OSDN Git Service

1b99b161017659ea7fd3ba5318fd92255c9a3e51
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vectorizer.h
1 /* Vectorizer
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>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #ifndef GCC_TREE_VECTORIZER_H
23 #define GCC_TREE_VECTORIZER_H
24
25 #include "tree-data-ref.h"
26
27 typedef source_location LOC;
28 #define UNKNOWN_LOC UNKNOWN_LOCATION
29 #define EXPR_LOC(e) EXPR_LOCATION(e)
30 #define LOC_FILE(l) LOCATION_FILE (l)
31 #define LOC_LINE(l) LOCATION_LINE (l)
32
33 /* Used for naming of new temporaries.  */
34 enum vect_var_kind {
35   vect_simple_var,
36   vect_pointer_var,
37   vect_scalar_var
38 };
39
40 /* Defines type of operation.  */
41 enum operation_type {
42   unary_op = 1,
43   binary_op,
44   ternary_op
45 };
46
47 /* Define type of available alignment support.  */
48 enum dr_alignment_support {
49   dr_unaligned_unsupported,
50   dr_unaligned_supported,
51   dr_explicit_realign,
52   dr_explicit_realign_optimized,
53   dr_aligned
54 };
55
56 /* Define type of def-use cross-iteration cycle.  */
57 enum vect_def_type {
58   vect_uninitialized_def = 0,
59   vect_constant_def = 1,
60   vect_external_def,
61   vect_internal_def,
62   vect_induction_def,
63   vect_reduction_def,
64   vect_double_reduction_def,
65   vect_nested_cycle,
66   vect_unknown_def_type
67 };
68
69 #define VECTORIZABLE_CYCLE_DEF(D) (((D) == vect_reduction_def)           \
70                                    || ((D) == vect_double_reduction_def) \
71                                    || ((D) == vect_nested_cycle))
72
73 /* Define verbosity levels.  */
74 enum verbosity_levels {
75   REPORT_NONE,
76   REPORT_VECTORIZED_LOCATIONS,
77   REPORT_UNVECTORIZED_LOCATIONS,
78   REPORT_COST,
79   REPORT_ALIGNMENT,
80   REPORT_DR_DETAILS,
81   REPORT_BAD_FORM_LOOPS,
82   REPORT_OUTER_LOOPS,
83   REPORT_SLP,
84   REPORT_DETAILS,
85   /* New verbosity levels should be added before this one.  */
86   MAX_VERBOSITY_LEVEL
87 };
88
89 /************************************************************************
90   SLP
91  ************************************************************************/
92
93 /* A computation tree of an SLP instance. Each node corresponds to a group of
94    stmts to be packed in a SIMD stmt.  */
95 typedef struct _slp_tree {
96   /* Only binary and unary operations are supported. LEFT child corresponds to
97      the first operand and RIGHT child to the second if the operation is
98      binary.  */
99   struct _slp_tree *left;
100   struct _slp_tree *right;
101   /* A group of scalar stmts to be vectorized together.  */
102   VEC (gimple, heap) *stmts;
103   /* Vectorized stmt/s.  */
104   VEC (gimple, heap) *vec_stmts;
105   /* Number of vector stmts that are created to replace the group of scalar
106      stmts. It is calculated during the transformation phase as the number of
107      scalar elements in one scalar iteration (GROUP_SIZE) multiplied by VF
108      divided by vector size.  */
109   unsigned int vec_stmts_size;
110   /* Vectorization costs associated with SLP node.  */
111   struct
112   {
113     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
114     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
115   } cost;
116 } *slp_tree;
117
118 DEF_VEC_P(slp_tree);
119 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_tree, heap);
120
121 /* SLP instance is a sequence of stmts in a loop that can be packed into
122    SIMD stmts.  */
123 typedef struct _slp_instance {
124   /* The root of SLP tree.  */
125   slp_tree root;
126
127   /* Size of groups of scalar stmts that will be replaced by SIMD stmt/s.  */
128   unsigned int group_size;
129
130   /* The unrolling factor required to vectorized this SLP instance.  */
131   unsigned int unrolling_factor;
132
133   /* Vectorization costs associated with SLP instance.  */
134   struct
135   {
136     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
137     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
138   } cost;
139
140   /* Loads permutation relatively to the stores, NULL if there is no
141      permutation.  */
142   VEC (int, heap) *load_permutation;
143
144   /* The group of nodes that contain loads of this SLP instance.  */
145   VEC (slp_tree, heap) *loads;
146
147   /* The first scalar load of the instance. The created vector loads will be
148      inserted before this statement.  */
149   gimple first_load;
150 } *slp_instance;
151
152 DEF_VEC_P(slp_instance);
153 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_instance, heap);
154
155 /* Access Functions.  */
156 #define SLP_INSTANCE_TREE(S)                     (S)->root
157 #define SLP_INSTANCE_GROUP_SIZE(S)               (S)->group_size
158 #define SLP_INSTANCE_UNROLLING_FACTOR(S)         (S)->unrolling_factor
159 #define SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S)     (S)->cost.outside_of_loop
160 #define SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)      (S)->cost.inside_of_loop
161 #define SLP_INSTANCE_LOAD_PERMUTATION(S)         (S)->load_permutation
162 #define SLP_INSTANCE_LOADS(S)                    (S)->loads
163 #define SLP_INSTANCE_FIRST_LOAD_STMT(S)          (S)->first_load
164
165 #define SLP_TREE_LEFT(S)                         (S)->left
166 #define SLP_TREE_RIGHT(S)                        (S)->right
167 #define SLP_TREE_SCALAR_STMTS(S)                 (S)->stmts
168 #define SLP_TREE_VEC_STMTS(S)                    (S)->vec_stmts
169 #define SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS(S)          (S)->vec_stmts_size
170 #define SLP_TREE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S)         (S)->cost.outside_of_loop
171 #define SLP_TREE_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)          (S)->cost.inside_of_loop
172
173 /*-----------------------------------------------------------------*/
174 /* Info on vectorized loops.                                       */
175 /*-----------------------------------------------------------------*/
176 typedef struct _loop_vec_info {
177
178   /* The loop to which this info struct refers to.  */
179   struct loop *loop;
180
181   /* The loop basic blocks.  */
182   basic_block *bbs;
183
184   /* Number of iterations.  */
185   tree num_iters;
186   tree num_iters_unchanged;
187
188   /* Minimum number of iterations below which vectorization is expected to
189      not be profitable (as estimated by the cost model).
190      -1 indicates that vectorization will not be profitable.
191      FORNOW: This field is an int. Will be a tree in the future, to represent
192              values unknown at compile time.  */
193   int min_profitable_iters;
194
195   /* Is the loop vectorizable? */
196   bool vectorizable;
197
198   /* Unrolling factor  */
199   int vectorization_factor;
200
201   /* The loop location in the source.  */
202   LOC loop_line_number;
203
204   /* Unknown DRs according to which loop was peeled.  */
205   struct data_reference *unaligned_dr;
206
207   /* peeling_for_alignment indicates whether peeling for alignment will take
208      place, and what the peeling factor should be:
209      peeling_for_alignment = X means:
210         If X=0: Peeling for alignment will not be applied.
211         If X>0: Peel first X iterations.
212         If X=-1: Generate a runtime test to calculate the number of iterations
213                  to be peeled, using the dataref recorded in the field
214                  unaligned_dr.  */
215   int peeling_for_alignment;
216
217   /* The mask used to check the alignment of pointers or arrays.  */
218   int ptr_mask;
219
220   /* All data references in the loop.  */
221   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
222
223   /* All data dependences in the loop.  */
224   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
225
226   /* Data Dependence Relations defining address ranges that are candidates
227      for a run-time aliasing check.  */
228   VEC (ddr_p, heap) *may_alias_ddrs;
229
230   /* Statements in the loop that have data references that are candidates for a
231      runtime (loop versioning) misalignment check.  */
232   VEC(gimple,heap) *may_misalign_stmts;
233
234   /* All interleaving chains of stores in the loop, represented by the first
235      stmt in the chain.  */
236   VEC(gimple, heap) *strided_stores;
237
238   /* All SLP instances in the loop. This is a subset of the set of STRIDED_STORES
239      of the loop.  */
240   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
241
242   /* The unrolling factor needed to SLP the loop. In case of that pure SLP is
243      applied to the loop, i.e., no unrolling is needed, this is 1.  */
244   unsigned slp_unrolling_factor;
245
246   /* Reduction cycles detected in the loop. Used in loop-aware SLP.  */
247   VEC (gimple, heap) *reductions;
248 } *loop_vec_info;
249
250 /* Access Functions.  */
251 #define LOOP_VINFO_LOOP(L)                 (L)->loop
252 #define LOOP_VINFO_BBS(L)                  (L)->bbs
253 #define LOOP_VINFO_NITERS(L)               (L)->num_iters
254 /* Since LOOP_VINFO_NITERS can change after prologue peeling
255    retain total unchanged scalar loop iterations for cost model.  */
256 #define LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED(L)     (L)->num_iters_unchanged
257 #define LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS(L) (L)->min_profitable_iters
258 #define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L)       (L)->vectorizable
259 #define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)          (L)->vectorization_factor
260 #define LOOP_VINFO_PTR_MASK(L)             (L)->ptr_mask
261 #define LOOP_VINFO_DATAREFS(L)             (L)->datarefs
262 #define LOOP_VINFO_DDRS(L)                 (L)->ddrs
263 #define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L)           (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
264 #define LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L)      (L)->peeling_for_alignment
265 #define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L)         (L)->unaligned_dr
266 #define LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS(L)   (L)->may_misalign_stmts
267 #define LOOP_VINFO_LOC(L)                  (L)->loop_line_number
268 #define LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS(L)       (L)->may_alias_ddrs
269 #define LOOP_VINFO_STRIDED_STORES(L)       (L)->strided_stores
270 #define LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES(L)        (L)->slp_instances
271 #define LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR(L) (L)->slp_unrolling_factor
272 #define LOOP_VINFO_REDUCTIONS(L)           (L)->reductions
273
274 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT(L) \
275 VEC_length (gimple, (L)->may_misalign_stmts) > 0
276 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS(L)     \
277 VEC_length (ddr_p, (L)->may_alias_ddrs) > 0
278
279 #define NITERS_KNOWN_P(n)                     \
280 (host_integerp ((n),0)                        \
281 && TREE_INT_CST_LOW ((n)) > 0)
282
283 #define LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P(L)          \
284 NITERS_KNOWN_P((L)->num_iters)
285
286 static inline loop_vec_info
287 loop_vec_info_for_loop (struct loop *loop)
288 {
289   return (loop_vec_info) loop->aux;
290 }
291
292 static inline bool
293 nested_in_vect_loop_p (struct loop *loop, gimple stmt)
294 {
295   return (loop->inner
296           && (loop->inner == (gimple_bb (stmt))->loop_father));
297 }
298
299 typedef struct _bb_vec_info {
300
301   basic_block bb;
302   /* All interleaving chains of stores in the basic block, represented by the
303      first stmt in the chain.  */
304   VEC(gimple, heap) *strided_stores;
305
306   /* All SLP instances in the basic block. This is a subset of the set of
307      STRIDED_STORES of the basic block.  */
308   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
309
310   /* All data references in the basic block.  */
311   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
312
313   /* All data dependences in the basic block.  */
314   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
315 } *bb_vec_info;
316
317 #define BB_VINFO_BB(B)              (B)->bb
318 #define BB_VINFO_STRIDED_STORES(B)  (B)->strided_stores
319 #define BB_VINFO_SLP_INSTANCES(B)   (B)->slp_instances
320 #define BB_VINFO_DATAREFS(B)        (B)->datarefs
321 #define BB_VINFO_DDRS(B)            (B)->ddrs
322
323 static inline bb_vec_info
324 vec_info_for_bb (basic_block bb)
325 {
326   return (bb_vec_info) bb->aux;
327 }
328
329 /*-----------------------------------------------------------------*/
330 /* Info on vectorized defs.                                        */
331 /*-----------------------------------------------------------------*/
332 enum stmt_vec_info_type {
333   undef_vec_info_type = 0,
334   load_vec_info_type,
335   store_vec_info_type,
336   op_vec_info_type,
337   call_vec_info_type,
338   assignment_vec_info_type,
339   condition_vec_info_type,
340   reduc_vec_info_type,
341   induc_vec_info_type,
342   type_promotion_vec_info_type,
343   type_demotion_vec_info_type,
344   type_conversion_vec_info_type,
345   loop_exit_ctrl_vec_info_type
346 };
347
348 /* Indicates whether/how a variable is used in the scope of loop/basic
349    block.  */
350 enum vect_relevant {
351   vect_unused_in_scope = 0,
352   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop, and the
353      use is a reduction stmt.  */
354   vect_used_in_outer_by_reduction,
355   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop (and is
356      not part of reduction).  */
357   vect_used_in_outer,
358
359   /* defs that feed computations that end up (only) in a reduction. These
360      defs may be used by non-reduction stmts, but eventually, any
361      computations/values that are affected by these defs are used to compute
362      a reduction (i.e. don't get stored to memory, for example). We use this
363      to identify computations that we can change the order in which they are
364      computed.  */
365   vect_used_by_reduction,
366
367   vect_used_in_scope
368 };
369
370 /* The type of vectorization that can be applied to the stmt: regular loop-based
371    vectorization; pure SLP - the stmt is a part of SLP instances and does not
372    have uses outside SLP instances; or hybrid SLP and loop-based - the stmt is
373    a part of SLP instance and also must be loop-based vectorized, since it has
374    uses outside SLP sequences.
375
376    In the loop context the meanings of pure and hybrid SLP are slightly
377    different. By saying that pure SLP is applied to the loop, we mean that we
378    exploit only intra-iteration parallelism in the loop; i.e., the loop can be
379    vectorized without doing any conceptual unrolling, cause we don't pack
380    together stmts from different iterations, only within a single iteration.
381    Loop hybrid SLP means that we exploit both intra-iteration and
382    inter-iteration parallelism (e.g., number of elements in the vector is 4
383    and the slp-group-size is 2, in which case we don't have enough parallelism
384    within an iteration, so we obtain the rest of the parallelism from subsequent
385    iterations by unrolling the loop by 2).  */
386 enum slp_vect_type {
387   loop_vect = 0,
388   pure_slp,
389   hybrid
390 };
391
392
393 typedef struct data_reference *dr_p;
394 DEF_VEC_P(dr_p);
395 DEF_VEC_ALLOC_P(dr_p,heap);
396
397 typedef struct _stmt_vec_info {
398
399   enum stmt_vec_info_type type;
400
401   /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
402      used outside the loop.  */
403   bool live;
404
405   /* Stmt is part of some pattern (computation idiom)  */
406   bool in_pattern_p;
407
408   /* For loads only, if there is a store with the same location, this field is
409      TRUE.  */
410   bool read_write_dep;
411
412   /* The stmt to which this info struct refers to.  */
413   gimple stmt;
414
415   /* The loop_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
416   loop_vec_info loop_vinfo;
417
418   /* Not all stmts in the loop need to be vectorized. e.g, the increment
419      of the loop induction variable and computation of array indexes. relevant
420      indicates whether the stmt needs to be vectorized.  */
421   enum vect_relevant relevant;
422
423   /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
424      used outside the loop.  */
425   bool live;
426
427   /* The vector type to be used for the LHS of this statement.  */
428   tree vectype;
429
430   /* The vectorized version of the stmt.  */
431   gimple vectorized_stmt;
432
433
434   /** The following is relevant only for stmts that contain a non-scalar
435      data-ref (array/pointer/struct access). A GIMPLE stmt is expected to have
436      at most one such data-ref.  **/
437
438   /* Information about the data-ref (access function, etc),
439      relative to the inner-most containing loop.  */
440   struct data_reference *data_ref_info;
441
442   /* Information about the data-ref relative to this loop
443      nest (the loop that is being considered for vectorization).  */
444   tree dr_base_address;
445   tree dr_init;
446   tree dr_offset;
447   tree dr_step;
448   tree dr_aligned_to;
449
450   /* Used for various bookkeeping purposes, generally holding a pointer to
451      some other stmt S that is in some way "related" to this stmt.
452      Current use of this field is:
453         If this stmt is part of a pattern (i.e. the field 'in_pattern_p' is
454         true): S is the "pattern stmt" that represents (and replaces) the
455         sequence of stmts that constitutes the pattern.  Similarly, the
456         related_stmt of the "pattern stmt" points back to this stmt (which is
457         the last stmt in the original sequence of stmts that constitutes the
458         pattern).  */
459   gimple related_stmt;
460
461   /* List of datarefs that are known to have the same alignment as the dataref
462      of this stmt.  */
463   VEC(dr_p,heap) *same_align_refs;
464
465   /* Classify the def of this stmt.  */
466   enum vect_def_type def_type;
467
468   /*  Whether the stmt is SLPed, loop-based vectorized, or both.  */
469   enum slp_vect_type slp_type;
470
471   /* Interleaving info.  */
472   /* First data-ref in the interleaving group.  */
473   gimple first_dr;
474   /* Pointer to the next data-ref in the group.  */
475   gimple next_dr;
476   /* In case that two or more stmts share data-ref, this is the pointer to the
477      previously detected stmt with the same dr.  */
478   gimple same_dr_stmt;
479   /* The size of the interleaving group.  */
480   unsigned int size;
481   /* For stores, number of stores from this group seen. We vectorize the last
482      one.  */
483   unsigned int store_count;
484   /* For loads only, the gap from the previous load. For consecutive loads, GAP
485      is 1.  */
486   unsigned int gap;
487
488   /* Not all stmts in the loop need to be vectorized. e.g, the increment
489      of the loop induction variable and computation of array indexes. relevant
490      indicates whether the stmt needs to be vectorized.  */
491   enum vect_relevant relevant;
492
493   /* Vectorization costs associated with statement.  */
494   struct
495   {
496     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
497     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
498   } cost;
499
500   /* The bb_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
501   bb_vec_info bb_vinfo;
502
503   /* Is this statement vectorizable or should it be skipped in (partial)
504      vectorization.  */
505   bool vectorizable;
506 } *stmt_vec_info;
507
508 /* Access Functions.  */
509 #define STMT_VINFO_TYPE(S)                 (S)->type
510 #define STMT_VINFO_STMT(S)                 (S)->stmt
511 #define STMT_VINFO_LOOP_VINFO(S)           (S)->loop_vinfo
512 #define STMT_VINFO_BB_VINFO(S)             (S)->bb_vinfo
513 #define STMT_VINFO_RELEVANT(S)             (S)->relevant
514 #define STMT_VINFO_LIVE_P(S)               (S)->live
515 #define STMT_VINFO_VECTYPE(S)              (S)->vectype
516 #define STMT_VINFO_VEC_STMT(S)             (S)->vectorized_stmt
517 #define STMT_VINFO_VECTORIZABLE(S)         (S)->vectorizable
518 #define STMT_VINFO_DATA_REF(S)             (S)->data_ref_info
519
520 #define STMT_VINFO_DR_BASE_ADDRESS(S)      (S)->dr_base_address
521 #define STMT_VINFO_DR_INIT(S)              (S)->dr_init
522 #define STMT_VINFO_DR_OFFSET(S)            (S)->dr_offset
523 #define STMT_VINFO_DR_STEP(S)              (S)->dr_step
524 #define STMT_VINFO_DR_ALIGNED_TO(S)        (S)->dr_aligned_to
525
526 #define STMT_VINFO_IN_PATTERN_P(S)         (S)->in_pattern_p
527 #define STMT_VINFO_RELATED_STMT(S)         (S)->related_stmt
528 #define STMT_VINFO_SAME_ALIGN_REFS(S)      (S)->same_align_refs
529 #define STMT_VINFO_DEF_TYPE(S)             (S)->def_type
530 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_FIRST_DR(S)    (S)->first_dr
531 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_NEXT_DR(S)     (S)->next_dr
532 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_SIZE(S)        (S)->size
533 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_STORE_COUNT(S) (S)->store_count
534 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_GAP(S)         (S)->gap
535 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_SAME_DR_STMT(S)(S)->same_dr_stmt
536 #define STMT_VINFO_DR_GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
537 #define STMT_VINFO_STRIDED_ACCESS(S)      ((S)->first_dr != NULL)
538
539 #define DR_GROUP_FIRST_DR(S)               (S)->first_dr
540 #define DR_GROUP_NEXT_DR(S)                (S)->next_dr
541 #define DR_GROUP_SIZE(S)                   (S)->size
542 #define DR_GROUP_STORE_COUNT(S)            (S)->store_count
543 #define DR_GROUP_GAP(S)                    (S)->gap
544 #define DR_GROUP_SAME_DR_STMT(S)           (S)->same_dr_stmt
545 #define DR_GROUP_READ_WRITE_DEPENDENCE(S)  (S)->read_write_dep
546
547 #define STMT_VINFO_RELEVANT_P(S)          ((S)->relevant != vect_unused_in_scope)
548 #define STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S) (S)->cost.outside_of_loop
549 #define STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)  (S)->cost.inside_of_loop
550
551 #define HYBRID_SLP_STMT(S)                ((S)->slp_type == hybrid)
552 #define PURE_SLP_STMT(S)                  ((S)->slp_type == pure_slp)
553 #define STMT_SLP_TYPE(S)                   (S)->slp_type
554
555 /* These are some defines for the initial implementation of the vectorizer's
556    cost model.  These will later be target specific hooks.  */
557
558 /* Cost of conditional taken branch.  */
559 #ifndef TARG_COND_TAKEN_BRANCH_COST
560 #define TARG_COND_TAKEN_BRANCH_COST        3
561 #endif
562
563 /* Cost of conditional not taken branch.  */
564 #ifndef TARG_COND_NOT_TAKEN_BRANCH_COST
565 #define TARG_COND_NOT_TAKEN_BRANCH_COST        1
566 #endif
567
568 /* Cost of any scalar operation, excluding load and store.  */
569 #ifndef TARG_SCALAR_STMT_COST
570 #define TARG_SCALAR_STMT_COST           1
571 #endif
572
573 /* Cost of scalar load.  */
574 #ifndef TARG_SCALAR_LOAD_COST
575 #define TARG_SCALAR_LOAD_COST           1
576 #endif
577
578 /* Cost of scalar store.  */
579 #ifndef TARG_SCALAR_STORE_COST
580 #define TARG_SCALAR_STORE_COST           1
581 #endif
582
583 /* Cost of any vector operation, excluding load, store or vector to scalar
584    operation.  */
585 #ifndef TARG_VEC_STMT_COST
586 #define TARG_VEC_STMT_COST           1
587 #endif
588
589 /* Cost of vector to scalar operation.  */
590 #ifndef TARG_VEC_TO_SCALAR_COST
591 #define TARG_VEC_TO_SCALAR_COST      1
592 #endif
593
594 /* Cost of scalar to vector operation.  */
595 #ifndef TARG_SCALAR_TO_VEC_COST
596 #define TARG_SCALAR_TO_VEC_COST      1
597 #endif
598
599 /* Cost of aligned vector load.  */
600 #ifndef TARG_VEC_LOAD_COST
601 #define TARG_VEC_LOAD_COST           1
602 #endif
603
604 /* Cost of misaligned vector load.  */
605 #ifndef TARG_VEC_UNALIGNED_LOAD_COST
606 #define TARG_VEC_UNALIGNED_LOAD_COST 2
607 #endif
608
609 /* Cost of vector store.  */
610 #ifndef TARG_VEC_STORE_COST
611 #define TARG_VEC_STORE_COST          1
612 #endif
613
614 /* Cost of vector permutation.  */
615 #ifndef TARG_VEC_PERMUTE_COST
616 #define TARG_VEC_PERMUTE_COST          1
617 #endif
618
619 /* The maximum number of intermediate steps required in multi-step type
620    conversion.  */
621 #define MAX_INTERM_CVT_STEPS         3
622
623 /* The maximum vectorization factor supported by any target (V32QI).  */
624 #define MAX_VECTORIZATION_FACTOR 32
625
626 /* Avoid GTY(()) on stmt_vec_info.  */
627 typedef void *vec_void_p;
628 DEF_VEC_P (vec_void_p);
629 DEF_VEC_ALLOC_P (vec_void_p, heap);
630
631 extern VEC(vec_void_p,heap) *stmt_vec_info_vec;
632
633 void init_stmt_vec_info_vec (void);
634 void free_stmt_vec_info_vec (void);
635
636 static inline stmt_vec_info
637 vinfo_for_stmt (gimple stmt)
638 {
639   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
640   if (uid == 0)
641     return NULL;
642
643   gcc_assert (uid <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
644   return (stmt_vec_info) VEC_index (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1);
645 }
646
647 static inline void
648 set_vinfo_for_stmt (gimple stmt, stmt_vec_info info)
649 {
650   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
651   if (uid == 0)
652     {
653       gcc_assert (info);
654       uid = VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec) + 1;
655       gimple_set_uid (stmt, uid);
656       VEC_safe_push (vec_void_p, heap, stmt_vec_info_vec, (vec_void_p) info);
657     }
658   else
659     VEC_replace (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1, (vec_void_p) info);
660 }
661
662 static inline gimple
663 get_earlier_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
664 {
665   unsigned int uid1, uid2;
666
667   if (stmt1 == NULL)
668     return stmt2;
669
670   if (stmt2 == NULL)
671     return stmt1;
672
673   uid1 = gimple_uid (stmt1);
674   uid2 = gimple_uid (stmt2);
675
676   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
677     return NULL;
678
679   gcc_assert (uid1 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
680   gcc_assert (uid2 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
681
682   if (uid1 < uid2)
683     return stmt1;
684   else
685     return stmt2;
686 }
687
688 static inline bool
689 is_pattern_stmt_p (stmt_vec_info stmt_info)
690 {
691   gimple related_stmt;
692   stmt_vec_info related_stmt_info;
693
694   related_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
695   if (related_stmt
696       && (related_stmt_info = vinfo_for_stmt (related_stmt))
697       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (related_stmt_info))
698     return true;
699
700   return false;
701 }
702
703 static inline bool
704 is_loop_header_bb_p (basic_block bb)
705 {
706   if (bb == (bb->loop_father)->header)
707     return true;
708   gcc_assert (EDGE_COUNT (bb->preds) == 1);
709   return false;
710 }
711
712 static inline void
713 stmt_vinfo_set_inside_of_loop_cost (stmt_vec_info stmt_info, slp_tree slp_node,
714                                     int cost)
715 {
716   if (slp_node)
717     SLP_TREE_INSIDE_OF_LOOP_COST (slp_node) = cost;
718   else
719     STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = cost;
720 }
721
722 static inline void
723 stmt_vinfo_set_outside_of_loop_cost (stmt_vec_info stmt_info, slp_tree slp_node,
724                                      int cost)
725 {
726   if (slp_node)
727     SLP_TREE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (slp_node) = cost;
728   else
729     STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = cost;
730 }
731
732 static inline int
733 vect_pow2 (int x)
734 {
735   int i, res = 1;
736
737   for (i = 0; i < x; i++)
738     res *= 2;
739
740   return res;
741 }
742
743 /*-----------------------------------------------------------------*/
744 /* Info on data references alignment.                              */
745 /*-----------------------------------------------------------------*/
746
747 /* Reflects actual alignment of first access in the vectorized loop,
748    taking into account peeling/versioning if applied.  */
749 #define DR_MISALIGNMENT(DR)   ((int) (size_t) (DR)->aux)
750 #define SET_DR_MISALIGNMENT(DR, VAL)   ((DR)->aux = (void *) (size_t) (VAL))
751
752 static inline bool
753 aligned_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
754 {
755   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) == 0);
756 }
757
758 static inline bool
759 known_alignment_for_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
760 {
761   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) != -1);
762 }
763
764 /* vect_dump will be set to stderr or dump_file if exist.  */
765 extern FILE *vect_dump;
766 extern LOC vect_loop_location;
767
768 /*-----------------------------------------------------------------*/
769 /* Function prototypes.                                            */
770 /*-----------------------------------------------------------------*/
771
772 /* Simple loop peeling and versioning utilities for vectorizer's purposes -
773    in tree-vect-loop-manip.c.  */
774 extern void slpeel_make_loop_iterate_ntimes (struct loop *, tree);
775 extern bool slpeel_can_duplicate_loop_p (const struct loop *, const_edge);
776 extern void vect_loop_versioning (loop_vec_info, bool, tree *, gimple_seq *);
777 extern void vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vec_info, tree *,
778                                             tree, gimple_seq);
779 extern void vect_do_peeling_for_alignment (loop_vec_info);
780 extern LOC find_loop_location (struct loop *);
781 extern bool vect_can_advance_ivs_p (loop_vec_info);
782
783 /* In tree-vect-stmts.c.  */
784 extern tree get_vectype_for_scalar_type (tree);
785 extern tree get_same_sized_vectype (tree, tree);
786 extern bool vect_is_simple_use (tree, loop_vec_info, bb_vec_info, gimple *,
787                                 tree *,  enum vect_def_type *);
788 extern bool vect_is_simple_use_1 (tree, loop_vec_info, bb_vec_info, gimple *,
789                                   tree *,  enum vect_def_type *, tree *);
790 extern bool supportable_widening_operation (enum tree_code, gimple, tree, tree,
791                                             tree *, tree *, enum tree_code *,
792                                             enum tree_code *, int *,
793                                             VEC (tree, heap) **);
794 extern bool supportable_narrowing_operation (enum tree_code, tree, tree,
795                                              enum tree_code *,
796                                              int *, VEC (tree, heap) **);
797 extern stmt_vec_info new_stmt_vec_info (gimple stmt, loop_vec_info,
798                                         bb_vec_info);
799 extern void free_stmt_vec_info (gimple stmt);
800 extern tree vectorizable_function (gimple, tree, tree);
801 extern void vect_model_simple_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type *,
802                                     slp_tree);
803 extern void vect_model_store_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type,
804                                    slp_tree);
805 extern void vect_model_load_cost (stmt_vec_info, int, slp_tree);
806 extern void vect_finish_stmt_generation (gimple, gimple,
807                                          gimple_stmt_iterator *);
808 extern bool vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vec_info);
809 extern int cost_for_stmt (gimple);
810 extern tree vect_get_vec_def_for_operand (tree, gimple, tree *);
811 extern tree vect_init_vector (gimple, tree, tree,
812                               gimple_stmt_iterator *);
813 extern tree vect_get_vec_def_for_stmt_copy (enum vect_def_type, tree);
814 extern bool vect_transform_stmt (gimple, gimple_stmt_iterator *,
815                                  bool *, slp_tree, slp_instance);
816 extern void vect_remove_stores (gimple);
817 extern bool vect_analyze_stmt (gimple, bool *, slp_tree);
818 extern bool vectorizable_condition (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
819                                     tree, int);
820
821 /* In tree-vect-data-refs.c.  */
822 extern bool vect_can_force_dr_alignment_p (const_tree, unsigned int);
823 extern enum dr_alignment_support vect_supportable_dr_alignment
824                                            (struct data_reference *);
825 extern tree vect_get_smallest_scalar_type (gimple, HOST_WIDE_INT *,
826                                            HOST_WIDE_INT *);
827 extern bool vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vec_info, bb_vec_info,
828                                                int *);
829 extern bool vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vec_info);
830 extern bool vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
831 extern bool vect_verify_datarefs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
832 extern bool vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vec_info, bb_vec_info);
833 extern bool vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vec_info);
834 extern bool vect_analyze_data_refs (loop_vec_info, bb_vec_info, int *);
835 extern tree vect_create_data_ref_ptr (gimple, struct loop *, tree, tree *,
836                                       gimple *, bool, bool *);
837 extern tree bump_vector_ptr (tree, gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple, tree);
838 extern tree vect_create_destination_var (tree, tree);
839 extern bool vect_strided_store_supported (tree);
840 extern bool vect_strided_load_supported (tree);
841 extern bool vect_permute_store_chain (VEC(tree,heap) *,unsigned int, gimple,
842                                     gimple_stmt_iterator *, VEC(tree,heap) **);
843 extern tree vect_setup_realignment (gimple, gimple_stmt_iterator *, tree *,
844                                     enum dr_alignment_support, tree,
845                                     struct loop **);
846 extern bool vect_permute_load_chain (VEC(tree,heap) *,unsigned int, gimple,
847                                     gimple_stmt_iterator *, VEC(tree,heap) **);
848 extern bool vect_transform_strided_load (gimple, VEC(tree,heap) *, int,
849                                          gimple_stmt_iterator *);
850 extern int vect_get_place_in_interleaving_chain (gimple, gimple);
851 extern tree vect_get_new_vect_var (tree, enum vect_var_kind, const char *);
852 extern tree vect_create_addr_base_for_vector_ref (gimple, gimple_seq *,
853                                                   tree, struct loop *);
854
855 /* In tree-vect-loop.c.  */
856 /* FORNOW: Used in tree-parloops.c.  */
857 extern void destroy_loop_vec_info (loop_vec_info, bool);
858 extern gimple vect_force_simple_reduction (loop_vec_info, gimple, bool, bool *);
859 /* Drive for loop analysis stage.  */
860 extern loop_vec_info vect_analyze_loop (struct loop *);
861 /* Drive for loop transformation stage.  */
862 extern void vect_transform_loop (loop_vec_info);
863 extern loop_vec_info vect_analyze_loop_form (struct loop *);
864 extern bool vectorizable_live_operation (gimple, gimple_stmt_iterator *,
865                                          gimple *);
866 extern bool vectorizable_reduction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
867                                     slp_tree);
868 extern bool vectorizable_induction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
869 extern int vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info);
870 extern tree get_initial_def_for_reduction (gimple, tree, tree *);
871 extern int vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code);
872
873
874 /* In tree-vect-slp.c.  */
875 extern void vect_free_slp_instance (slp_instance);
876 extern bool vect_transform_slp_perm_load (gimple, VEC (tree, heap) *,
877                                           gimple_stmt_iterator *, int,
878                                           slp_instance, bool);
879 extern bool vect_schedule_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
880 extern void vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vec_info);
881 extern bool vect_analyze_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
882 extern void vect_make_slp_decision (loop_vec_info);
883 extern void vect_detect_hybrid_slp (loop_vec_info);
884 extern void vect_get_slp_defs (slp_tree, VEC (tree,heap) **,
885                                VEC (tree,heap) **, int);
886 extern LOC find_bb_location (basic_block);
887 extern bb_vec_info vect_slp_analyze_bb (basic_block);
888 extern void vect_slp_transform_bb (basic_block);
889
890 /* In tree-vect-patterns.c.  */
891 /* Pattern recognition functions.
892    Additional pattern recognition functions can (and will) be added
893    in the future.  */
894 typedef gimple (* vect_recog_func_ptr) (gimple, tree *, tree *);
895 #define NUM_PATTERNS 4
896 void vect_pattern_recog (loop_vec_info);
897
898 /* In tree-vectorizer.c.  */
899 unsigned vectorize_loops (void);
900 /* Vectorization debug information */
901 extern bool vect_print_dump_info (enum verbosity_levels);
902
903 #endif  /* GCC_TREE_VECTORIZER_H  */