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 /************************************************************************
  74   SLP
  75  ************************************************************************/
  76
  77 /* A computation tree of an SLP instance. Each node corresponds to a group of
  78    stmts to be packed in a SIMD stmt.  */
  79 typedef struct _slp_tree {
  80   /* Only binary and unary operations are supported. LEFT child corresponds to
  81      the first operand and RIGHT child to the second if the operation is
  82      binary.  */
  83   struct _slp_tree *left;
  84   struct _slp_tree *right;
  85   /* A group of scalar stmts to be vectorized together.  */
  86   VEC (gimple, heap) *stmts;
  87   /* Vectorized stmt/s.  */
  88   VEC (gimple, heap) *vec_stmts;
  89   /* Number of vector stmts that are created to replace the group of scalar
  90      stmts. It is calculated during the transformation phase as the number of
  91      scalar elements in one scalar iteration (GROUP_SIZE) multiplied by VF
  92      divided by vector size.  */
  93   unsigned int vec_stmts_size;
  94   /* Vectorization costs associated with SLP node.  */
  95   struct
  96   {
  97     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
  98     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
  99   } cost;
 100 } *slp_tree;
 101
 102 DEF_VEC_P(slp_tree);
 103 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_tree, heap);
 104
 105 /* SLP instance is a sequence of stmts in a loop that can be packed into
 106    SIMD stmts.  */
 107 typedef struct _slp_instance {
 108   /* The root of SLP tree.  */
 109   slp_tree root;
 110
 111   /* Size of groups of scalar stmts that will be replaced by SIMD stmt/s.  */
 112   unsigned int group_size;
 113
 114   /* The unrolling factor required to vectorized this SLP instance.  */
 115   unsigned int unrolling_factor;
 116
 117   /* Vectorization costs associated with SLP instance.  */
 118   struct
 119   {
 120     int outside_of_loop;     /* Statements generated outside loop.  */
 121     int inside_of_loop;      /* Statements generated inside loop.  */
 122   } cost;
 123
 124   /* Loads permutation relatively to the stores, NULL if there is no
 125      permutation.  */
 126   VEC (int, heap) *load_permutation;
 127
 128   /* The group of nodes that contain loads of this SLP instance.  */
 129   VEC (slp_tree, heap) *loads;
 130
 131   /* The first scalar load of the instance. The created vector loads will be
 132      inserted before this statement.  */
 133   gimple first_load;
 134 } *slp_instance;
 135
 136 DEF_VEC_P(slp_instance);
 137 DEF_VEC_ALLOC_P(slp_instance, heap);
 138
 139 /* Access Functions.  */
 140 #define SLP_INSTANCE_TREE(S)                     (S)->root
 141 #define SLP_INSTANCE_GROUP_SIZE(S)               (S)->group_size
 142 #define SLP_INSTANCE_UNROLLING_FACTOR(S)         (S)->unrolling_factor
 143 #define SLP_INSTANCE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S)     (S)->cost.outside_of_loop
 144 #define SLP_INSTANCE_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)      (S)->cost.inside_of_loop
 145 #define SLP_INSTANCE_LOAD_PERMUTATION(S)         (S)->load_permutation
 146 #define SLP_INSTANCE_LOADS(S)                    (S)->loads
 147 #define SLP_INSTANCE_FIRST_LOAD_STMT(S)          (S)->first_load
 148
 149 #define SLP_TREE_LEFT(S)                         (S)->left
 150 #define SLP_TREE_RIGHT(S)                        (S)->right
 151 #define SLP_TREE_SCALAR_STMTS(S)                 (S)->stmts
 152 #define SLP_TREE_VEC_STMTS(S)                    (S)->vec_stmts
 153 #define SLP_TREE_NUMBER_OF_VEC_STMTS(S)          (S)->vec_stmts_size
 154 #define SLP_TREE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST(S)         (S)->cost.outside_of_loop
 155 #define SLP_TREE_INSIDE_OF_LOOP_COST(S)          (S)->cost.inside_of_loop
 156
 157
 158 typedef struct _vect_peel_info
 159 {
 160   int npeel;
 161   struct data_reference *dr;
 162   unsigned int count;
 163 } *vect_peel_info;
 164
 165 typedef struct _vect_peel_extended_info
 166 {
 167   struct _vect_peel_info peel_info;
 168   unsigned int inside_cost;
 169   unsigned int outside_cost;
 170 } *vect_peel_extended_info;
 171
 172 /*-----------------------------------------------------------------*/
 173 /* Info on vectorized loops.                                       */
 174 /*-----------------------------------------------------------------*/
 175 typedef struct _loop_vec_info {
 176
 177   /* The loop to which this info struct refers to.  */
 178   struct loop *loop;
 179
 180   /* The loop basic blocks.  */
 181   basic_block *bbs;
 182
 183   /* Number of iterations.  */
 184   tree num_iters;
 185   tree num_iters_unchanged;
 186
 187   /* Minimum number of iterations below which vectorization is expected to
 188      not be profitable (as estimated by the cost model).
 189      -1 indicates that vectorization will not be profitable.
 190      FORNOW: This field is an int. Will be a tree in the future, to represent
 191              values unknown at compile time.  */
 192   int min_profitable_iters;
 193
 194   /* Is the loop vectorizable? */
 195   bool vectorizable;
 196
 197   /* Unrolling factor  */
 198   int vectorization_factor;
 199
 200   /* The loop location in the source.  */
 201   LOC loop_line_number;
 202
 203   /* Unknown DRs according to which loop was peeled.  */
 204   struct data_reference *unaligned_dr;
 205
 206   /* peeling_for_alignment indicates whether peeling for alignment will take
 207      place, and what the peeling factor should be:
 208      peeling_for_alignment = X means:
 209         If X=0: Peeling for alignment will not be applied.
 210         If X>0: Peel first X iterations.
 211         If X=-1: Generate a runtime test to calculate the number of iterations
 212                  to be peeled, using the dataref recorded in the field
 213                  unaligned_dr.  */
 214   int peeling_for_alignment;
 215
 216   /* The mask used to check the alignment of pointers or arrays.  */
 217   int ptr_mask;
 218
 219   /* The loop nest in which the data dependences are computed.  */
 220   VEC (loop_p, heap) *loop_nest;
 221
 222   /* All data references in the loop.  */
 223   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
 224
 225   /* All data dependences in the loop.  */
 226   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
 227
 228   /* Data Dependence Relations defining address ranges that are candidates
 229      for a run-time aliasing check.  */
 230   VEC (ddr_p, heap) *may_alias_ddrs;
 231
 232   /* Statements in the loop that have data references that are candidates for a
 233      runtime (loop versioning) misalignment check.  */
 234   VEC(gimple,heap) *may_misalign_stmts;
 235
 236   /* All interleaving chains of stores in the loop, represented by the first
 237      stmt in the chain.  */
 238   VEC(gimple, heap) *strided_stores;
 239
 240   /* All SLP instances in the loop. This is a subset of the set of STRIDED_STORES
 241      of the loop.  */
 242   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
 243
 244   /* The unrolling factor needed to SLP the loop. In case of that pure SLP is
 245      applied to the loop, i.e., no unrolling is needed, this is 1.  */
 246   unsigned slp_unrolling_factor;
 247
 248   /* Reduction cycles detected in the loop. Used in loop-aware SLP.  */
 249   VEC (gimple, heap) *reductions;
 250
 251   /* Hash table used to choose the best peeling option.  */
 252   htab_t peeling_htab;
 253
 254 } *loop_vec_info;
 255
 256 /* Access Functions.  */
 257 #define LOOP_VINFO_LOOP(L)                 (L)->loop
 258 #define LOOP_VINFO_BBS(L)                  (L)->bbs
 259 #define LOOP_VINFO_NITERS(L)               (L)->num_iters
 260 /* Since LOOP_VINFO_NITERS can change after prologue peeling
 261    retain total unchanged scalar loop iterations for cost model.  */
 262 #define LOOP_VINFO_NITERS_UNCHANGED(L)     (L)->num_iters_unchanged
 263 #define LOOP_VINFO_COST_MODEL_MIN_ITERS(L) (L)->min_profitable_iters
 264 #define LOOP_VINFO_VECTORIZABLE_P(L)       (L)->vectorizable
 265 #define LOOP_VINFO_VECT_FACTOR(L)          (L)->vectorization_factor
 266 #define LOOP_VINFO_PTR_MASK(L)             (L)->ptr_mask
 267 #define LOOP_VINFO_LOOP_NEST(L)            (L)->loop_nest
 268 #define LOOP_VINFO_DATAREFS(L)             (L)->datarefs
 269 #define LOOP_VINFO_DDRS(L)                 (L)->ddrs
 270 #define LOOP_VINFO_INT_NITERS(L)           (TREE_INT_CST_LOW ((L)->num_iters))
 271 #define LOOP_PEELING_FOR_ALIGNMENT(L)      (L)->peeling_for_alignment
 272 #define LOOP_VINFO_UNALIGNED_DR(L)         (L)->unaligned_dr
 273 #define LOOP_VINFO_MAY_MISALIGN_STMTS(L)   (L)->may_misalign_stmts
 274 #define LOOP_VINFO_LOC(L)                  (L)->loop_line_number
 275 #define LOOP_VINFO_MAY_ALIAS_DDRS(L)       (L)->may_alias_ddrs
 276 #define LOOP_VINFO_STRIDED_STORES(L)       (L)->strided_stores
 277 #define LOOP_VINFO_SLP_INSTANCES(L)        (L)->slp_instances
 278 #define LOOP_VINFO_SLP_UNROLLING_FACTOR(L) (L)->slp_unrolling_factor
 279 #define LOOP_VINFO_REDUCTIONS(L)           (L)->reductions
 280 #define LOOP_VINFO_PEELING_HTAB(L)         (L)->peeling_htab
 281
 282 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIGNMENT(L) \
 283 VEC_length (gimple, (L)->may_misalign_stmts) > 0
 284 #define LOOP_REQUIRES_VERSIONING_FOR_ALIAS(L)     \
 285 VEC_length (ddr_p, (L)->may_alias_ddrs) > 0
 286
 287 #define NITERS_KNOWN_P(n)                     \
 288 (host_integerp ((n),0)                        \
 289 && TREE_INT_CST_LOW ((n)) > 0)
 290
 291 #define LOOP_VINFO_NITERS_KNOWN_P(L)          \
 292 NITERS_KNOWN_P((L)->num_iters)
 293
 294 static inline loop_vec_info
 295 loop_vec_info_for_loop (struct loop *loop)
 296 {
 297   return (loop_vec_info) loop->aux;
 298 }
 299
 300 static inline bool
 301 nested_in_vect_loop_p (struct loop *loop, gimple stmt)
 302 {
 303   return (loop->inner
 304           && (loop->inner == (gimple_bb (stmt))->loop_father));
 305 }
 306
 307 typedef struct _bb_vec_info {
 308
 309   basic_block bb;
 310   /* All interleaving chains of stores in the basic block, represented by the
 311      first stmt in the chain.  */
 312   VEC(gimple, heap) *strided_stores;
 313
 314   /* All SLP instances in the basic block. This is a subset of the set of
 315      STRIDED_STORES of the basic block.  */
 316   VEC(slp_instance, heap) *slp_instances;
 317
 318   /* All data references in the basic block.  */
 319   VEC (data_reference_p, heap) *datarefs;
 320
 321   /* All data dependences in the basic block.  */
 322   VEC (ddr_p, heap) *ddrs;
 323 } *bb_vec_info;
 324
 325 #define BB_VINFO_BB(B)              (B)->bb
 326 #define BB_VINFO_STRIDED_STORES(B)  (B)->strided_stores
 327 #define BB_VINFO_SLP_INSTANCES(B)   (B)->slp_instances
 328 #define BB_VINFO_DATAREFS(B)        (B)->datarefs
 329 #define BB_VINFO_DDRS(B)            (B)->ddrs
 330
 331 static inline bb_vec_info
 332 vec_info_for_bb (basic_block bb)
 333 {
 334   return (bb_vec_info) bb->aux;
 335 }
 336
 337 /*-----------------------------------------------------------------*/
 338 /* Info on vectorized defs.                                        */
 339 /*-----------------------------------------------------------------*/
 340 enum stmt_vec_info_type {
 341   undef_vec_info_type = 0,
 342   load_vec_info_type,
 343   store_vec_info_type,
 344   shift_vec_info_type,
 345   op_vec_info_type,
 346   call_vec_info_type,
 347   assignment_vec_info_type,
 348   condition_vec_info_type,
 349   reduc_vec_info_type,
 350   induc_vec_info_type,
 351   type_promotion_vec_info_type,
 352   type_demotion_vec_info_type,
 353   type_conversion_vec_info_type,
 354   loop_exit_ctrl_vec_info_type
 355 };
 356
 357 /* Indicates whether/how a variable is used in the scope of loop/basic
 358    block.  */
 359 enum vect_relevant {
 360   vect_unused_in_scope = 0,
 361   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop, and the
 362      use is a reduction stmt.  */
 363   vect_used_in_outer_by_reduction,
 364   /* The def is in the inner loop, and the use is in the outer loop (and is
 365      not part of reduction).  */
 366   vect_used_in_outer,
 367
 368   /* defs that feed computations that end up (only) in a reduction. These
 369      defs may be used by non-reduction stmts, but eventually, any
 370      computations/values that are affected by these defs are used to compute
 371      a reduction (i.e. don't get stored to memory, for example). We use this
 372      to identify computations that we can change the order in which they are
 373      computed.  */
 374   vect_used_by_reduction,
 375
 376   vect_used_in_scope
 377 };
 378
 379 /* The type of vectorization that can be applied to the stmt: regular loop-based
 380    vectorization; pure SLP - the stmt is a part of SLP instances and does not
 381    have uses outside SLP instances; or hybrid SLP and loop-based - the stmt is
 382    a part of SLP instance and also must be loop-based vectorized, since it has
 383    uses outside SLP sequences.
 384
 385    In the loop context the meanings of pure and hybrid SLP are slightly
 386    different. By saying that pure SLP is applied to the loop, we mean that we
 387    exploit only intra-iteration parallelism in the loop; i.e., the loop can be
 388    vectorized without doing any conceptual unrolling, cause we don't pack
 389    together stmts from different iterations, only within a single iteration.
 390    Loop hybrid SLP means that we exploit both intra-iteration and
 391    inter-iteration parallelism (e.g., number of elements in the vector is 4
 392    and the slp-group-size is 2, in which case we don't have enough parallelism
 393    within an iteration, so we obtain the rest of the parallelism from subsequent
 394    iterations by unrolling the loop by 2).  */
 395 enum slp_vect_type {
 396   loop_vect = 0,
 397   pure_slp,
 398   hybrid
 399 };
 400
 401
 402 typedef struct data_reference *dr_p;
 403 DEF_VEC_P(dr_p);
 404 DEF_VEC_ALLOC_P(dr_p,heap);
 405
 406 typedef struct _stmt_vec_info {
 407
 408   enum stmt_vec_info_type type;
 409
 410   /* Indicates whether this stmts is part of a computation whose result is
 411      used outside the loop.  */
 412   bool live;
 413
 414   /* Stmt is part of some pattern (computation idiom)  */
 415   bool in_pattern_p;
 416
 417   /* For loads only, if there is a store with the same location, this field is
 418      TRUE.  */
 419   bool read_write_dep;
 420
 421   /* The stmt to which this info struct refers to.  */
 422   gimple stmt;
 423
 424   /* The loop_vec_info with respect to which STMT is vectorized.  */
 425   loop_vec_info loop_vinfo;
 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 #define VECT_MAX_COST 1000
 556
 557 /* The maximum number of intermediate steps required in multi-step type
 558    conversion.  */
 559 #define MAX_INTERM_CVT_STEPS         3
 560
 561 /* The maximum vectorization factor supported by any target (V32QI).  */
 562 #define MAX_VECTORIZATION_FACTOR 32
 563
 564 /* Avoid GTY(()) on stmt_vec_info.  */
 565 typedef void *vec_void_p;
 566 DEF_VEC_P (vec_void_p);
 567 DEF_VEC_ALLOC_P (vec_void_p, heap);
 568
 569 extern VEC(vec_void_p,heap) *stmt_vec_info_vec;
 570
 571 void init_stmt_vec_info_vec (void);
 572 void free_stmt_vec_info_vec (void);
 573
 574 /* Return a stmt_vec_info corresponding to STMT.  */
 575
 576 static inline stmt_vec_info
 577 vinfo_for_stmt (gimple stmt)
 578 {
 579   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
 580   if (uid == 0)
 581     return NULL;
 582
 583   return (stmt_vec_info) VEC_index (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1);
 584 }
 585
 586 /* Set vectorizer information INFO for STMT.  */
 587
 588 static inline void
 589 set_vinfo_for_stmt (gimple stmt, stmt_vec_info info)
 590 {
 591   unsigned int uid = gimple_uid (stmt);
 592   if (uid == 0)
 593     {
 594       gcc_checking_assert (info);
 595       uid = VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec) + 1;
 596       gimple_set_uid (stmt, uid);
 597       VEC_safe_push (vec_void_p, heap, stmt_vec_info_vec, (vec_void_p) info);
 598     }
 599   else
 600     VEC_replace (vec_void_p, stmt_vec_info_vec, uid - 1, (vec_void_p) info);
 601 }
 602
 603 /* Return the earlier statement between STMT1 and STMT2.  */
 604
 605 static inline gimple
 606 get_earlier_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
 607 {
 608   unsigned int uid1, uid2;
 609
 610   if (stmt1 == NULL)
 611     return stmt2;
 612
 613   if (stmt2 == NULL)
 614     return stmt1;
 615
 616   uid1 = gimple_uid (stmt1);
 617   uid2 = gimple_uid (stmt2);
 618
 619   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
 620     return NULL;
 621
 622   gcc_checking_assert (uid1 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec)
 623                        && uid2 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
 624
 625   if (uid1 < uid2)
 626     return stmt1;
 627   else
 628     return stmt2;
 629 }
 630
 631 /* Return the later statement between STMT1 and STMT2.  */
 632
 633 static inline gimple
 634 get_later_stmt (gimple stmt1, gimple stmt2)
 635 {
 636   unsigned int uid1, uid2;
 637
 638   if (stmt1 == NULL)
 639     return stmt2;
 640
 641   if (stmt2 == NULL)
 642     return stmt1;
 643
 644   uid1 = gimple_uid (stmt1);
 645   uid2 = gimple_uid (stmt2);
 646
 647   if (uid1 == 0 || uid2 == 0)
 648     return NULL;
 649
 650   gcc_assert (uid1 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
 651   gcc_assert (uid2 <= VEC_length (vec_void_p, stmt_vec_info_vec));
 652
 653   if (uid1 > uid2)
 654     return stmt1;
 655   else
 656     return stmt2;
 657 }
 658
 659 /* Return TRUE if a statement represented by STMT_INFO is a part of a
 660    pattern.  */
 661
 662 static inline bool
 663 is_pattern_stmt_p (stmt_vec_info stmt_info)
 664 {
 665   gimple related_stmt;
 666   stmt_vec_info related_stmt_info;
 667
 668   related_stmt = STMT_VINFO_RELATED_STMT (stmt_info);
 669   if (related_stmt
 670       && (related_stmt_info = vinfo_for_stmt (related_stmt))
 671       && STMT_VINFO_IN_PATTERN_P (related_stmt_info))
 672     return true;
 673
 674   return false;
 675 }
 676
 677 /* Return true if BB is a loop header.  */
 678
 679 static inline bool
 680 is_loop_header_bb_p (basic_block bb)
 681 {
 682   if (bb == (bb->loop_father)->header)
 683     return true;
 684   gcc_checking_assert (EDGE_COUNT (bb->preds) == 1);
 685   return false;
 686 }
 687
 688 /* Set inside loop vectorization cost.  */
 689
 690 static inline void
 691 stmt_vinfo_set_inside_of_loop_cost (stmt_vec_info stmt_info, slp_tree slp_node,
 692                                     int cost)
 693 {
 694   if (slp_node)
 695     SLP_TREE_INSIDE_OF_LOOP_COST (slp_node) = cost;
 696   else
 697     STMT_VINFO_INSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = cost;
 698 }
 699
 700 /* Set inside loop vectorization cost.  */
 701
 702 static inline void
 703 stmt_vinfo_set_outside_of_loop_cost (stmt_vec_info stmt_info, slp_tree slp_node,
 704                                      int cost)
 705 {
 706   if (slp_node)
 707     SLP_TREE_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (slp_node) = cost;
 708   else
 709     STMT_VINFO_OUTSIDE_OF_LOOP_COST (stmt_info) = cost;
 710 }
 711
 712 /* Return pow2 (X).  */
 713
 714 static inline int
 715 vect_pow2 (int x)
 716 {
 717   int i, res = 1;
 718
 719   for (i = 0; i < x; i++)
 720     res *= 2;
 721
 722   return res;
 723 }
 724
 725 /*-----------------------------------------------------------------*/
 726 /* Info on data references alignment.                              */
 727 /*-----------------------------------------------------------------*/
 728
 729 /* Reflects actual alignment of first access in the vectorized loop,
 730    taking into account peeling/versioning if applied.  */
 731 #define DR_MISALIGNMENT(DR)   ((int) (size_t) (DR)->aux)
 732 #define SET_DR_MISALIGNMENT(DR, VAL)   ((DR)->aux = (void *) (size_t) (VAL))
 733
 734 /* Return TRUE if the data access is aligned, and FALSE otherwise.  */
 735
 736 static inline bool
 737 aligned_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
 738 {
 739   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) == 0);
 740 }
 741
 742 /* Return TRUE if the alignment of the data access is known, and FALSE
 743    otherwise.  */
 744
 745 static inline bool
 746 known_alignment_for_access_p (struct data_reference *data_ref_info)
 747 {
 748   return (DR_MISALIGNMENT (data_ref_info) != -1);
 749 }
 750
 751 /* vect_dump will be set to stderr or dump_file if exist.  */
 752 extern FILE *vect_dump;
 753 extern LOC vect_loop_location;
 754
 755 /*-----------------------------------------------------------------*/
 756 /* Function prototypes.                                            */
 757 /*-----------------------------------------------------------------*/
 758
 759 /* Simple loop peeling and versioning utilities for vectorizer's purposes -
 760    in tree-vect-loop-manip.c.  */
 761 extern void slpeel_make_loop_iterate_ntimes (struct loop *, tree);
 762 extern bool slpeel_can_duplicate_loop_p (const struct loop *, const_edge);
 763 extern void vect_loop_versioning (loop_vec_info, bool, tree *, gimple_seq *);
 764 extern void vect_do_peeling_for_loop_bound (loop_vec_info, tree *,
 765                                             tree, gimple_seq);
 766 extern void vect_do_peeling_for_alignment (loop_vec_info);
 767 extern LOC find_loop_location (struct loop *);
 768 extern bool vect_can_advance_ivs_p (loop_vec_info);
 769
 770 /* In tree-vect-stmts.c.  */
 771 extern unsigned int current_vector_size;
 772 extern tree get_vectype_for_scalar_type (tree);
 773 extern tree get_same_sized_vectype (tree, tree);
 774 extern bool vect_is_simple_use (tree, loop_vec_info, bb_vec_info, gimple *,
 775                                 tree *,  enum vect_def_type *);
 776 extern bool vect_is_simple_use_1 (tree, loop_vec_info, bb_vec_info, gimple *,
 777                                   tree *,  enum vect_def_type *, tree *);
 778 extern bool supportable_widening_operation (enum tree_code, gimple, tree, tree,
 779                                             tree *, tree *, enum tree_code *,
 780                                             enum tree_code *, int *,
 781                                             VEC (tree, heap) **);
 782 extern bool supportable_narrowing_operation (enum tree_code, tree, tree,
 783                                              enum tree_code *,
 784                                              int *, VEC (tree, heap) **);
 785 extern stmt_vec_info new_stmt_vec_info (gimple stmt, loop_vec_info,
 786                                         bb_vec_info);
 787 extern void free_stmt_vec_info (gimple stmt);
 788 extern tree vectorizable_function (gimple, tree, tree);
 789 extern void vect_model_simple_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type *,
 790                                     slp_tree);
 791 extern void vect_model_store_cost (stmt_vec_info, int, enum vect_def_type,
 792                                    slp_tree);
 793 extern void vect_model_load_cost (stmt_vec_info, int, slp_tree);
 794 extern void vect_finish_stmt_generation (gimple, gimple,
 795                                          gimple_stmt_iterator *);
 796 extern bool vect_mark_stmts_to_be_vectorized (loop_vec_info);
 797 extern int cost_for_stmt (gimple);
 798 extern tree vect_get_vec_def_for_operand (tree, gimple, tree *);
 799 extern tree vect_init_vector (gimple, tree, tree,
 800                               gimple_stmt_iterator *);
 801 extern tree vect_get_vec_def_for_stmt_copy (enum vect_def_type, tree);
 802 extern bool vect_transform_stmt (gimple, gimple_stmt_iterator *,
 803                                  bool *, slp_tree, slp_instance);
 804 extern void vect_remove_stores (gimple);
 805 extern bool vect_analyze_stmt (gimple, bool *, slp_tree);
 806 extern bool vectorizable_condition (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 807                                     tree, int);
 808 extern void vect_get_load_cost (struct data_reference *, int, bool,
 809                                 unsigned int *, unsigned int *);
 810 extern void vect_get_store_cost (struct data_reference *, int, unsigned int *);
 811
 812 /* In tree-vect-data-refs.c.  */
 813 extern bool vect_can_force_dr_alignment_p (const_tree, unsigned int);
 814 extern enum dr_alignment_support vect_supportable_dr_alignment
 815                                            (struct data_reference *, bool);
 816 extern tree vect_get_smallest_scalar_type (gimple, HOST_WIDE_INT *,
 817                                            HOST_WIDE_INT *);
 818 extern bool vect_analyze_data_ref_dependences (loop_vec_info, bb_vec_info,
 819                                                int *, bool *);
 820 extern bool vect_enhance_data_refs_alignment (loop_vec_info);
 821 extern bool vect_analyze_data_refs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
 822 extern bool vect_verify_datarefs_alignment (loop_vec_info, bb_vec_info);
 823 extern bool vect_analyze_data_ref_accesses (loop_vec_info, bb_vec_info);
 824 extern bool vect_prune_runtime_alias_test_list (loop_vec_info);
 825 extern bool vect_analyze_data_refs (loop_vec_info, bb_vec_info, int *);
 826 extern tree vect_create_data_ref_ptr (gimple, struct loop *, tree, tree *,
 827                                       gimple *, bool, bool *);
 828 extern tree bump_vector_ptr (tree, gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple, tree);
 829 extern tree vect_create_destination_var (tree, tree);
 830 extern bool vect_strided_store_supported (tree);
 831 extern bool vect_strided_load_supported (tree);
 832 extern bool vect_permute_store_chain (VEC(tree,heap) *,unsigned int, gimple,
 833                                     gimple_stmt_iterator *, VEC(tree,heap) **);
 834 extern tree vect_setup_realignment (gimple, gimple_stmt_iterator *, tree *,
 835                                     enum dr_alignment_support, tree,
 836                                     struct loop **);
 837 extern bool vect_permute_load_chain (VEC(tree,heap) *,unsigned int, gimple,
 838                                     gimple_stmt_iterator *, VEC(tree,heap) **);
 839 extern bool vect_transform_strided_load (gimple, VEC(tree,heap) *, int,
 840                                          gimple_stmt_iterator *);
 841 extern int vect_get_place_in_interleaving_chain (gimple, gimple);
 842 extern tree vect_get_new_vect_var (tree, enum vect_var_kind, const char *);
 843 extern tree vect_create_addr_base_for_vector_ref (gimple, gimple_seq *,
 844                                                   tree, struct loop *);
 845
 846 /* In tree-vect-loop.c.  */
 847 /* FORNOW: Used in tree-parloops.c.  */
 848 extern void destroy_loop_vec_info (loop_vec_info, bool);
 849 extern gimple vect_force_simple_reduction (loop_vec_info, gimple, bool, bool *);
 850 /* Drive for loop analysis stage.  */
 851 extern loop_vec_info vect_analyze_loop (struct loop *);
 852 /* Drive for loop transformation stage.  */
 853 extern void vect_transform_loop (loop_vec_info);
 854 extern loop_vec_info vect_analyze_loop_form (struct loop *);
 855 extern bool vectorizable_live_operation (gimple, gimple_stmt_iterator *,
 856                                          gimple *);
 857 extern bool vectorizable_reduction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *,
 858                                     slp_tree);
 859 extern bool vectorizable_induction (gimple, gimple_stmt_iterator *, gimple *);
 860 extern int vect_estimate_min_profitable_iters (loop_vec_info);
 861 extern tree get_initial_def_for_reduction (gimple, tree, tree *);
 862 extern int vect_min_worthwhile_factor (enum tree_code);
 863 extern int vect_get_known_peeling_cost (loop_vec_info, int, int *, int);
 864 extern int vect_get_single_scalar_iteraion_cost (loop_vec_info);
 865
 866 /* In tree-vect-slp.c.  */
 867 extern void vect_free_slp_instance (slp_instance);
 868 extern bool vect_transform_slp_perm_load (gimple, VEC (tree, heap) *,
 869                                           gimple_stmt_iterator *, int,
 870                                           slp_instance, bool);
 871 extern bool vect_schedule_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
 872 extern void vect_update_slp_costs_according_to_vf (loop_vec_info);
 873 extern bool vect_analyze_slp (loop_vec_info, bb_vec_info);
 874 extern void vect_make_slp_decision (loop_vec_info);
 875 extern void vect_detect_hybrid_slp (loop_vec_info);
 876 extern void vect_get_slp_defs (tree, tree, slp_tree, VEC (tree,heap) **,
 877                                VEC (tree,heap) **, int);
 878 extern LOC find_bb_location (basic_block);
 879 extern bb_vec_info vect_slp_analyze_bb (basic_block);
 880 extern void vect_slp_transform_bb (basic_block);
 881
 882 /* In tree-vect-patterns.c.  */
 883 /* Pattern recognition functions.
 884    Additional pattern recognition functions can (and will) be added
 885    in the future.  */
 886 typedef gimple (* vect_recog_func_ptr) (gimple, tree *, tree *);
 887 #define NUM_PATTERNS 4
 888 void vect_pattern_recog (loop_vec_info);
 889
 890 /* In tree-vectorizer.c.  */
 891 unsigned vectorize_loops (void);
 892 /* Vectorization debug information */
 893 extern bool vect_print_dump_info (enum vect_verbosity_levels);
 894
 895 #endif  /* GCC_TREE_VECTORIZER_H  */