole_vector_shift = false;
3416
3417       /* Regardless of whether we have a whole vector shift, if we're
3418          emulating the operation via tree-vect-generic, we don't want
3419          to use it.  Only the first round of the reduction is likely
3420          to still be profitable via emulation.  */
3421       /* ??? It might be better to emit a reduction tree code here, so that
3422          tree-vect-generic can expand the first round via bit tricks.  */
3423       if (!VECTOR_MODE_P (mode))
3424         have_whole_vector_shift = false;
3425       else
3426         {
3427           optab optab = optab_for_tree_code (code, vectype, optab_default);
3428           if (optab_handler (optab, mode) == CODE_FOR_nothing)
3429             have_whole_vector_shift = false;
3430         }
3431
3432       if (have_whole_vector_shift && !slp_node)
3433         {
3434           /*** Case 2: Create:
3435              for (offset = VS/2; offset >= element_size; offset/=2)
3436                 {
3437                   Create:  va' = vec_shift <va, offset>
3438                   Create:  va = vop <va, va'>
3439                 }  */
3440
3441           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3442             fprintf (vect_dump, "Reduce using vector shifts");
3443
3444           vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3445           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3446           new_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3447           for (bit_offset = vec_size_in_bits/2;
3448                bit_offset >= element_bitsize;
3449                bit_offset /= 2)
3450             {
3451               tree bitpos = size_int (bit_offset);
3452
3453               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (shift_code,
3454                                                vec_dest, new_temp, bitpos);
3455               new_name = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3456               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3457               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3458
3459               epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code, vec_dest,
3460                                                           new_name, new_temp);
3461               new_temp = make_ssa_name (vec_dest, epilog_stmt);
3462               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3463               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3464             }
3465
3466           extract_scalar_result = true;
3467         }
3468       else
3469         {
3470           tree rhs;
3471
3472           /*** Case 3: Create:
3473              s = extract_field <v_out2, 0>
3474              for (offset = element_size;
3475                   offset < vector_size;
3476                   offset += element_size;)
3477                {
3478                  Create:  s' = extract_field <v_out2, offset>
3479                  Create:  s = op <s, s'>  // For non SLP cases
3480                }  */
3481
3482           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3483             fprintf (vect_dump, "Reduce using scalar code. ");
3484
3485           vec_size_in_bits = tree_low_cst (TYPE_SIZE (vectype), 1);
3486           FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, new_phis, i, new_phi)
3487             {
3488               vec_temp = PHI_RESULT (new_phi);
3489               rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp, bitsize,
3490                             bitsize_zero_node);
3491               epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3492               new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3493               gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3494               gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3495
3496               /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so we just
3497                  collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3498               if (slp_node)
3499                 VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3500
3501               for (bit_offset = element_bitsize;
3502                    bit_offset < vec_size_in_bits;
3503                    bit_offset += element_bitsize)
3504                 {
3505                   tree bitpos = bitsize_int (bit_offset);
3506                   tree rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, vec_temp,
3507                                      bitsize, bitpos);
3508
3509                   epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3510                   new_name = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3511                   gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_name);
3512                   gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3513
3514                   if (slp_node)
3515                     {
3516                       /* In SLP we don't need to apply reduction operation, so 
3517                          we just collect s' values in SCALAR_RESULTS.  */
3518                       new_temp = new_name;
3519                       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_name);
3520                     }
3521                   else
3522                     {
3523                       epilog_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3524                                           new_scalar_dest, new_name, new_temp);
3525                       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3526                       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3527                       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3528                     }
3529                 }
3530             }
3531
3532           /* The only case where we need to reduce scalar results in SLP, is
3533              unrolling.  If the size of SCALAR_RESULTS is greater than
3534              GROUP_SIZE, we reduce them combining elements modulo 
3535              GROUP_SIZE.  */
3536           if (slp_node)
3537             {
3538               tree res, first_res, new_res;
3539               gimple new_stmt;
3540             
3541               /* Reduce multiple scalar results in case of SLP unrolling.  */
3542               for (j = group_size; VEC_iterate (tree, scalar_results, j, res);
3543                    j++)
3544                 {
3545                   first_res = VEC_index (tree, scalar_results, j % group_size);
3546                   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (code,
3547                                               new_scalar_dest, first_res, res);
3548                   new_res = make_ssa_name (new_scalar_dest, new_stmt);
3549                   gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_res);
3550                   gsi_insert_before (&exit_gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
3551                   VEC_replace (tree, scalar_results, j % group_size, new_res);
3552                 }
3553             }
3554           else
3555             /* Not SLP - we have one scalar to keep in SCALAR_RESULTS.  */
3556             VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3557
3558           extract_scalar_result = false;
3559         }
3560     }
3561
3562   /* 2.4  Extract the final scalar result.  Create:
3563           s_out3 = extract_field <v_out2, bitpos>  */
3564
3565   if (extract_scalar_result)
3566     {
3567       tree rhs;
3568
3569       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3570         fprintf (vect_dump, "extract scalar result");
3571
3572       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3573         bitpos = size_binop (MULT_EXPR,
3574                              bitsize_int (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype) - 1),
3575                              TYPE_SIZE (scalar_type));
3576       else
3577         bitpos = bitsize_zero_node;
3578
3579       rhs = build3 (BIT_FIELD_REF, scalar_type, new_temp, bitsize, bitpos);
3580       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_scalar_dest, rhs);
3581       new_temp = make_ssa_name (new_scalar_dest, epilog_stmt);
3582       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3583       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3584       VEC_safe_push (tree, heap, scalar_results, new_temp);
3585     }
3586   
3587 vect_finalize_reduction:
3588
3589   if (double_reduc)
3590     loop = loop->inner;
3591
3592   /* 2.5 Adjust the final result by the initial value of the reduction
3593          variable. (When such adjustment is not needed, then
3594          'adjustment_def' is zero).  For example, if code is PLUS we create:
3595          new_temp = loop_exit_def + adjustment_def  */
3596
3597   if (adjustment_def)
3598     {
3599       gcc_assert (!slp_node);
3600       if (nested_in_vect_loop)
3601         {
3602           new_phi = VEC_index (gimple, new_phis, 0);
3603           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) == VECTOR_TYPE);
3604           expr = build2 (code, vectype, PHI_RESULT (new_phi), adjustment_def);
3605           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype);
3606         }
3607       else
3608         {
3609           new_temp = VEC_index (tree, scalar_results, 0);
3610           gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (adjustment_def)) != VECTOR_TYPE);
3611           expr = build2 (code, scalar_type, new_temp, adjustment_def);
3612           new_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, scalar_type);
3613         }
3614
3615       epilog_stmt = gimple_build_assign (new_dest, expr);
3616       new_temp = make_ssa_name (new_dest, epilog_stmt);
3617       gimple_assign_set_lhs (epilog_stmt, new_temp);
3618       SSA_NAME_DEF_STMT (new_temp) = epilog_stmt;
3619       gsi_insert_before (&exit_gsi, epilog_stmt, GSI_SAME_STMT);
3620       if (nested_in_vect_loop)
3621         {
3622           set_vinfo_for_stmt (epilog_stmt,
3623                               new_stmt_vec_info (epilog_stmt, loop_vinfo,
3624                                                  NULL));
3625           STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (epilog_stmt)) =
3626                 STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (new_phi));
3627
3628           if (!double_reduc)
3629             VEC_quick_push (tree, scalar_results, new_temp);
3630           else
3631             VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3632         }
3633       else
3634         VEC_replace (tree, scalar_results, 0, new_temp);
3635
3636       VEC_replace (gimple, new_phis, 0, epilog_stmt);
3637     }
3638
3639   /* 2.6  Handle the loop-exit phis.  Replace the uses of scalar loop-exit
3640           phis with new adjusted scalar results, i.e., replace use <s_out0>
3641           with use <s_out4>.        
3642
3643      Transform:
3644         loop_exit:
3645           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3646           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3647           v_out2 = reduce <v_out1>
3648           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3649           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3650           use <s_out0>
3651           use <s_out0>
3652
3653      into:
3654
3655         loop_exit:
3656           s_out0 = phi <s_loop>                 # (scalar) EXIT_PHI
3657           v_out1 = phi <VECT_DEF>               # NEW_EXIT_PHI
3658           v_out2 = reduce <v_out1>
3659           s_out3 = extract_field <v_out2, 0>
3660           s_out4 = adjust_result <s_out3>
3661           use <s_out4>  
3662           use <s_out4> */
3663
3664   /* In SLP we may have several statements in NEW_PHIS and REDUCTION_PHIS (in 
3665      case that GROUP_SIZE is greater than vectorization factor).  Therefore, we
3666      need to match SCALAR_RESULTS with corresponding statements.  The first
3667      (GROUP_SIZE / number of new vector stmts) scalar results correspond to
3668      the first vector stmt, etc.  
3669      (RATIO is equal to (GROUP_SIZE / number of new vector stmts)).  */ 
3670   if (group_size > VEC_length (gimple, new_phis))
3671     {
3672       ratio = group_size / VEC_length (gimple, new_phis);
3673       gcc_assert (!(group_size % VEC_length (gimple, new_phis)));
3674     }
3675   else
3676     ratio = 1;
3677
3678   for (k = 0; k < group_size; k++)
3679     {
3680       if (k % ratio == 0)
3681         {
3682           epilog_stmt = VEC_index (gimple, new_phis, k / ratio);
3683           reduction_phi = VEC_index (gimple, reduction_phis, k / ratio);
3684         }
3685
3686       if (slp_node)
3687         {
3688           gimple current_stmt = VEC_index (gimple,
3689                                        SLP_TREE_SCALAR_STMTS (slp_node), k);
3690
3691           orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (current_stmt));
3692           /* SLP statements can't participate in patterns.  */
3693           gcc_assert (!orig_stmt);
3694           scalar_dest = gimple_assign_lhs (current_stmt);
3695         }
3696
3697       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3698       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3699          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses -
3700          one at the latch block, and one at the loop exit).  */
3701       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3702         if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3703           VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3704
3705       /* We expect to have found an exit_phi because of loop-closed-ssa
3706          form.  */
3707       gcc_assert (!VEC_empty (gimple, phis));
3708
3709       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3710         {
3711           if (outer_loop)
3712             {
3713               stmt_vec_info exit_phi_vinfo = vinfo_for_stmt (exit_phi);
3714               gimple vect_phi;
3715
3716               /* FORNOW. Currently not supporting the case that an inner-loop
3717                  reduction is not used in the outer-loop (but only outside the
3718                  outer-loop), unless it is double reduction.  */
3719               gcc_assert ((STMT_VINFO_RELEVANT_P (exit_phi_vinfo)
3720                            && !STMT_VINFO_LIVE_P (exit_phi_vinfo))
3721                           || double_reduc);
3722
3723               STMT_VINFO_VEC_STMT (exit_phi_vinfo) = epilog_stmt;
3724               if (!double_reduc
3725                   || STMT_VINFO_DEF_TYPE (exit_phi_vinfo)
3726                       != vect_double_reduction_def)
3727                 continue;
3728
3729               /* Handle double reduction:
3730
3731                  stmt1: s1 = phi <s0, s2>  - double reduction phi (outer loop)
3732                  stmt2:   s3 = phi <s1, s4> - (regular) reduc phi (inner loop)
3733                  stmt3:   s4 = use (s3)     - (regular) reduc stmt (inner loop)
3734                  stmt4: s2 = phi <s4>      - double reduction stmt (outer loop)
3735
3736                  At that point the regular reduction (stmt2 and stmt3) is
3737                  already vectorized, as well as the exit phi node, stmt4.
3738                  Here we vectorize the phi node of double reduction, stmt1, and
3739                  update all relevant statements.  */
3740
3741               /* Go through all the uses of s2 to find double reduction phi
3742                  node, i.e., stmt1 above.  */
3743               orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3744               FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3745                 {
3746                   stmt_vec_info use_stmt_vinfo = vinfo_for_stmt (use_stmt);
3747                   stmt_vec_info new_phi_vinfo;
3748                   tree vect_phi_init, preheader_arg, vect_phi_res, init_def;
3749                   basic_block bb = gimple_bb (use_stmt);
3750                   gimple use;
3751
3752                   /* Check that USE_STMT is really double reduction phi
3753                      node.  */
3754                   if (gimple_code (use_stmt) != GIMPLE_PHI
3755                       || gimple_phi_num_args (use_stmt) != 2
3756                       || !use_stmt_vinfo
3757                       || STMT_VINFO_DEF_TYPE (use_stmt_vinfo)
3758                           != vect_double_reduction_def
3759                       || bb->loop_father != outer_loop)
3760                     continue;
3761
3762                   /* Create vector phi node for double reduction:
3763                      vs1 = phi <vs0, vs2>
3764                      vs1 was created previously in this function by a call to
3765                        vect_get_vec_def_for_operand and is stored in
3766                        vec_initial_def;
3767                      vs2 is defined by EPILOG_STMT, the vectorized EXIT_PHI;
3768                      vs0 is created here.  */
3769
3770                   /* Create vector phi node.  */
3771                   vect_phi = create_phi_node (vec_initial_def, bb);
3772                   new_phi_vinfo = new_stmt_vec_info (vect_phi,
3773                                     loop_vec_info_for_loop (outer_loop), NULL);
3774                   set_vinfo_for_stmt (vect_phi, new_phi_vinfo);
3775
3776                   /* Create vs0 - initial def of the double reduction phi.  */
3777                   preheader_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (use_stmt,
3778                                              loop_preheader_edge (outer_loop));
3779                   init_def = get_initial_def_for_reduction (stmt,
3780                                                           preheader_arg, NULL);
3781                   vect_phi_init = vect_init_vector (use_stmt, init_def,
3782                                                     vectype, NULL);
3783
3784                   /* Update phi node arguments with vs0 and vs2.  */
3785                   add_phi_arg (vect_phi, vect_phi_init,
3786                                loop_preheader_edge (outer_loop),
3787                                UNKNOWN_LOCATION);
3788                   add_phi_arg (vect_phi, PHI_RESULT (epilog_stmt),
3789                                loop_latch_edge (outer_loop), UNKNOWN_LOCATION);
3790                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
3791                     {
3792                       fprintf (vect_dump, "created double reduction phi "
3793                                           "node: ");
3794                       print_gimple_stmt (vect_dump, vect_phi, 0, TDF_SLIM);
3795                     }
3796
3797                   vect_phi_res = PHI_RESULT (vect_phi);
3798
3799                   /* Replace the use, i.e., set the correct vs1 in the regular
3800                      reduction phi node.  FORNOW, NCOPIES is always 1, so the
3801                      loop is redundant.  */
3802                   use = reduction_phi;
3803                   for (j = 0; j < ncopies; j++)
3804                     {
3805                       edge pr_edge = loop_preheader_edge (loop);
3806                       SET_PHI_ARG_DEF (use, pr_edge->dest_idx, vect_phi_res);
3807                       use = STMT_VINFO_RELATED_STMT (vinfo_for_stmt (use));
3808                     }
3809                 }
3810             }
3811         }
3812
3813       VEC_free (gimple, heap, phis);
3814       if (nested_in_vect_loop)
3815         {
3816           if (double_reduc)
3817             loop = outer_loop;
3818           else
3819             continue;
3820         }
3821
3822       phis = VEC_alloc (gimple, heap, 3);
3823       /* Find the loop-closed-use at the loop exit of the original scalar
3824          result.  (The reduction result is expected to have two immediate uses,
3825          one at the latch block, and one at the loop exit).  For double
3826          reductions we are looking for exit phis of the outer loop.  */
3827       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, scalar_dest)
3828         {
3829           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, gimple_bb (USE_STMT (use_p))))
3830             VEC_safe_push (gimple, heap, phis, USE_STMT (use_p));
3831           else
3832             {
3833               if (double_reduc && gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
3834                 {
3835                   tree phi_res = PHI_RESULT (USE_STMT (use_p));
3836
3837                   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (phi_use_p, phi_imm_iter, phi_res)
3838                     {
3839                       if (!flow_bb_inside_loop_p (loop,
3840                                              gimple_bb (USE_STMT (phi_use_p))))
3841                         VEC_safe_push (gimple, heap, phis,
3842                                        USE_STMT (phi_use_p));
3843                     }
3844                 }
3845             }
3846         }
3847
3848       FOR_EACH_VEC_ELT (gimple, phis, i, exit_phi)
3849         {
3850           /* Replace the uses:  */
3851           orig_name = PHI_RESULT (exit_phi);
3852           scalar_result = VEC_index (tree, scalar_results, k);
3853           FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, imm_iter, orig_name)
3854             FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, imm_iter)
3855               SET_USE (use_p, scalar_result);
3856         }
3857
3858       VEC_free (gimple, heap, phis);
3859     }
3860
3861   VEC_free (tree, heap, scalar_results);
3862   VEC_free (gimple, heap, new_phis);
3863
3864
3865
3866 /* Function vectorizable_reduction.
3867
3868    Check if STMT performs a reduction operation that can be vectorized.
3869    If VEC_STMT is also passed, vectorize the STMT: create a vectorized
3870    stmt to replace it, put it in VEC_STMT, and insert it at GSI.
3871    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.
3872
3873    This function also handles reduction idioms (patterns) that have been
3874    recognized in advance during vect_pattern_recog.  In this case, STMT may be
3875    of this form:
3876      X = pattern_expr (arg0, arg1, ..., X)
3877    and it's STMT_VINFO_RELATED_STMT points to the last stmt in the original
3878    sequence that had been detected and replaced by the pattern-stmt (STMT).
3879
3880    In some cases of reduction patterns, the type of the reduction variable X is
3881    different than the type of the other arguments of STMT.
3882    In such cases, the vectype that is used when transforming STMT into a vector
3883    stmt is different than the vectype that is used to determine the
3884    vectorization factor, because it consists of a different number of elements
3885    than the actual number of elements that are being operated upon in parallel.
3886
3887    For example, consider an accumulation of shorts into an int accumulator.
3888    On some targets it's possible to vectorize this pattern operating on 8
3889    shorts at a time (hence, the vectype for purposes of determining the
3890    vectorization factor should be V8HI); on the other hand, the vectype that
3891    is used to create the vector form is actually V4SI (the type of the result).
3892
3893    Upon entry to this function, STMT_VINFO_VECTYPE records the vectype that
3894    indicates what is the actual level of parallelism (V8HI in the example), so
3895    that the right vectorization factor would be derived.  This vectype
3896    corresponds to the type of arguments to the reduction stmt, and should *NOT*
3897    be used to create the vectorized stmt.  The right vectype for the vectorized
3898    stmt is obtained from the type of the result X:
3899         get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3900
3901    This means that, contrary to "regular" reductions (or "regular" stmts in
3902    general), the following equation:
3903       STMT_VINFO_VECTYPE == get_vectype_for_scalar_type (TREE_TYPE (X))
3904    does *NOT* necessarily hold for reduction patterns.  */
3905
3906 bool
3907 vectorizable_reduction (gimple stmt, gimple_stmt_iterator *gsi,
3908                         gimple *vec_stmt, slp_tree slp_node)
3909 {
3910   tree vec_dest;
3911   tree scalar_dest;
3912   tree loop_vec_def0 = NULL_TREE, loop_vec_def1 = NULL_TREE;
3913   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
3914   tree vectype_out = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
3915   tree vectype_in = NULL_TREE;
3916   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
3917   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
3918   enum tree_code code, orig_code, epilog_reduc_code;
3919   enum machine_mode vec_mode;
3920   int op_type;
3921   optab optab, reduc_optab;
3922   tree new_temp = NULL_TREE;
3923   tree def;
3924   gimple def_stmt;
3925   enum vect_def_type dt;
3926   gimple new_phi = NULL;
3927   tree scalar_type;
3928   bool is_simple_use;
3929   gimple orig_stmt;
3930   stmt_vec_info orig_stmt_info;
3931   tree expr = NULL_TREE;
3932   int i;
3933   int ncopies;
3934   int epilog_copies;
3935   stmt_vec_info prev_stmt_info, prev_phi_info;
3936   bool single_defuse_cycle = false;
3937   tree reduc_def = NULL_TREE;
3938   gimple new_stmt = NULL;
3939   int j;
3940   tree ops[3];
3941   bool nested_cycle = false, found_nested_cycle_def = false;
3942   gimple reduc_def_stmt = NULL;
3943   /* The default is that the reduction variable is the last in statement.  */
3944   int reduc_index = 2;
3945   bool double_reduc = false, dummy;
3946   basic_block def_bb;
3947   struct loop * def_stmt_loop, *outer_loop = NULL;
3948   tree def_arg;
3949   gimple def_arg_stmt;
3950   VEC (tree, heap) *vec_oprnds0 = NULL, *vec_oprnds1 = NULL, *vect_defs = NULL;
3951   VEC (gimple, heap) *phis = NULL;
3952   int vec_num;
3953   tree def0, def1, tem;
3954
3955   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
3956     {
3957       outer_loop = loop;
3958       loop = loop->inner;
3959       nested_cycle = true;
3960     }
3961
3962   /* 1. Is vectorizable reduction?  */
3963   /* Not supportable if the reduction variable is used in the loop.  */
3964   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) > vect_used_in_outer)
3965     return false;
3966
3967   /* Reductions that are not used even in an enclosing outer-loop,
3968      are expected to be "live" (used out of the loop).  */
3969   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope
3970       && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
3971     return false;
3972
3973   /* Make sure it was already recognized as a reduction computation.  */
3974   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_reduction_def
3975       && STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) != vect_nested_cycle)
3976     return false;
3977
3978   /* 2. Has this been recognized as a reduction pattern?
3979
3980      Check if STMT represents a pattern that has been recognized
3981      in earlier analysis stages.  For stmts that represent a pattern,
3982      the STMT_VINFO_RELATED_STMT field records the last stmt in
3983      the original sequence that constitutes the pattern.  */
3984
3985   orig_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
3986   if (orig_stmt)
3987     {
3988       orig_stmt_info = vinfo_for_stmt (orig_stmt);
3989       gcc_assert (STMT_VINFO_RELATED_STMT (orig_stmt_info) == stmt);
3990       gcc_assert (STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (orig_stmt_info));
3991       gcc_assert (!STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (stmt_info));
3992     }
3993
3994   /* 3. Check the operands of the operation.  The first operands are defined
3995         inside the loop body. The last operand is the reduction variable,
3996         which is defined by the loop-header-phi.  */
3997
3998   gcc_assert (is_gimple_assign (stmt));
3999
4000   /* Flatten RHS.  */
4001   switch (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)))
4002     {
4003     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
4004       op_type = TREE_OPERAND_LENGTH (gimple_assign_rhs1 (stmt));
4005       if (op_type == ternary_op)
4006         {
4007           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4008           ops[0] = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4009           ops[1] = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4010           ops[2] = TREE_OPERAND (rhs, 2);
4011           code = TREE_CODE (rhs);
4012         }
4013       else
4014         return false;
4015       break;
4016
4017     case GIMPLE_BINARY_RHS:
4018       code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4019       op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4020       gcc_assert (op_type == binary_op);
4021       ops[0] = gimple_assign_rhs1 (stmt);
4022       ops[1] = gimple_assign_rhs2 (stmt);
4023       break;
4024
4025     case GIMPLE_UNARY_RHS:
4026       return false;
4027
4028     default:
4029       gcc_unreachable ();
4030     }
4031
4032   scalar_dest = gimple_assign_lhs (stmt);
4033   scalar_type = TREE_TYPE (scalar_dest);
4034   if (!POINTER_TYPE_P (scalar_type) && !INTEGRAL_TYPE_P (scalar_type)
4035       && !SCALAR_FLOAT_TYPE_P (scalar_type))
4036     return false;
4037
4038   /* All uses but the last are expected to be defined in the loop.
4039      The last use is the reduction variable.  In case of nested cycle this
4040      assumption is not true: we use reduc_index to record the index of the
4041      reduction variable.  */
4042   for (i = 0; i < op_type-1; i++)
4043     {
4044       /* The condition of COND_EXPR is checked in vectorizable_condition().  */
4045       if (i == 0 && code == COND_EXPR)
4046         continue;
4047
4048       is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL,
4049                                             &def_stmt, &def, &dt, &tem);
4050       if (!vectype_in)
4051         vectype_in = tem;
4052       gcc_assert (is_simple_use);
4053       if (dt != vect_internal_def
4054           && dt != vect_external_def
4055           && dt != vect_constant_def
4056           && dt != vect_induction_def
4057           && !(dt == vect_nested_cycle && nested_cycle))
4058         return false;
4059
4060       if (dt == vect_nested_cycle)
4061         {
4062           found_nested_cycle_def = true;
4063           reduc_def_stmt = def_stmt;
4064           reduc_index = i;
4065         }
4066     }
4067
4068   is_simple_use = vect_is_simple_use_1 (ops[i], loop_vinfo, NULL, &def_stmt,
4069                                         &def, &dt, &tem);
4070   if (!vectype_in)
4071     vectype_in = tem;
4072   gcc_assert (is_simple_use);
4073   gcc_assert (dt == vect_reduction_def
4074               || dt == vect_nested_cycle
4075               || ((dt == vect_internal_def || dt == vect_external_def
4076                    || dt == vect_constant_def || dt == vect_induction_def)
4077                    && nested_cycle && found_nested_cycle_def));
4078   if (!found_nested_cycle_def)
4079     reduc_def_stmt = def_stmt;
4080
4081   gcc_assert (gimple_code (reduc_def_stmt) == GIMPLE_PHI);
4082   if (orig_stmt)
4083     gcc_assert (orig_stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo,
4084                                                        reduc_def_stmt,
4085                                                        !nested_cycle,
4086                                                        &dummy));
4087   else
4088     gcc_assert (stmt == vect_is_simple_reduction (loop_vinfo, reduc_def_stmt,
4089                                                   !nested_cycle, &dummy));
4090
4091   if (STMT_VINFO_LIVE_P (vinfo_for_stmt (reduc_def_stmt)))
4092     return false;
4093
4094   if (slp_node)
4095     ncopies = 1;
4096   else
4097     ncopies = (LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4098                / TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4099
4100   gcc_assert (ncopies >= 1);
4101
4102   vec_mode = TYPE_MODE (vectype_in);
4103
4104   if (code == COND_EXPR)
4105     {
4106       if (!vectorizable_condition (stmt, gsi, NULL, ops[reduc_index], 0))
4107         {
4108           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4109             fprintf (vect_dump, "unsupported condition in reduction");
4110
4111             return false;
4112         }
4113     }
4114   else
4115     {
4116       /* 4. Supportable by target?  */
4117
4118       /* 4.1. check support for the operation in the loop  */
4119       optab = optab_for_tree_code (code, vectype_in, optab_default);
4120       if (!optab)
4121         {
4122           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4123             fprintf (vect_dump, "no optab.");
4124
4125           return false;
4126         }
4127
4128       if (optab_handler (optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4129         {
4130           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4131             fprintf (vect_dump, "op not supported by target.");
4132
4133           if (GET_MODE_SIZE (vec_mode) != UNITS_PER_WORD
4134               || LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4135                   < vect_min_worthwhile_factor (code))
4136             return false;
4137
4138           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4139             fprintf (vect_dump, "proceeding using word mode.");
4140         }
4141
4142       /* Worthwhile without SIMD support?  */
4143       if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (vectype_in))
4144           && LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo)
4145              < vect_min_worthwhile_factor (code))
4146         {
4147           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4148             fprintf (vect_dump, "not worthwhile without SIMD support.");
4149
4150           return false;
4151         }
4152     }
4153
4154   /* 4.2. Check support for the epilog operation.
4155
4156           If STMT represents a reduction pattern, then the type of the
4157           reduction variable may be different than the type of the rest
4158           of the arguments.  For example, consider the case of accumulation
4159           of shorts into an int accumulator; The original code:
4160                         S1: int_a = (int) short_a;
4161           orig_stmt->   S2: int_acc = plus <int_a ,int_acc>;
4162
4163           was replaced with:
4164                         STMT: int_acc = widen_sum <short_a, int_acc>
4165
4166           This means that:
4167           1. The tree-code that is used to create the vector operation in the
4168              epilog code (that reduces the partial results) is not the
4169              tree-code of STMT, but is rather the tree-code of the original
4170              stmt from the pattern that STMT is replacing.  I.e, in the example
4171              above we want to use 'widen_sum' in the loop, but 'plus' in the
4172              epilog.
4173           2. The type (mode) we use to check available target support
4174              for the vector operation to be created in the *epilog*, is
4175              determined by the type of the reduction variable (in the example
4176              above we'd check this: optab_handler (plus_optab, vect_int_mode])).
4177              However the type (mode) we use to check available target support
4178              for the vector operation to be created *inside the loop*, is
4179              determined by the type of the other arguments to STMT (in the
4180              example we'd check this: optab_handler (widen_sum_optab,
4181              vect_short_mode)).
4182
4183           This is contrary to "regular" reductions, in which the types of all
4184           the arguments are the same as the type of the reduction variable.
4185           For "regular" reductions we can therefore use the same vector type
4186           (and also the same tree-code) when generating the epilog code and
4187           when generating the code inside the loop.  */
4188
4189   if (orig_stmt)
4190     {
4191       /* This is a reduction pattern: get the vectype from the type of the
4192          reduction variable, and get the tree-code from orig_stmt.  */
4193       orig_code = gimple_assign_rhs_code (orig_stmt);
4194       gcc_assert (vectype_out);
4195       vec_mode = TYPE_MODE (vectype_out);
4196     }
4197   else
4198     {
4199       /* Regular reduction: use the same vectype and tree-code as used for
4200          the vector code inside the loop can be used for the epilog code. */
4201       orig_code = code;
4202     }
4203
4204   if (nested_cycle)
4205     {
4206       def_bb = gimple_bb (reduc_def_stmt);
4207       def_stmt_loop = def_bb->loop_father;
4208       def_arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (reduc_def_stmt,
4209                                        loop_preheader_edge (def_stmt_loop));
4210       if (TREE_CODE (def_arg) == SSA_NAME
4211           && (def_arg_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (def_arg))
4212           && gimple_code (def_arg_stmt) == GIMPLE_PHI
4213           && flow_bb_inside_loop_p (outer_loop, gimple_bb (def_arg_stmt))
4214           && vinfo_for_stmt (def_arg_stmt)
4215           && STMT_VINFO_DEF_TYPE (vinfo_for_stmt (def_arg_stmt))
4216               == vect_double_reduction_def)
4217         double_reduc = true;
4218     }
4219
4220   epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4221   if (reduction_code_for_scalar_code (orig_code, &epilog_reduc_code))
4222     {
4223       reduc_optab = optab_for_tree_code (epilog_reduc_code, vectype_out,
4224                                          optab_default);
4225       if (!reduc_optab)
4226         {
4227           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4228             fprintf (vect_dump, "no optab for reduction.");
4229
4230           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4231         }
4232
4233       if (reduc_optab
4234           && optab_handler (reduc_optab, vec_mode) == CODE_FOR_nothing)
4235         {
4236           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4237             fprintf (vect_dump, "reduc op not supported by target.");
4238
4239           epilog_reduc_code = ERROR_MARK;
4240         }
4241     }
4242   else
4243     {
4244       if (!nested_cycle || double_reduc)
4245         {
4246           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4247             fprintf (vect_dump, "no reduc code for scalar code.");
4248
4249           return false;
4250         }
4251     }
4252
4253   if (double_reduc && ncopies > 1)
4254     {
4255       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4256         fprintf (vect_dump, "multiple types in double reduction");
4257
4258       return false;
4259     }
4260
4261   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4262     {
4263       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = reduc_vec_info_type;
4264       if (!vect_model_reduction_cost (stmt_info, epilog_reduc_code, ncopies))
4265         return false;
4266       return true;
4267     }
4268
4269   /** Transform.  **/
4270
4271   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4272     fprintf (vect_dump, "transform reduction.");
4273
4274   /* FORNOW: Multiple types are not supported for condition.  */
4275   if (code == COND_EXPR)
4276     gcc_assert (ncopies == 1);
4277
4278   /* Create the destination vector  */
4279   vec_dest = vect_create_destination_var (scalar_dest, vectype_out);
4280
4281   /* In case the vectorization factor (VF) is bigger than the number
4282      of elements that we can fit in a vectype (nunits), we have to generate
4283      more than one vector stmt - i.e - we need to "unroll" the
4284      vector stmt by a factor VF/nunits.  For more details see documentation
4285      in vectorizable_operation.  */
4286
4287   /* If the reduction is used in an outer loop we need to generate
4288      VF intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4289         r0 = phi (init, r0)
4290         r1 = phi (init, r1)
4291         r0 = x0 + r0;
4292         r1 = x1 + r1;
4293     (i.e. we generate VF results in 2 registers).
4294     In this case we have a separate def-use cycle for each copy, and therefore
4295     for each copy we get the vector def for the reduction variable from the
4296     respective phi node created for this copy.
4297
4298     Otherwise (the reduction is unused in the loop nest), we can combine
4299     together intermediate results, like so (e.g. for ncopies=2):
4300         r = phi (init, r)
4301         r = x0 + r;
4302         r = x1 + r;
4303    (i.e. we generate VF/2 results in a single register).
4304    In this case for each copy we get the vector def for the reduction variable
4305    from the vectorized reduction operation generated in the previous iteration.
4306   */
4307
4308   if (STMT_VINFO_RELEVANT (stmt_info) == vect_unused_in_scope)
4309     {
4310       single_defuse_cycle = true;
4311       epilog_copies = 1;
4312     }
4313   else
4314     epilog_copies = ncopies;
4315
4316   prev_stmt_info = NULL;
4317   prev_phi_info = NULL;
4318   if (slp_node)
4319     {
4320       vec_num = SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS (slp_node);
4321       gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_out) 
4322                   == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype_in));
4323     }
4324   else
4325     {
4326       vec_num = 1;
4327       vec_oprnds0 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4328       if (op_type == ternary_op)
4329         vec_oprnds1 = VEC_alloc (tree, heap, 1);
4330     }
4331
4332   phis = VEC_alloc (gimple, heap, vec_num);
4333   vect_defs = VEC_alloc (tree, heap, vec_num);
4334   if (!slp_node)
4335     VEC_quick_push (tree, vect_defs, NULL_TREE);
4336
4337   for (j = 0; j < ncopies; j++)
4338     {
4339       if (j == 0 || !single_defuse_cycle)
4340         {
4341           for (i = 0; i < vec_num; i++)
4342             {
4343               /* Create the reduction-phi that defines the reduction
4344                  operand.  */
4345               new_phi = create_phi_node (vec_dest, loop->header);
4346               set_vinfo_for_stmt (new_phi,
4347                                   new_stmt_vec_info (new_phi, loop_vinfo,
4348                                                      NULL));
4349                if (j == 0 || slp_node)
4350                  VEC_quick_push (gimple, phis, new_phi);
4351             }
4352         }
4353
4354       if (code == COND_EXPR)
4355         {
4356           gcc_assert (!slp_node);
4357           vectorizable_condition (stmt, gsi, vec_stmt, 
4358                                   PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, 0)), 
4359                                   reduc_index);
4360           /* Multiple types are not supported for condition.  */
4361           break;
4362         }
4363
4364       /* Handle uses.  */
4365       if (j == 0)
4366         {
4367           tree op0, op1 = NULL_TREE;
4368
4369           op0 = ops[!reduc_index];
4370           if (op_type == ternary_op)
4371             {
4372               if (reduc_index == 0)
4373                 op1 = ops[2];
4374               else
4375                 op1 = ops[1];
4376             }
4377
4378           if (slp_node)
4379             vect_get_slp_defs (op0, op1, slp_node, &vec_oprnds0, &vec_oprnds1,
4380                                -1);
4381           else
4382             {
4383               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_operand (ops[!reduc_index],
4384                                                             stmt, NULL);
4385               VEC_quick_push (tree, vec_oprnds0, loop_vec_def0);
4386               if (op_type == ternary_op)
4387                {
4388                  loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_operand (op1, stmt,
4389                                                                NULL);
4390                  VEC_quick_push (tree, vec_oprnds1, loop_vec_def1);
4391                }
4392             }
4393         }
4394       else
4395         {
4396           if (!slp_node)
4397             {
4398               enum vect_def_type dt = vect_unknown_def_type; /* Dummy */
4399               loop_vec_def0 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt, loop_vec_def0);
4400               VEC_replace (tree, vec_oprnds0, 0, loop_vec_def0);
4401               if (op_type == ternary_op)
4402                 {
4403                   loop_vec_def1 = vect_get_vec_def_for_stmt_copy (dt,
4404                                                                 loop_vec_def1);
4405                   VEC_replace (tree, vec_oprnds1, 0, loop_vec_def1);
4406                 }
4407             }
4408
4409           if (single_defuse_cycle)
4410             reduc_def = gimple_assign_lhs (new_stmt);
4411
4412           STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_phi_info) = new_phi;
4413         }
4414
4415       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, vec_oprnds0, i, def0)
4416         {
4417           if (slp_node)
4418             reduc_def = PHI_RESULT (VEC_index (gimple, phis, i));
4419           else
4420             {
4421               if (!single_defuse_cycle || j == 0)
4422                 reduc_def = PHI_RESULT (new_phi);
4423             }
4424
4425           def1 = ((op_type == ternary_op)
4426                   ? VEC_index (tree, vec_oprnds1, i) : NULL);
4427           if (op_type == binary_op)
4428             {
4429               if (reduc_index == 0)
4430                 expr = build2 (code, vectype_out, reduc_def, def0);
4431               else
4432                 expr = build2 (code, vectype_out, def0, reduc_def);
4433             }
4434           else
4435             {
4436               if (reduc_index == 0)
4437                 expr = build3 (code, vectype_out, reduc_def, def0, def1);
4438               else
4439                 {
4440                   if (reduc_index == 1)
4441                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, reduc_def, def1);
4442                   else
4443                     expr = build3 (code, vectype_out, def0, def1, reduc_def);
4444                 }
4445             }
4446
4447           new_stmt = gimple_build_assign (vec_dest, expr);
4448           new_temp = make_ssa_name (vec_dest, new_stmt);
4449           gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_temp);
4450           vect_finish_stmt_generation (stmt, new_stmt, gsi);
4451           if (slp_node)
4452             {
4453               VEC_quick_push (gimple, SLP_TREE_VEC_STMTS (slp_node), new_stmt);
4454               VEC_quick_push (tree, vect_defs, new_temp);
4455             }
4456           else
4457             VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4458         }
4459
4460       if (slp_node)
4461         continue;
4462
4463       if (j == 0)
4464         STMT_VINFO_VEC_STMT (stmt_info) = *vec_stmt = new_stmt;
4465       else
4466         STMT_VINFO_RELATED_STMT (prev_stmt_info) = new_stmt;
4467
4468       prev_stmt_info = vinfo_for_stmt (new_stmt);
4469       prev_phi_info = vinfo_for_stmt (new_phi);
4470     }
4471
4472   /* Finalize the reduction-phi (set its arguments) and create the
4473      epilog reduction code.  */
4474   if ((!single_defuse_cycle || code == COND_EXPR) && !slp_node)
4475     {
4476       new_temp = gimple_assign_lhs (*vec_stmt);
4477       VEC_replace (tree, vect_defs, 0, new_temp);
4478     }
4479
4480   vect_create_epilog_for_reduction (vect_defs, stmt, epilog_copies,
4481                                     epilog_reduc_code, phis, reduc_index,
4482                                     double_reduc, slp_node);
4483
4484   VEC_free (gimple, heap, phis);
4485   VEC_free (tree, heap, vec_oprnds0);
4486   if (vec_oprnds1)
4487     VEC_free (tree, heap, vec_oprnds1);
4488
4489   return true;
4490 }
4491
4492 /* Function vect_min_worthwhile_factor.
4493
4494    For a loop where we could vectorize the operation indicated by CODE,
4495    return the minimum vectorization factor that makes it worthwhile
4496    to use generic vectors.  */
4497 int
4498 vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code code)
4499 {
4500   switch (code)
4501     {
4502     case PLUS_EXPR:
4503     case MINUS_EXPR:
4504     case NEGATE_EXPR:
4505       return 4;
4506
4507     case BIT_AND_EXPR:
4508     case BIT_IOR_EXPR:
4509     case BIT_XOR_EXPR:
4510     case BIT_NOT_EXPR:
4511       return 2;
4512
4513     default:
4514       return INT_MAX;
4515     }
4516 }
4517
4518
4519 /* Function vectorizable_induction
4520
4521    Check if PHI performs an induction computation that can be vectorized.
4522    If VEC_STMT is also passed, vectorize the induction PHI: create a vectorized
4523    phi to replace it, put it in VEC_STMT, and add it to the same basic block.
4524    Return FALSE if not a vectorizable STMT, TRUE otherwise.  */
4525
4526 bool
4527 vectorizable_induction (gimple phi, gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4528                         gimple *vec_stmt)
4529 {
4530   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4531   tree vectype = STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info);
4532   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4533   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4534   int nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (vectype);
4535   int ncopies = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo) / nunits;
4536   tree vec_def;
4537
4538   gcc_assert (ncopies >= 1);
4539   /* FORNOW. This restriction should be relaxed.  */
4540   if (nested_in_vect_loop_p (loop, phi) && ncopies > 1)
4541     {
4542       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4543         fprintf (vect_dump, "multiple types in nested loop.");
4544       return false;
4545     }
4546
4547   if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info))
4548     return false;
4549
4550   /* FORNOW: SLP not supported.  */
4551   if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4552     return false;
4553
4554   gcc_assert (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def);
4555
4556   if (gimple_code (phi) != GIMPLE_PHI)
4557     return false;
4558
4559   if (!vec_stmt) /* transformation not required.  */
4560     {
4561       STMT_VINFO_TYPE (stmt_info) = induc_vec_info_type;
4562       if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4563         fprintf (vect_dump, "=== vectorizable_induction ===");
4564       vect_model_induction_cost (stmt_info, ncopies);
4565       return true;
4566     }
4567
4568   /** Transform.  **/
4569
4570   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4571     fprintf (vect_dump, "transform induction phi.");
4572
4573   vec_def = get_initial_def_for_induction (phi);
4574   *vec_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (vec_def);
4575   return true;
4576 }
4577
4578 /* Function vectorizable_live_operation.
4579
4580    STMT computes a value that is used outside the loop.  Check if
4581    it can be supported.  */
4582
4583 bool
4584 vectorizable_live_operation (gimple stmt,
4585                              gimple_stmt_iterator *gsi ATTRIBUTE_UNUSED,
4586                              gimple *vec_stmt ATTRIBUTE_UNUSED)
4587 {
4588   stmt_vec_info stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4589   loop_vec_info loop_vinfo = STMT_VINFO_LOOP_VINFO (stmt_info);
4590   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4591   int i;
4592   int op_type;
4593   tree op;
4594   tree def;
4595   gimple def_stmt;
4596   enum vect_def_type dt;
4597   enum tree_code code;
4598   enum gimple_rhs_class rhs_class;
4599
4600   gcc_assert (STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info));
4601
4602   if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_reduction_def)
4603     return false;
4604
4605   if (!is_gimple_assign (stmt))
4606     return false;
4607
4608   if (TREE_CODE (gimple_assign_lhs (stmt)) != SSA_NAME)
4609     return false;
4610
4611   /* FORNOW. CHECKME. */
4612   if (nested_in_vect_loop_p (loop, stmt))
4613     return false;
4614
4615   code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
4616   op_type = TREE_CODE_LENGTH (code);
4617   rhs_class = get_gimple_rhs_class (code);
4618   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_UNARY_RHS || op_type == unary_op);
4619   gcc_assert (rhs_class != GIMPLE_BINARY_RHS || op_type == binary_op);
4620
4621   /* FORNOW: support only if all uses are invariant.  This means
4622      that the scalar operations can remain in place, unvectorized.
4623      The original last scalar value that they compute will be used.  */
4624
4625   for (i = 0; i < op_type; i++)
4626     {
4627       if (rhs_class == GIMPLE_SINGLE_RHS)
4628         op = TREE_OPERAND (gimple_op (stmt, 1), i);
4629       else
4630         op = gimple_op (stmt, i + 1);
4631       if (op
4632           && !vect_is_simple_use (op, loop_vinfo, NULL, &def_stmt, &def, &dt))
4633         {
4634           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4635             fprintf (vect_dump, "use not simple.");
4636           return false;
4637         }
4638
4639       if (dt != vect_external_def && dt != vect_constant_def)
4640         return false;
4641     }
4642
4643   /* No transformation is required for the cases we currently support.  */
4644   return true;
4645 }
4646
4647 /* Kill any debug uses outside LOOP of SSA names defined in STMT.  */
4648
4649 static void
4650 vect_loop_kill_debug_uses (struct loop *loop, gimple stmt)
4651 {
4652   ssa_op_iter op_iter;
4653   imm_use_iterator imm_iter;
4654   def_operand_p def_p;
4655   gimple ustmt;
4656
4657   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_DEF (def_p, stmt, op_iter, SSA_OP_DEF)
4658     {
4659       FOR_EACH_IMM_USE_STMT (ustmt, imm_iter, DEF_FROM_PTR (def_p))
4660         {
4661           basic_block bb;
4662
4663           if (!is_gimple_debug (ustmt))
4664             continue;
4665
4666           bb = gimple_bb (ustmt);
4667
4668           if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, bb))
4669             {
4670               if (gimple_debug_bind_p (ustmt))
4671                 {
4672                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4673                     fprintf (vect_dump, "killing debug use");
4674
4675                   gimple_debug_bind_reset_value (ustmt);
4676                   update_stmt (ustmt);
4677                 }
4678               else
4679                 gcc_unreachable ();
4680             }
4681         }
4682     }
4683 }
4684
4685 /* Function vect_transform_loop.
4686
4687    The analysis phase has determined that the loop is vectorizable.
4688    Vectorize the loop - created vectorized stmts to replace the scalar
4689    stmts in the loop, and update the loop exit condition.  */
4690
4691 void
4692 vect_transform_loop (loop_vec_info loop_vinfo)
4693 {
4694   struct loop *loop = LOOP_VINFO_LOOP (loop_vinfo);
4695   basic_block *bbs = LOOP_VINFO_BBS (loop_vinfo);
4696   int nbbs = loop->num_nodes;
4697   gimple_stmt_iterator si;
4698   int i;
4699   tree ratio = NULL;
4700   int vectorization_factor = LOOP_VINFO_VECT_FACTOR (loop_vinfo);
4701   bool strided_store;
4702   bool slp_scheduled = false;
4703   unsigned int nunits;
4704   tree cond_expr = NULL_TREE;
4705   gimple_seq cond_expr_stmt_list = NULL;
4706   bool do_peeling_for_loop_bound;
4707
4708   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4709     fprintf (vect_dump, "=== vec_transform_loop ===");
4710
4711   /* Peel the loop if there are data refs with unknown alignment.
4712      Only one data ref with unknown store is allowed.  */
4713
4714   if (LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo))
4715     vect_do_peeling_for_alignment (loop_vinfo);
4716
4717   do_peeling_for_loop_bound
4718     = (!LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4719        || (LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P (loop_vinfo)
4720            && LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) % vectorization_factor != 0));
4721
4722   if (LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT (loop_vinfo)
4723       || LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS (loop_vinfo))
4724     vect_loop_versioning (loop_vinfo,
4725                           !do_peeling_for_loop_bound,
4726                           &cond_expr, &cond_expr_stmt_list);
4727
4728   /* If the loop has a symbolic number of iterations 'n' (i.e. it's not a
4729      compile time constant), or it is a constant that doesn't divide by the
4730      vectorization factor, then an epilog loop needs to be created.
4731      We therefore duplicate the loop: the original loop will be vectorized,
4732      and will compute the first (n/VF) iterations.  The second copy of the loop
4733      will remain scalar and will compute the remaining (n%VF) iterations.
4734      (VF is the vectorization factor).  */
4735
4736   if (do_peeling_for_loop_bound)
4737     vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vinfo, &ratio,
4738                                     cond_expr, cond_expr_stmt_list);
4739   else
4740     ratio = build_int_cst (TREE_TYPE (LOOP_VINFO_NITERS (loop_vinfo)),
4741                 LOOP_VINFO_INT_NITERS (loop_vinfo) / vectorization_factor);
4742
4743   /* 1) Make sure the loop header has exactly two entries
4744      2) Make sure we have a preheader basic block.  */
4745
4746   gcc_assert (EDGE_COUNT (loop->header->preds) == 2);
4747
4748   split_edge (loop_preheader_edge (loop));
4749
4750   /* FORNOW: the vectorizer supports only loops which body consist
4751      of one basic block (header + empty latch). When the vectorizer will
4752      support more involved loop forms, the order by which the BBs are
4753      traversed need to be reconsidered.  */
4754
4755   for (i = 0; i < nbbs; i++)
4756     {
4757       basic_block bb = bbs[i];
4758       stmt_vec_info stmt_info;
4759       gimple phi;
4760
4761       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4762         {
4763           phi = gsi_stmt (si);
4764           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4765             {
4766               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing phi: ");
4767               print_gimple_stmt (vect_dump, phi, 0, TDF_SLIM);
4768             }
4769           stmt_info = vinfo_for_stmt (phi);
4770           if (!stmt_info)
4771             continue;
4772
4773           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4774             vect_loop_kill_debug_uses (loop, phi);
4775
4776           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4777               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4778             continue;
4779
4780           if ((TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info))
4781                 != (unsigned HOST_WIDE_INT) vectorization_factor)
4782               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4783             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4784
4785           if (STMT_VINFO_DEF_TYPE (stmt_info) == vect_induction_def)
4786             {
4787               if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4788                 fprintf (vect_dump, "transform phi.");
4789               vect_transform_stmt (phi, NULL, NULL, NULL, NULL);
4790             }
4791         }
4792
4793       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
4794         {
4795           gimple stmt = gsi_stmt (si);
4796           bool is_store;
4797
4798           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4799             {
4800               fprintf (vect_dump, "------>vectorizing statement: ");
4801               print_gimple_stmt (vect_dump, stmt, 0, TDF_SLIM);
4802             }
4803
4804           stmt_info = vinfo_for_stmt (stmt);
4805
4806           /* vector stmts created in the outer-loop during vectorization of
4807              stmts in an inner-loop may not have a stmt_info, and do not
4808              need to be vectorized.  */
4809           if (!stmt_info)
4810             {
4811               gsi_next (&si);
4812               continue;
4813             }
4814
4815           if (MAY_HAVE_DEBUG_STMTS && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4816             vect_loop_kill_debug_uses (loop, stmt);
4817
4818           if (!STMT_VINFO_RELEVANT_P (stmt_info)
4819               && !STMT_VINFO_LIVE_P (stmt_info))
4820             {
4821               gsi_next (&si);
4822               continue;
4823             }
4824
4825           gcc_assert (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4826           nunits =
4827             (unsigned int) TYPE_VECTOR_SUBPARTS (STMT_VINFO_VECTYPE (stmt_info));
4828           if (!STMT_SLP_TYPE (stmt_info)
4829               && nunits != (unsigned int) vectorization_factor
4830               && vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4831             /* For SLP VF is set according to unrolling factor, and not to
4832                vector size, hence for SLP this print is not valid.  */
4833             fprintf (vect_dump, "multiple-types.");
4834
4835           /* SLP. Schedule all the SLP instances when the first SLP stmt is
4836              reached.  */
4837           if (STMT_SLP_TYPE (stmt_info))
4838             {
4839               if (!slp_scheduled)
4840                 {
4841                   slp_scheduled = true;
4842
4843                   if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4844                     fprintf (vect_dump, "=== scheduling SLP instances ===");
4845
4846                   vect_schedule_slp (loop_vinfo, NULL);
4847                 }
4848
4849               /* Hybrid SLP stmts must be vectorized in addition to SLP.  */
4850               if (!vinfo_for_stmt (stmt) || PURE_SLP_STMT (stmt_info))
4851                 {
4852                   gsi_next (&si);
4853                   continue;
4854                 }
4855             }
4856
4857           /* -------- vectorize statement ------------ */
4858           if (vect_print_dump_info (REPORT_DETAILS))
4859             fprintf (vect_dump, "transform statement.");
4860
4861           strided_store = false;
4862           is_store = vect_transform_stmt (stmt, &si, &strided_store, NULL, NULL);
4863           if (is_store)
4864             {
4865               if (STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS (stmt_info))
4866                 {
4867                   /* Interleaving. If IS_STORE is TRUE, the vectorization of the
4868                      interleaving chain was completed - free all the stores in
4869                      the chain.  */
4870                   vect_remove_stores (DR_GROUP_FIRST_DR (stmt_info));
4871                   gsi_remove (&si, true);
4872                   continue;
4873                 }
4874               else
4875                 {
4876                   /* Free the attached stmt_vec_info and remove the stmt.  */
4877                   free_stmt_vec_info (stmt);
4878                   gsi_remove (&si, true);
4879                   continue;
4880                 }
4881             }
4882           gsi_next (&si);
4883         }                       /* stmts in BB */
4884     }                           /* BBs in loop */
4885
4886   slpeel_make_loop_iterate_ntimes (loop, ratio);
4887
4888   /* The memory tags and pointers in vectorized statements need to
4889      have their SSA forms updated.  FIXME, why can't this be delayed
4890      until all the loops have been transformed?  */
4891   update_ssa (TODO_update_ssa);
4892
4893   if (vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4894     fprintf (vect_dump, "LOOP VECTORIZED.");
4895   if (loop->inner && vect_print_dump_info (REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS))
4896     fprintf (vect_dump, "OUTER LOOP VECTORIZED.");
4897 }