OSDN Git Service

* cfgcleanup.c: Temporarily revert patches for PR 20070 till Bernd
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "tree-scalar-evolution.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "tree-chrec.h"
39
40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
41    sub-graph in find_assert_locations.  */
42 static sbitmap found_in_subgraph;
43
44 /* Loop structure of the program.  Used to analyze scalar evolutions
45    inside adjust_range_with_scev.  */
46 static struct loops *cfg_loops;
47
48 /* Local functions.  */
49 static int compare_values (tree val1, tree val2);
50
51 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
52    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
53    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
54    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
55    SSA name.  */
56 struct assert_locus_d
57 {
58   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
59   basic_block bb;
60
61   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
62      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
63   edge e;
64
65   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
66   block_stmt_iterator si;
67
68   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
69   enum tree_code comp_code;
70
71   /* Value being compared against.  */
72   tree val;
73
74   /* Next node in the linked list.  */
75   struct assert_locus_d *next;
76 };
77
78 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
79
80 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
81    assertions that should be inserted in the IL.  */
82 static bitmap need_assert_for;
83
84 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
85    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
86    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
87 static assert_locus_t *asserts_for;
88
89 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
90    visiting the same block more than once.  */
91 static sbitmap blocks_visited;
92
93 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
94    of values that SSA name N_I may take.  */
95 static value_range_t **vr_value;
96
97
98 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
99    current function signature.  */
100
101 static bool
102 nonnull_arg_p (tree arg)
103 {
104   tree t, attrs, fntype;
105   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
106
107   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
108
109   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
110   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
111
112   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
113   if (attrs == NULL_TREE)
114     return false;
115
116   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
117   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
118     return true;
119
120   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
121   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
122        t;
123        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
124     {
125       if (t == arg)
126         break;
127     }
128
129   gcc_assert (t == arg);
130
131   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
132   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
133     {
134       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
135         return true;
136     }
137
138   return false;
139 }
140
141
142 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
143
144 static void
145 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
146                  tree max, bitmap equiv)
147 {
148 #if defined ENABLE_CHECKING
149   /* Check the validity of the range.  */
150   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
151     {
152       int cmp;
153
154       gcc_assert (min && max);
155
156       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
157         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
158                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
159
160       cmp = compare_values (min, max);
161       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
162     }
163
164   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
165     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
166
167   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
168     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
169 #endif
170
171   vr->type = t;
172   vr->min = min;
173   vr->max = max;
174
175   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
176      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
177   if (vr->equiv == NULL)
178     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
179
180   if (equiv != vr->equiv)
181     {
182       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
183         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
184       else
185         bitmap_clear (vr->equiv);
186     }
187 }
188
189
190 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
191
192 static inline void
193 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
194 {
195   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
196 }
197
198
199 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
200
201 static inline void
202 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
203 {
204   tree zero = build_int_cst (type, 0);
205   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
206 }
207
208
209 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
210
211 static inline void
212 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
213 {
214   tree zero = build_int_cst (type, 0);
215   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
216 }
217
218
219 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
220
221 static inline void
222 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
223 {
224   vr->type = VR_VARYING;
225   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
226   if (vr->equiv)
227     bitmap_clear (vr->equiv);
228 }
229
230
231 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
232
233 static inline void
234 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
235 {
236   vr->type = VR_UNDEFINED;
237   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
238   if (vr->equiv)
239     bitmap_clear (vr->equiv);
240 }
241
242
243 /* Return value range information for VAR.  Create an empty range
244    if none existed.  */
245
246 static value_range_t *
247 get_value_range (tree var)
248 {
249   value_range_t *vr;
250   tree sym;
251   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
252
253   vr = vr_value[ver];
254   if (vr)
255     return vr;
256
257   /* Create a default value range.  */
258   vr_value[ver] = vr = xmalloc (sizeof (*vr));
259   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
260
261   /* Allocate an equivalence set.  */
262   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
263
264   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
265      in VAR's type.  */
266   sym = SSA_NAME_VAR (var);
267   if (var == default_def (sym))
268     {
269       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
270          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
271          default definitions of PARM_DECLs.  */
272       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
273           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
274           && nonnull_arg_p (sym))
275         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
276       else
277         set_value_range_to_varying (vr);
278     }
279
280   return vr;
281 }
282
283
284 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
285    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
286    value.
287
288    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
289    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
290    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
291    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
292    is the range object associated with another SSA name.  */
293
294 static inline bool
295 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
296 {
297   value_range_t *old_vr;
298   bool is_new;
299
300   /* Update the value range, if necessary.  */
301   old_vr = get_value_range (var);
302   is_new = old_vr->type != new_vr->type
303            || old_vr->min != new_vr->min
304            || old_vr->max != new_vr->max
305            || (old_vr->equiv == NULL && new_vr->equiv)
306            || (old_vr->equiv && new_vr->equiv == NULL)
307            || (!bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv));
308
309   if (is_new)
310     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
311                      new_vr->equiv);
312
313   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
314   new_vr->equiv = NULL;
315
316   return is_new;
317 }
318
319
320 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
321
322 static void
323 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
324 {
325   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
326   value_range_t *vr = vr_value[ver];
327
328   bitmap_set_bit (equiv, ver);
329   if (vr && vr->equiv)
330     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
331 }
332
333
334 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
335
336 static inline bool
337 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
338 {
339   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
340          && integer_zerop (vr->min)
341          && integer_zerop (vr->max);
342 }
343
344
345 /* Return true if VR is [0, 0].  */
346
347 static inline bool
348 range_is_null (value_range_t *vr)
349 {
350   return vr->type == VR_RANGE
351          && integer_zerop (vr->min)
352          && integer_zerop (vr->max);
353 }
354
355
356 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
357
358 static inline bool
359 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
360 {
361   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
362           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
363 }
364
365
366 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
367    obtained so far.  */
368
369 static bool
370 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
371 {
372   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
373     return true;
374
375   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
376      is nonnull if X is nonnull.  */
377   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
378     {
379       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
380
381       if (base != NULL_TREE
382           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
383           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
384         {
385           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
386           if (range_is_nonnull (vr))
387             return true;
388         }
389     }
390
391   return false;
392 }
393
394
395 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
396    
397         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
398         -1 if VAL1 < VAL2,
399          0 if VAL1 == VAL2,
400         +1 if VAL1 > VAL2, and
401         +2 if VAL1 != VAL2
402
403    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
404    and values that cannot be compared at compile time.  */
405
406 static int
407 compare_values (tree val1, tree val2)
408 {
409   if (val1 == val2)
410     return 0;
411
412   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
413      both integers.  */
414   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
415               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
416
417   /* Do some limited symbolic comparisons.  */
418   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
419     {
420       /* We can determine some comparisons against +INF and -INF even
421          if the other value is an expression.  */
422       if (val1 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val1))
423           && TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
424         {
425           /* +INF > NAME - CST.  */
426           return 1;
427         }
428       else if (val1 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val1))
429                && TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
430         {
431           /* -INF < NAME + CST.  */
432           return -1;
433         }
434       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR
435                && val2 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
436         {
437           /* NAME - CST < +INF.  */
438           return -1;
439         }
440       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
441                && val2 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
442         {
443           /* NAME + CST > -INF.  */
444           return 1;
445         }
446     }
447
448   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
449        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
450        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
451       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
452           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
453           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
454     {
455       tree n1, c1, n2, c2;
456   
457       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
458          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
459          same name, return -2.  */
460       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
461         {
462           n1 = val1;
463           c1 = NULL_TREE;
464         }
465       else
466         {
467           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
468           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
469         }
470
471       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
472         {
473           n2 = val2;
474           c2 = NULL_TREE;
475         }
476       else
477         {
478           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
479           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
480         }
481
482       /* Both values must use the same name.  */
483       if (n1 != n2)
484         return -2;
485
486       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
487         {
488           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
489             /* NAME == NAME  */
490             return 0;
491           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
492             /* NAME < NAME + CST  */
493             return -1;
494           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
495             /* NAME > NAME - CST  */
496             return 1;
497         }
498       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR)
499         {
500           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
501             /* NAME + CST > NAME  */
502             return 1;
503           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
504             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
505             return compare_values (c1, c2);
506           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
507             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
508             return 1;
509         }
510       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
511         {
512           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
513             /* NAME - CST < NAME  */
514             return -1;
515           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
516             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
517             return -1;
518           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
519             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
520                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
521             return compare_values (c2, c1);
522         }
523
524       gcc_unreachable ();
525     }
526
527   /* We cannot compare non-constants.  */
528   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
529     return -2;
530
531   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
532     {
533       /* We cannot compare overflowed values.  */
534       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
535         return -2;
536
537       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
538     }
539   else
540     {
541       tree t;
542
543       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
544       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
545         return 0;
546       
547       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
548       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
549       if (t == boolean_true_node)
550         return -1;
551
552       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
553       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
554       if (t == boolean_true_node)
555         return 1;
556
557       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
558       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
559       if (t == boolean_true_node)
560         return 2;
561
562       return -2;
563     }
564 }
565
566
567 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
568           0 if VAL is not inside VR,
569          -2 if we cannot tell either way.
570
571    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
572           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
573           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
574           value_inside_range (4, VR) will return 1.
575
576           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
577           currently expect this.  They are calling the function
578           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
579           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
580           themselves.
581
582           This also applies to value_ranges_intersect_p and
583           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
584           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
585           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
586
587 static inline int
588 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
589 {
590   int cmp1, cmp2;
591
592   cmp1 = compare_values (val, vr->min);
593   if (cmp1 == -2 || cmp1 == 2)
594     return -2;
595
596   cmp2 = compare_values (val, vr->max);
597   if (cmp2 == -2 || cmp2 == 2)
598     return -2;
599
600   return (cmp1 == 0 || cmp1 == 1) && (cmp2 == -1 || cmp2 == 0);
601 }
602
603
604 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
605    intersection.  */
606
607 static inline bool
608 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
609 {
610   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
611           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
612           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
613           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
614 }
615
616
617 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
618    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
619    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
620    modified (currently the users of this function expect these
621    semantics).  */
622
623 static inline bool
624 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
625 {
626   tree zero;
627
628   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
629               && vr->type != VR_VARYING
630               && !symbolic_range_p (vr));
631
632   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
633   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
634 }
635
636
637 /* When extracting ranges from X_i = ASSERT_EXPR <Y_j, pred>, we will
638    initially consider X_i and Y_j equivalent, so the equivalence set
639    of Y_j is added to the equivalence set of X_i.  However, it is
640    possible to have a chain of ASSERT_EXPRs whose predicates are
641    actually incompatible.  This is usually the result of nesting of
642    contradictory if-then-else statements.  For instance, in PR 24670:
643
644         count_4 has range [-INF, 63]
645
646         if (count_4 != 0)
647           {
648             count_19 = ASSERT_EXPR <count_4, count_4 != 0>
649             if (count_19 > 63)
650               {
651                 count_18 = ASSERT_EXPR <count_19, count_19 > 63>
652                 if (count_18 <= 63)
653                   ...
654               }
655           }
656
657    Notice that 'if (count_19 > 63)' is trivially false and will be
658    folded out at the end.  However, during propagation, the flowgraph
659    is not cleaned up and so, VRP will evaluate predicates more
660    predicates than necessary, so it must support these
661    inconsistencies.  The problem here is that because of the chaining
662    of ASSERT_EXPRs, the equivalency set for count_18 includes count_4.
663    Since count_4 has an incompatible range, we ICE when evaluating the
664    ranges in the equivalency set.  So, we need to remove count_4 from
665    it.  */
666
667 static void
668 fix_equivalence_set (value_range_t *vr_p)
669 {
670   bitmap_iterator bi;
671   unsigned i;
672   bitmap e = vr_p->equiv;
673   bitmap to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
674
675   /* Only detect inconsistencies on numeric ranges.  */
676   if (vr_p->type == VR_VARYING
677       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
678       || symbolic_range_p (vr_p))
679     return;
680
681   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
682     {
683       value_range_t *equiv_vr = vr_value[i];
684
685       if (equiv_vr->type == VR_VARYING
686           || equiv_vr->type == VR_UNDEFINED
687           || symbolic_range_p (equiv_vr))
688         continue;
689
690       if (equiv_vr->type == VR_RANGE
691           && vr_p->type == VR_RANGE
692           && !value_ranges_intersect_p (vr_p, equiv_vr))
693         bitmap_set_bit (to_remove, i);
694       else if ((equiv_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
695                || (equiv_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
696         {
697           /* A range and an anti-range have an empty intersection if
698              their end points are the same.  FIXME,
699              value_ranges_intersect_p should handle this
700              automatically.  */
701           if (compare_values (equiv_vr->min, vr_p->min) == 0
702               && compare_values (equiv_vr->max, vr_p->max) == 0)
703             bitmap_set_bit (to_remove, i);
704         }
705     }
706
707   bitmap_and_compl_into (vr_p->equiv, to_remove);
708   BITMAP_FREE (to_remove);
709 }
710
711
712 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
713    it in *VR_P.  */
714
715 static void
716 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
717 {
718   tree var, cond, limit, min, max, type;
719   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
720   enum tree_code cond_code;
721
722   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
723   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
724
725   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
726
727   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
728   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
729     {
730       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
731          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
732       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
733       cond_code = TREE_CODE (cond);
734     }
735   else
736     {
737       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
738          to flip around the comparison code to create the proper range
739          for VAR.  */
740       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
741       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
742     }
743
744   type = TREE_TYPE (limit);
745   gcc_assert (limit != var);
746
747   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
748      and inequality.  */
749   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
750     {
751       set_value_range_to_varying (vr_p);
752       return;
753     }
754
755   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
756      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
757      unnecessarily. */
758   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
759
760   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
761   if (limit_vr
762       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
763           || limit_vr->type == VR_VARYING
764           || symbolic_range_p (limit_vr)))
765     limit_vr = NULL;
766
767   /* Special handling for integral types with super-types.  Some FEs
768      construct integral types derived from other types and restrict
769      the range of values these new types may take.
770
771      It may happen that LIMIT is actually smaller than TYPE's minimum
772      value.  For instance, the Ada FE is generating code like this
773      during bootstrap:
774
775             D.1480_32 = nam_30 - 300000361;
776             if (D.1480_32 <= 1) goto <L112>; else goto <L52>;
777             <L112>:;
778             D.1480_94 = ASSERT_EXPR <D.1480_32, D.1480_32 <= 1>;
779
780      All the names are of type types__name_id___XDLU_300000000__399999999
781      which has min == 300000000 and max == 399999999.  This means that
782      the ASSERT_EXPR would try to create the range [3000000, 1] which
783      is invalid.
784
785      The fact that the type specifies MIN and MAX values does not
786      automatically mean that every variable of that type will always
787      be within that range, so the predicate may well be true at run
788      time.  If we had symbolic -INF and +INF values, we could
789      represent this range, but we currently represent -INF and +INF
790      using the type's min and max values.
791          
792      So, the only sensible thing we can do for now is set the
793      resulting range to VR_VARYING.  TODO, would having symbolic -INF
794      and +INF values be worth the trouble?  */
795   if (TREE_CODE (limit) != SSA_NAME
796       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
797       && TREE_TYPE (type))
798     {
799       if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
800         {
801           tree type_min = TYPE_MIN_VALUE (type);
802           int cmp = compare_values (limit, type_min);
803
804           /* For < or <= comparisons, if LIMIT is smaller than
805              TYPE_MIN, set the range to VR_VARYING.  */
806           if (cmp == -1 || cmp == 0)
807             {
808               set_value_range_to_varying (vr_p);
809               return;
810             }
811         }
812       else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
813         {
814           tree type_max = TYPE_MIN_VALUE (type);
815           int cmp = compare_values (limit, type_max);
816
817           /* For > or >= comparisons, if LIMIT is bigger than
818              TYPE_MAX, set the range to VR_VARYING.  */
819           if (cmp == 1 || cmp == 0)
820             {
821               set_value_range_to_varying (vr_p);
822               return;
823             }
824         }
825     }
826
827   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
828      VAR's range.  This will be revised before returning the final
829      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
830      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
831      we are done.  */
832   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
833   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
834   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
835
836   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
837      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
838      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
839      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
840      anti-range that can be used to describe the new range.  For
841      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
842      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
843      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
844      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
845   if (cond_code == EQ_EXPR)
846     {
847       enum value_range_type range_type;
848
849       if (limit_vr)
850         {
851           range_type = limit_vr->type;
852           min = limit_vr->min;
853           max = limit_vr->max;
854         }
855       else
856         {
857           range_type = VR_RANGE;
858           min = limit;
859           max = limit;
860         }
861
862       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
863
864       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
865          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
866          from LIMIT.  */
867       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
868         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
869     }
870   else if (cond_code == NE_EXPR)
871     {
872       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
873          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
874          derive anything from the anti-range.  For instance, if
875          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
876          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
877          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
878          not its anti-range.
879
880          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
881          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
882          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
883          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
884          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
885          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
886          represent these ranges.
887
888          The only situation in which we can build a valid
889          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
890          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
891          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
892       if (limit_vr
893           && limit_vr->type == VR_RANGE
894           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
895         {
896           min = limit_vr->min;
897           max = limit_vr->max;
898         }
899       else
900         {
901           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
902              valid anti-range.  */
903           min = max = limit;
904         }
905
906       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
907          just use the original LIMIT.  */
908       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
909           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
910           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
911         min = max = limit;
912
913       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
914     }
915   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
916     {
917       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
918
919       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
920         max = limit;
921       else
922         {
923           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
924              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
925              LT_EXPR.  */
926           max = limit_vr->max;
927         }
928
929       /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
930       if (cond_code == LT_EXPR)
931         {
932           tree one = build_int_cst (type, 1);
933           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
934         }
935
936       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
937     }
938   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
939     {
940       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
941
942       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
943         min = limit;
944       else
945         {
946           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
947              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
948              GT_EXPR.  */
949           min = limit_vr->min;
950         }
951
952       /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
953       if (cond_code == GT_EXPR)
954         {
955           tree one = build_int_cst (type, 1);
956           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
957         }
958
959       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
960     }
961   else
962     gcc_unreachable ();
963
964   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
965      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
966      instance,
967
968         if (p_5 == NULL)
969           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
970           x_7 = p_6->fld;
971           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
972
973      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
974      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
975      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
976      would arise from
977
978         if (i_5 > 10)
979           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
980           if (i_5 < 5)
981             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
982
983      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
984      pointless to try and do anything with i_7's range because
985      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
986      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
987      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
988      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
989      this extra check does not hurt and may protect against future
990      changes to VRP that may get into a situation similar to the
991      NULL pointer dereference example.
992
993      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
994      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
995      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
996      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
997
998   var_vr = get_value_range (var);
999
1000   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1001      ranges or anti-ranges.  */
1002   if (vr_p->type == VR_VARYING
1003       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1004       || var_vr->type == VR_VARYING
1005       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1006       || symbolic_range_p (vr_p)
1007       || symbolic_range_p (var_vr))
1008     goto done;
1009
1010   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1011     {
1012       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1013          refine the resulting range.  Since the assert expression
1014          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1015          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1016          get better precision.  */
1017       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1018         {
1019           /* Use the larger of the two minimums.  */
1020           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1021             min = var_vr->min;
1022           else
1023             min = vr_p->min;
1024
1025           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1026           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1027             max = var_vr->max;
1028           else
1029             max = vr_p->max;
1030
1031           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1032         }
1033       else
1034         {
1035           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1036              VARYING, because we will not be able to do anything
1037              meaningful with it.  */
1038           set_value_range_to_varying (vr_p);
1039         }
1040     }
1041   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1042            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1043     {
1044       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1045          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1046          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1047          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1048       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1049           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1050         set_value_range_to_varying (vr_p);
1051     }
1052
1053   /* Remove names from the equivalence set that have ranges
1054      incompatible with VR_P.  */
1055 done:
1056   fix_equivalence_set (vr_p);
1057 }
1058
1059
1060 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1061    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1062    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1063    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1064    instance,
1065
1066         x_3 = y_5;
1067         if (x_3 > y_5)
1068           ...
1069
1070     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1071     always false.  */
1072
1073 static void
1074 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1075 {
1076   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1077
1078   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1079     copy_value_range (vr, var_vr);
1080   else
1081     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1082
1083   add_equivalence (vr->equiv, var);
1084 }
1085
1086
1087 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1088    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1089    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1090
1091 static inline tree
1092 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1093 {
1094   tree res;
1095
1096   if (flag_wrapv)
1097     return int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1098
1099   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1100      on -INF and +INF.  */
1101   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1102
1103   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1104     {
1105       int checkz = compare_values (res, val1);
1106
1107       /* Ensure that res = val1 + val2 >= val1
1108          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1109       if ((code == PLUS_EXPR && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1110           || (code == MINUS_EXPR && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1111         {
1112           res = copy_node (res);
1113           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1114         }
1115     }
1116   /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1117      overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1118      and the combination of signs of the operands.  */
1119   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1120            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1121            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1122     {
1123       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1124       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1125
1126       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1127          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1128          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1129          can yield overflow without overflown operands because we
1130          are working with integral types only... except in the
1131          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1132          for division too.  */
1133
1134       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1135          by the comparison of the signs of the operands.  */
1136       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1137           /* For addition, the operands must be of the same sign
1138              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1139              of one of the operands, for example the first.  */
1140           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1141           /* For subtraction, the operands must be of different
1142              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1143              that of the first operand or the opposite of that
1144              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1145              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1146              which overflows, but must yield +INF.  */
1147           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1148           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1149           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1150           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1151           || code == CEIL_DIV_EXPR
1152           || code == EXACT_DIV_EXPR
1153           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1154         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1155       else
1156         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1157     }
1158
1159   return res;
1160 }
1161
1162
1163 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1164    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1165
1166 static void
1167 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1168 {
1169   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1170   tree op0, op1, min, max;
1171   int cmp;
1172   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1173   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1174
1175   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1176      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1177   if (code != PLUS_EXPR
1178       && code != MINUS_EXPR
1179       && code != MULT_EXPR
1180       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1181       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1182       && code != CEIL_DIV_EXPR
1183       && code != EXACT_DIV_EXPR
1184       && code != ROUND_DIV_EXPR
1185       && code != MIN_EXPR
1186       && code != MAX_EXPR
1187       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1188       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1189       && code != TRUTH_AND_EXPR
1190       && code != TRUTH_OR_EXPR
1191       && code != TRUTH_XOR_EXPR)
1192     {
1193       set_value_range_to_varying (vr);
1194       return;
1195     }
1196
1197   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1198      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1199   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1200   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1201     vr0 = *(get_value_range (op0));
1202   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1203     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1204   else
1205     set_value_range_to_varying (&vr0);
1206
1207   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1208   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1209     vr1 = *(get_value_range (op1));
1210   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1211     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1212   else
1213     set_value_range_to_varying (&vr1);
1214
1215   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1216   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1217     {
1218       set_value_range_to_undefined (vr);
1219       return;
1220     }
1221
1222   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1223      and symbolic ranges.  TODO, we may be able to derive anti-ranges
1224      in some cases.  */
1225   if (vr0.type == VR_VARYING
1226       || vr1.type == VR_VARYING
1227       || vr0.type != vr1.type
1228       || symbolic_range_p (&vr0)
1229       || symbolic_range_p (&vr1))
1230     {
1231       set_value_range_to_varying (vr);
1232       return;
1233     }
1234
1235   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1236   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1237       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1238       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1239     {
1240       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1241          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1242          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1243          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1244          in them.  */
1245       if (code == PLUS_EXPR)
1246         {
1247           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1248             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1249           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1250             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1251           else
1252             set_value_range_to_varying (vr);
1253         }
1254       else
1255         {
1256           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1257              resulting range to varying.  */
1258           set_value_range_to_varying (vr);
1259         }
1260
1261       return;
1262     }
1263
1264   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1265      range and see what we end up with.  */
1266   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1267       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1268       || code == TRUTH_AND_EXPR
1269       || code == TRUTH_OR_EXPR
1270       || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1271     {
1272       /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1273       min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1274       max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1275     }
1276   else if (code == PLUS_EXPR
1277            || code == MIN_EXPR
1278            || code == MAX_EXPR)
1279     {
1280       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1281          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1282          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1283          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1284          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1285          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1286          this point.  */
1287       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1288         {
1289           set_value_range_to_varying (vr);
1290           return;
1291         }
1292
1293       /* For operations that make the resulting range directly
1294          proportional to the original ranges, apply the operation to
1295          the same end of each range.  */
1296       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1297       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1298     }
1299   else if (code == MULT_EXPR
1300            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1301            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1302            || code == CEIL_DIV_EXPR
1303            || code == EXACT_DIV_EXPR
1304            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1305     {
1306       tree val[4];
1307       size_t i;
1308
1309       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1310          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1311          precise range for such a case.  For example, if we have
1312          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1313          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1314          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1315          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1316          point.  */
1317       if (code == MULT_EXPR
1318           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1319           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1320         {
1321           set_value_range_to_varying (vr);
1322           return;
1323         }
1324
1325       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1326          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1327          need to operate on different values to get the minimum and
1328          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1329          out all the variations of range combinations and do the
1330          operations.
1331
1332          However, this involves several calls to compare_values and it
1333          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1334          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1335          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1336          the new range.  */
1337
1338       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1339       if (code != MULT_EXPR
1340           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1341         {
1342           set_value_range_to_varying (vr);
1343           return;
1344         }
1345
1346       /* Compute the 4 cross operations.  */
1347       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1348
1349       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1350                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1351                : NULL_TREE;
1352
1353       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1354                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1355                : NULL_TREE;
1356
1357       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1358                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1359                : NULL_TREE;
1360
1361       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1362          of VAL[i].  */
1363       min = val[0];
1364       max = val[0];
1365       for (i = 1; i < 4; i++)
1366         {
1367           if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
1368             break;
1369
1370           if (val[i])
1371             {
1372               if (TREE_OVERFLOW (val[i]))
1373                 {
1374                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1375                      to it so that we set the resulting range to
1376                      VARYING.  */
1377                   min = max = val[i];
1378                   break;
1379                 }
1380
1381               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1382                 min = val[i];
1383
1384               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1385                 max = val[i];
1386             }
1387         }
1388     }
1389   else if (code == MINUS_EXPR)
1390     {
1391       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1392          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1393          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1394          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1395          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1396          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1397          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1398       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1399         {
1400           set_value_range_to_varying (vr);
1401           return;
1402         }
1403
1404       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1405          each range.  */
1406       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1407       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1408     }
1409   else
1410     gcc_unreachable ();
1411
1412   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1413      VARYING.  */
1414   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
1415     {
1416       set_value_range_to_varying (vr);
1417       return;
1418     }
1419
1420   cmp = compare_values (min, max);
1421   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1422     {
1423       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1424          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1425          the new range VARYING.  */
1426       set_value_range_to_varying (vr);
1427     }
1428   else
1429     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1430 }
1431
1432
1433 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1434    the range of its operand and the expression code.  */
1435
1436 static void
1437 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1438 {
1439   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1440   tree min, max, op0;
1441   int cmp;
1442   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1443
1444   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1445      cannot easily determine a resulting range.  */
1446   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1447       || code == FIX_CEIL_EXPR
1448       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1449       || code == FIX_ROUND_EXPR
1450       || code == FLOAT_EXPR
1451       || code == BIT_NOT_EXPR
1452       || code == NON_LVALUE_EXPR
1453       || code == CONJ_EXPR)
1454     {
1455       set_value_range_to_varying (vr);
1456       return;
1457     }
1458
1459   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1460      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1461   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1462   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1463     vr0 = *(get_value_range (op0));
1464   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1465     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1466   else
1467     set_value_range_to_varying (&vr0);
1468
1469   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1470   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1471     {
1472       set_value_range_to_undefined (vr);
1473       return;
1474     }
1475
1476   /* Refuse to operate on varying and symbolic ranges.  Also, if the
1477      operand is neither a pointer nor an integral type, set the
1478      resulting range to VARYING.  TODO, in some cases we may be able
1479      to derive anti-ranges (like nonzero values).  */
1480   if (vr0.type == VR_VARYING
1481       || (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1482           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1483       || symbolic_range_p (&vr0))
1484     {
1485       set_value_range_to_varying (vr);
1486       return;
1487     }
1488
1489   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1490      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1491   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1492     {
1493       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1494         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1495       else if (range_is_null (&vr0))
1496         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1497       else
1498         set_value_range_to_varying (vr);
1499
1500       return;
1501     }
1502
1503   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1504   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1505     {
1506       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1507       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1508
1509       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1510          the min and max values for the range to the same type
1511          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1512          min and max values and the new min is still less than
1513          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1514          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1515          accurate ranges through many casts.  */
1516       if (vr0.type == VR_RANGE)
1517         {
1518           tree new_min, new_max;
1519
1520           /* Convert VR0's min/max to OUTER_TYPE.  */
1521           new_min = fold_convert (outer_type, vr0.min);
1522           new_max = fold_convert (outer_type, vr0.max);
1523
1524           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1525              that they compare equal to VR0's min/max values.  */
1526           if (is_gimple_val (new_min)
1527               && is_gimple_val (new_max)
1528               && tree_int_cst_equal (new_min, vr0.min)
1529               && tree_int_cst_equal (new_max, vr0.max)
1530               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1531               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1532             {
1533               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1534               return;
1535             }
1536         }
1537
1538       /* When converting types of different sizes, set the result to
1539          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1540          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1541          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1542          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1543          ~[0, 0].  */
1544       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1545           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1546         {
1547           set_value_range_to_varying (vr);
1548           return;
1549         }
1550     }
1551
1552   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1553      up with.  */
1554   if (code == NEGATE_EXPR
1555       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1556     {
1557       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  */
1558       min = (vr0.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1559              ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1560              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1561
1562       max = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1563              ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1564              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1565     }
1566   else if (code == ABS_EXPR
1567            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1568     {
1569       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1570          useful range.  */
1571       if (flag_wrapv
1572           && ((vr0.type == VR_RANGE
1573                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1574               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1575                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1576                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1577         {
1578           set_value_range_to_varying (vr);
1579           return;
1580         }
1581         
1582       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1583          included negative values.  */
1584       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1585             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1586             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1587
1588       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1589
1590       cmp = compare_values (min, max);
1591
1592       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1593          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1594       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1595         { 
1596           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1597             {
1598               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1599
1600               /* Take the lower of the two values.  */
1601               if (cmp != 1)
1602                 max = min;
1603
1604               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1605                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1606                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1607                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1608               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1609                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1610                                         type_min_value,
1611                                         integer_one_node, 0)
1612                      : type_min_value);
1613             }
1614           else
1615             {
1616               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1617                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1618                  anti-range.  */
1619               vr0.type = VR_RANGE;
1620               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1621               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1622             }
1623         }
1624
1625       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1626          range will be zero.  */
1627       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1628         {
1629           if (cmp == 1)
1630             max = min;
1631           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1632         }
1633       else
1634         {
1635           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1636           if (cmp == 1)
1637             {
1638               tree t = min;
1639               min = max;
1640               max = t;
1641             }
1642         }
1643     }
1644   else
1645     {
1646       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1647       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1648       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1649     }
1650
1651   cmp = compare_values (min, max);
1652   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1653     {
1654       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1655          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1656          the new range VARYING.  */
1657       set_value_range_to_varying (vr);
1658     }
1659   else
1660     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1661 }
1662
1663
1664 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1665    on the range of its operand and the expression code.  */
1666
1667 static void
1668 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1669 {
1670   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1671   if (val)
1672     {
1673       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1674          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1675          type.  */
1676       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1677       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1678     }
1679   else
1680     set_value_range_to_varying (vr);
1681 }
1682
1683
1684 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1685    in *VR.  */
1686
1687 static void
1688 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1689 {
1690   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1691
1692   if (code == ASSERT_EXPR)
1693     extract_range_from_assert (vr, expr);
1694   else if (code == SSA_NAME)
1695     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1696   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1697            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1698            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1699            || code == TRUTH_AND_EXPR
1700            || code == TRUTH_OR_EXPR
1701            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1702     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1703   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1704     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1705   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1706     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1707   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1708     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1709   else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1710     set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1711   else
1712     set_value_range_to_varying (vr);
1713 }
1714
1715 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1716    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1717    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1718
1719 static void
1720 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1721                         tree var)
1722 {
1723   tree init, step, chrec;
1724   bool init_is_max, unknown_max;
1725
1726   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1727      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1728   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1729     return;
1730
1731   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
1732   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1733     return;
1734
1735   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
1736   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
1737
1738   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1739      minimum or maximum value in the range.  */
1740   if (step == NULL_TREE
1741       || !is_gimple_min_invariant (step))
1742     return;
1743
1744   /* Do not adjust ranges when chrec may wrap.  */
1745   if (scev_probably_wraps_p (chrec_type (chrec), init, step, stmt,
1746                              cfg_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1747                              &init_is_max, &unknown_max)
1748       || unknown_max)
1749     return;
1750
1751   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
1752       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
1753     {
1754       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1755          from scalar evolutions should be better.  */
1756       if (init_is_max)
1757         set_value_range (vr, VR_RANGE, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init)),
1758                          init, vr->equiv);
1759       else
1760         set_value_range (vr, VR_RANGE, init, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init)),
1761                          vr->equiv);
1762     }
1763   else if (vr->type == VR_RANGE)
1764     {
1765       tree min = vr->min;
1766       tree max = vr->max;
1767
1768       if (init_is_max)
1769         {
1770           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
1771              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
1772           if (compare_values (init, max) == -1)
1773             {
1774               max = init;
1775
1776               /* If we just created an invalid range with the minimum
1777                  greater than the maximum, take the minimum all the
1778                  way to -INF.  */
1779               if (compare_values (min, max) == 1)
1780                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
1781             }
1782         }
1783       else
1784         {
1785           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
1786           if (compare_values (init, min) == 1)
1787             {
1788               min = init;
1789
1790               /* If we just created an invalid range with the minimum
1791                  greater than the maximum, take the maximum all the
1792                  way to +INF.  */
1793               if (compare_values (min, max) == 1)
1794                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
1795             }
1796         }
1797
1798       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
1799     }
1800 }
1801
1802
1803 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
1804    
1805    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
1806      all the values in the ranges.
1807
1808    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
1809
1810    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
1811      value of the comparison.  */
1812
1813
1814 static tree
1815 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1816 {
1817   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
1818   if (vr0->type == VR_VARYING
1819       || vr0->type == VR_UNDEFINED
1820       || vr1->type == VR_VARYING
1821       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
1822     return NULL_TREE;
1823
1824   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
1825   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
1826     {
1827       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
1828          comparison.  */
1829       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
1830         return NULL_TREE;
1831
1832       /* These comparisons are never statically computable.  */
1833       if (comp == GT_EXPR
1834           || comp == GE_EXPR
1835           || comp == LT_EXPR
1836           || comp == LE_EXPR)
1837         return NULL_TREE;
1838
1839       /* Equality can be computed only between a range and an
1840          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
1841       if (vr0->type == VR_RANGE)
1842         {
1843           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
1844           value_range_t *tmp = vr0;
1845           vr0 = vr1;
1846           vr1 = tmp;
1847         }
1848
1849       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
1850
1851       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
1852           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
1853         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
1854
1855       return NULL_TREE;
1856     }
1857
1858   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
1859      operands around and change the comparison code.  */
1860   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
1861     {
1862       value_range_t *tmp;
1863       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
1864       tmp = vr0;
1865       vr0 = vr1;
1866       vr1 = tmp;
1867     }
1868
1869   if (comp == EQ_EXPR)
1870     {
1871       /* Equality may only be computed if both ranges represent
1872          exactly one value.  */
1873       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
1874           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
1875         {
1876           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
1877           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
1878           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
1879             return boolean_true_node;
1880           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
1881             return boolean_false_node;
1882         }
1883       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
1884       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
1885                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
1886         return boolean_false_node;
1887
1888       return NULL_TREE;
1889     }
1890   else if (comp == NE_EXPR)
1891     {
1892       int cmp1, cmp2;
1893
1894       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
1895          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
1896          make sure that both comparisons yield similar results to
1897          avoid comparing values that cannot be compared at
1898          compile-time.  */
1899       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
1900       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
1901       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
1902         return boolean_true_node;
1903
1904       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
1905          return false.  */
1906       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
1907                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
1908                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
1909                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
1910         return boolean_false_node;
1911
1912       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
1913       else
1914         return NULL_TREE;
1915     }
1916   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
1917     {
1918       int tst;
1919
1920       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
1921       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
1922       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
1923           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
1924         return boolean_true_node;
1925
1926       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
1927       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
1928       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
1929           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
1930         return boolean_false_node;
1931
1932       /* Otherwise, we don't know.  */
1933       return NULL_TREE;
1934     }
1935     
1936   gcc_unreachable ();
1937 }
1938
1939
1940 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
1941    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
1942    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
1943    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
1944    possible to determine the value of the comparison.  */
1945
1946 static tree
1947 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
1948 {
1949   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
1950     return NULL_TREE;
1951
1952   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
1953   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1954     {
1955       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
1956          compile time are equality and inequality.  */
1957       if (comp == GT_EXPR
1958           || comp == GE_EXPR
1959           || comp == LT_EXPR
1960           || comp == LE_EXPR)
1961         return NULL_TREE;
1962
1963       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
1964       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
1965         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
1966
1967       return NULL_TREE;
1968     }
1969
1970   if (comp == EQ_EXPR)
1971     {
1972       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
1973          one value.  */
1974       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
1975         {
1976           int cmp = compare_values (vr->min, val);
1977           if (cmp == 0)
1978             return boolean_true_node;
1979           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
1980             return boolean_false_node;
1981         }
1982       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
1983                || compare_values (vr->max, val) == -1)
1984         return boolean_false_node;
1985
1986       return NULL_TREE;
1987     }
1988   else if (comp == NE_EXPR)
1989     {
1990       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
1991       if (compare_values (vr->max, val) == -1
1992           || compare_values (vr->min, val) == 1)
1993         return boolean_true_node;
1994
1995       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
1996          false.  */
1997       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
1998           && compare_values (vr->min, val) == 0)
1999         return boolean_false_node;
2000
2001       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2002       return NULL_TREE;
2003     }
2004   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2005     {
2006       int tst;
2007
2008       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2009       tst = compare_values (vr->max, val);
2010       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2011           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2012         return boolean_true_node;
2013
2014       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2015       tst = compare_values (vr->min, val);
2016       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2017           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2018         return boolean_false_node;
2019
2020       /* Otherwise, we don't know.  */
2021       return NULL_TREE;
2022     }
2023   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2024     {
2025       int tst;
2026
2027       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2028       tst = compare_values (vr->min, val);
2029       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2030           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2031         return boolean_true_node;
2032
2033       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2034       tst = compare_values (vr->max, val);
2035       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2036           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2037         return boolean_false_node;
2038
2039       /* Otherwise, we don't know.  */
2040       return NULL_TREE;
2041     }
2042
2043   gcc_unreachable ();
2044 }
2045
2046
2047 /* Debugging dumps.  */
2048
2049 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2050 void debug_value_range (value_range_t *);
2051 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2052 void debug_all_value_ranges (void);
2053 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2054 void debug_vr_equiv (bitmap);
2055
2056
2057 /* Dump value range VR to FILE.  */
2058
2059 void
2060 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2061 {
2062   if (vr == NULL)
2063     fprintf (file, "[]");
2064   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2065     fprintf (file, "UNDEFINED");
2066   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2067     {
2068       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2069
2070       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2071
2072       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2073           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2074           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2075         fprintf (file, "-INF");
2076       else
2077         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2078
2079       fprintf (file, ", ");
2080
2081       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2082           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2083         fprintf (file, "+INF");
2084       else
2085         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2086
2087       fprintf (file, "]");
2088
2089       if (vr->equiv)
2090         {
2091           bitmap_iterator bi;
2092           unsigned i, c = 0;
2093
2094           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2095
2096           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2097             {
2098               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2099               fprintf (file, " ");
2100               c++;
2101             }
2102
2103           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2104         }
2105     }
2106   else if (vr->type == VR_VARYING)
2107     fprintf (file, "VARYING");
2108   else
2109     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2110 }
2111
2112
2113 /* Dump value range VR to stderr.  */
2114
2115 void
2116 debug_value_range (value_range_t *vr)
2117 {
2118   dump_value_range (stderr, vr);
2119 }
2120
2121
2122 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2123
2124 void
2125 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2126 {
2127   size_t i;
2128
2129   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2130     {
2131       if (vr_value[i])
2132         {
2133           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2134           fprintf (file, ": ");
2135           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2136           fprintf (file, "\n");
2137         }
2138     }
2139
2140   fprintf (file, "\n");
2141 }
2142
2143
2144 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2145
2146 void
2147 debug_all_value_ranges (void)
2148 {
2149   dump_all_value_ranges (stderr);
2150 }
2151
2152
2153 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2154    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2155    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2156
2157 static tree
2158 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2159 {
2160   tree n, assertion;
2161
2162   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2163   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2164
2165   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2166     {
2167       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
2168       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2169     }
2170   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2171     {
2172       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2173       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2174       gcc_assert (op0 == v);
2175       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2176     }
2177   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2178     {
2179       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2180       gcc_assert (v == cond);
2181       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2182     }
2183   else
2184     gcc_unreachable ();
2185
2186   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2187
2188   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2189      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2190      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2191      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2192   register_new_name_mapping (n, v);
2193
2194   return assertion;
2195 }
2196
2197
2198 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2199    point values.  */
2200
2201 static inline bool
2202 fp_predicate (tree expr)
2203 {
2204   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2205           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2206 }
2207
2208
2209 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2210    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2211    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2212    inferred.  */
2213
2214 static bool
2215 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2216 {
2217   *val_p = NULL_TREE;
2218   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2219
2220   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2221      abnormal edges.  */
2222   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2223     return false;
2224
2225   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2226      exceptions.  */
2227   if (tree_could_throw_p (stmt))
2228     return false;
2229
2230   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2231      successors, there is no point inferring anything about any of its
2232      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2233      for the assertion, anyway.  */
2234   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2235     return false;
2236
2237   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2238     {
2239       bool is_store;
2240       unsigned num_uses, num_derefs;
2241
2242       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2243       if (num_derefs > 0 && flag_delete_null_pointer_checks)
2244         {
2245           /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2246              non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2247           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2248           *comp_code_p = NE_EXPR;
2249           return true;
2250         }
2251     }
2252
2253   return false;
2254 }
2255
2256
2257 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2258 void debug_asserts_for (tree);
2259 void dump_all_asserts (FILE *);
2260 void debug_all_asserts (void);
2261
2262 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2263
2264 void
2265 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2266 {
2267   assert_locus_t loc;
2268
2269   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2270   print_generic_expr (file, name, 0);
2271   fprintf (file, "\n");
2272
2273   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2274   while (loc)
2275     {
2276       fprintf (file, "\t");
2277       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2278       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2279       if (loc->e)
2280         {
2281           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2282                    loc->e->dest->index);
2283           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2284         }
2285       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2286       print_generic_expr (file, name, 0);
2287       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2288       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2289       fprintf (file, "\n\n");
2290       loc = loc->next;
2291     }
2292
2293   fprintf (file, "\n");
2294 }
2295
2296
2297 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2298
2299 void
2300 debug_asserts_for (tree name)
2301 {
2302   dump_asserts_for (stderr, name);
2303 }
2304
2305
2306 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2307
2308 void
2309 dump_all_asserts (FILE *file)
2310 {
2311   unsigned i;
2312   bitmap_iterator bi;
2313
2314   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2315   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2316     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2317   fprintf (file, "\n");
2318 }
2319
2320
2321 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2322
2323 void
2324 debug_all_asserts (void)
2325 {
2326   dump_all_asserts (stderr);
2327 }
2328
2329
2330 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2331    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2332    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2333    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2334
2335    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2336    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2337    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2338    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2339    must not be NULL.  */
2340
2341 static void
2342 register_new_assert_for (tree name,
2343                          enum tree_code comp_code,
2344                          tree val,
2345                          basic_block bb,
2346                          edge e,
2347                          block_stmt_iterator si)
2348 {
2349   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2350   bool found;
2351   basic_block dest_bb;
2352
2353 #if defined ENABLE_CHECKING
2354   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2355
2356   if (e == NULL)
2357     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2358                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2359 #endif
2360
2361   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2362      determine if the new location is dominated by a previously
2363      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2364      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2365      necessarily true.
2366      
2367      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2368      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2369      E->DEST dominates.
2370      
2371      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2372      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2373      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2374      the new location to move another assertion previously registered
2375      at a block dominated by E->DEST.  */
2376   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2377
2378   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2379      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2380      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2381      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2382      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2383      move the assertion up in the dominance tree).
2384
2385      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2386      should not be more than a handful of assertions registered per
2387      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2388      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2389   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2390   last_loc = loc;
2391   found = false;
2392   while (loc)
2393     {
2394       if (loc->comp_code == comp_code
2395           && (loc->val == val
2396               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2397         {
2398           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2399              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2400              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2401              that we don't check strict dominance here to avoid
2402              replicating the same assertion inside the same basic
2403              block more than once (e.g., when a pointer is
2404              dereferenced several times inside a block).
2405
2406              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2407              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2408              dominate all the other insertions that we may want to
2409              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2410              insertion, don't do this dominance check.  */
2411           if (e == NULL
2412               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2413             return;
2414
2415           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2416              dominates the existing location for the assertion, move
2417              the assertion up in the dominance tree by updating its
2418              location information.  */
2419           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2420               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2421             {
2422               loc->bb = dest_bb;
2423               loc->e = e;
2424               loc->si = si;
2425               return;
2426             }
2427         }
2428
2429       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2430       last_loc = loc;
2431       loc = loc->next;
2432     }
2433
2434   /* If we didn't find an assertion already registered for
2435      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2436      assertions associated with NAME.  */
2437   n = xmalloc (sizeof (*n));
2438   n->bb = dest_bb;
2439   n->e = e;
2440   n->si = si;
2441   n->comp_code = comp_code;
2442   n->val = val;
2443   n->next = NULL;
2444
2445   if (last_loc)
2446     last_loc->next = n;
2447   else
2448     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2449
2450   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2451 }
2452
2453
2454 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2455    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
2456    for NAME could be registered.  */
2457
2458 static bool
2459 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2460 {
2461   tree val, stmt;
2462   enum tree_code comp_code;
2463
2464   stmt = bsi_stmt (si);
2465
2466   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2467      abnormal edges.  */
2468   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2469     return false;
2470
2471   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2472      there's nothing to do.  */
2473   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2474     return false;
2475
2476   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2477      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2478      takes on edge E.  */
2479   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2480     {
2481       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2482          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2483          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2484       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2485       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2486
2487       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2488       if (cond == name)
2489         {
2490           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2491              case we create the predicate NAME == true or
2492              NAME == false accordingly.  */
2493           comp_code = EQ_EXPR;
2494           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2495         }
2496       else
2497         {
2498           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2499              or VAL COMP NAME.  */
2500           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2501             {
2502               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2503                  COMP around because we need to register NAME as the
2504                  first operand in the predicate.  */
2505               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2506               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2507             }
2508           else
2509             {
2510               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2511                  comparison code remains unchanged.  */
2512               comp_code = TREE_CODE (cond);
2513               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2514             }
2515
2516           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2517              need to invert the sign comparison.  */
2518           if (is_else_edge)
2519             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2520
2521           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
2522              works around a limitation in fold() when dealing with
2523              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2524              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2525           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2526               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
2527                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
2528             {
2529               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2530               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2531
2532               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
2533                 return false;
2534
2535               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
2536                 return false;
2537             }
2538         }
2539     }
2540   else
2541     {
2542       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2543       gcc_unreachable ();
2544     }
2545
2546   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2547   return true;
2548 }
2549
2550
2551 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2552
2553 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2554    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2555    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2556
2557    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2558    the predicate operands, an assert location node is added to the
2559    list of assertions for the corresponding operands.  */
2560
2561 static bool
2562 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2563 {
2564   bool need_assert;
2565   block_stmt_iterator last_si;
2566   tree op, last;
2567   edge_iterator ei;
2568   edge e;
2569   ssa_op_iter iter;
2570
2571   need_assert = false;
2572   last_si = bsi_last (bb);
2573   last = bsi_stmt (last_si);
2574
2575   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2576      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2577      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2578      insert.  */
2579   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2580     {
2581       if (e->dest == bb)
2582         continue;
2583
2584       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2585          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2586          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2587          if they had been found in a block upstream from BB.  */
2588       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2589         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2590
2591       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2592          to determine if any of the operands in the conditional
2593          predicate are used.  */
2594       if (e->dest != bb)
2595         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2596
2597       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2598          conditional predicate.  */
2599       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2600         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2601     }
2602
2603   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2604      conditional.  */
2605   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2606     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2607
2608   return need_assert;
2609 }
2610
2611
2612 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2613    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2614    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2615    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2616    determine if A is actually needed.
2617    
2618    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2619    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2620    new location for A is recorded instead.
2621
2622    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2623       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2624
2625    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2626       value range for N, then if N was not already generated by an
2627       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2628       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2629       assume that N is not NULL.
2630
2631    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2632       information from the predicate but need to insert different
2633       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2634       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2635       expression of the form 'X op Y', then
2636
2637       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2638
2639       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2640          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2641          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2642          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2643
2644       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2645
2646       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2647
2648       For instance,
2649
2650             if (a == 9)
2651               b = a;
2652             else
2653               b = c + 1;
2654
2655       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2656       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2657       on the ELSE clause would be unnecessary.
2658
2659    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2660       into BB's dominator children.
2661    
2662    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2663    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2664    location for name N is found, it is registered by calling
2665    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2666    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2667    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2668    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2669    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2670
2671    If this function returns true, then it means that there are names
2672    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2673    inserted by process_assert_insertions.
2674
2675    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2676
2677 static bool
2678 find_assert_locations (basic_block bb)
2679 {
2680   block_stmt_iterator si;
2681   tree last, phi;
2682   bool need_assert;
2683   basic_block son;
2684
2685   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
2686     return false;
2687
2688   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
2689
2690   need_assert = false;
2691
2692   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
2693   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2694     {
2695       use_operand_p arg_p;
2696       ssa_op_iter i;
2697
2698       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
2699         {
2700           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
2701           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2702             {
2703               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
2704               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
2705             }
2706         }
2707     }
2708
2709   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
2710      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
2711   last = NULL_TREE;
2712   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2713     {
2714       tree stmt, op;
2715       ssa_op_iter i;
2716
2717       stmt = bsi_stmt (si);
2718
2719       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
2720       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
2721         {
2722           tree value;
2723           enum tree_code comp_code;
2724
2725           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
2726              the sub-graph of a conditional block, when we return from
2727              this recursive walk, our parent will use the
2728              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
2729              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
2730           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2731
2732           /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
2733              bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
2734              ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.
2735              Experiments show that with this simple check, we can save
2736              more than 20% of ASSERT_EXPRs.  */
2737           if (has_single_use (op))
2738             continue;
2739
2740           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
2741              range for it, and we don't find a previous assertion for
2742              it, create a new assertion location node for OP.  */
2743           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
2744             {
2745               register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
2746               need_assert = true;
2747             }
2748         }
2749
2750       /* Remember the last statement of the block.  */
2751       last = stmt;
2752     }
2753
2754   /* If BB's last statement is a conditional expression
2755      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
2756      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
2757   if (last
2758       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
2759       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
2760       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
2761     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
2762
2763   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
2764   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2765        son;
2766        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2767     need_assert |= find_assert_locations (son);
2768
2769   return need_assert;
2770 }
2771
2772
2773 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
2774    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
2775
2776 static bool
2777 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
2778 {
2779   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
2780   tree stmt, cond, assert_expr;
2781   edge_iterator ei;
2782   edge e;
2783
2784   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
2785   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
2786
2787   if (loc->e)
2788     {
2789       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
2790          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
2791 #if defined ENABLE_CHECKING
2792       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
2793           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
2794 #endif
2795
2796       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
2797       return true;
2798     }
2799
2800   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
2801      statement must not be the last statement in the block.  */
2802   stmt = bsi_stmt (loc->si);
2803   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
2804     {
2805       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
2806       return false;
2807     }
2808
2809   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
2810      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
2811      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
2812      out of BB.  */
2813   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
2814     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2815       {
2816         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
2817         return true;
2818       }
2819
2820   gcc_unreachable ();
2821 }
2822
2823
2824 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
2825    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
2826    found in ASSERTS_FOR[i].  */
2827
2828 static void
2829 process_assert_insertions (void)
2830 {
2831   unsigned i;
2832   bitmap_iterator bi;
2833   bool update_edges_p = false;
2834   int num_asserts = 0;
2835
2836   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2837     dump_all_asserts (dump_file);
2838
2839   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2840     {
2841       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
2842       gcc_assert (loc);
2843
2844       while (loc)
2845         {
2846           assert_locus_t next = loc->next;
2847           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
2848           free (loc);
2849           loc = next;
2850           num_asserts++;
2851         }
2852     }
2853
2854   if (update_edges_p)
2855     bsi_commit_edge_inserts ();
2856
2857   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
2858     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
2859              num_asserts);
2860 }
2861
2862
2863 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
2864    expressions.  These range expressions are meant to provide information
2865    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
2866    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
2867
2868    x = ...
2869    y = ...
2870    if (x < y)
2871      y = x - 2;
2872    else
2873      x = y + 3;
2874
2875    this pass will transform the code into:
2876
2877    x = ...
2878    y = ...
2879    if (x < y)
2880     {
2881       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
2882       y = x - 2
2883     }
2884    else
2885     {
2886       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
2887       x = y + 3
2888     }
2889
2890    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
2891    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
2892    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
2893    definition of 'x'.  */
2894
2895 static void
2896 insert_range_assertions (void)
2897 {
2898   edge e;
2899   edge_iterator ei;
2900   bool update_ssa_p;
2901   
2902   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
2903   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
2904
2905   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
2906   sbitmap_zero (blocks_visited);
2907
2908   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
2909   asserts_for = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
2910   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
2911
2912   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2913
2914   update_ssa_p = false;
2915   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2916     if (find_assert_locations (e->dest))
2917       update_ssa_p = true;
2918
2919   if (update_ssa_p)
2920     {
2921       process_assert_insertions ();
2922       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
2923     }
2924
2925   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2926     {
2927       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
2928       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
2929     }
2930
2931   sbitmap_free (found_in_subgraph);
2932   free (asserts_for);
2933   BITMAP_FREE (need_assert_for);
2934 }
2935
2936
2937 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
2938    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
2939    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
2940    VRP. 
2941    
2942    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
2943    names that had useful range information attached to them.  For
2944    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
2945    then N_i will have the range [3, +INF].
2946    
2947    However, by converting the assertion into the implied copy
2948    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
2949    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
2950    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
2951    things like jump threading.
2952    
2953    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
2954    VRP need to handle them appropriately. 
2955
2956    Another approach would be to make the range information a first
2957    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
2958    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
2959    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
2960
2961 static void
2962 remove_range_assertions (void)
2963 {
2964   basic_block bb;
2965   block_stmt_iterator si;
2966
2967   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
2968      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
2969      referenced by the current BSI.  */
2970   FOR_EACH_BB (bb)
2971     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
2972       {
2973         tree stmt = bsi_stmt (si);
2974
2975         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
2976             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
2977           {
2978             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
2979             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
2980             use_operand_p use_p;
2981             imm_use_iterator iter;
2982
2983             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
2984             TREE_OPERAND (stmt, 1) = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
2985             update_stmt (stmt);
2986
2987             /* The statement is now a copy.  Propagate the RHS into
2988                every use of the LHS.  */
2989             FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
2990               {
2991                 SET_USE (use_p, ASSERT_EXPR_VAR (rhs));
2992                 update_stmt (USE_STMT (use_p));
2993               }
2994
2995             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
2996             bsi_remove (&si);
2997           }
2998         else
2999           bsi_next (&si);
3000       }
3001
3002   sbitmap_free (blocks_visited);
3003 }
3004
3005
3006 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3007
3008 static bool
3009 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3010 {
3011   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3012       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3013       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3014           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3015     return true;
3016   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3017     {
3018       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3019
3020       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3021           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3022               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3023           && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3024         return true;
3025     }
3026   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3027     return true;
3028
3029   return false;
3030 }
3031
3032
3033 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3034
3035 static void
3036 vrp_initialize (void)
3037 {
3038   basic_block bb;
3039
3040   vr_value = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3041   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3042
3043   FOR_EACH_BB (bb)
3044     {
3045       block_stmt_iterator si;
3046       tree phi;
3047
3048       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3049         {
3050           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3051             {
3052               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3053               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3054               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3055             }
3056           else
3057             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3058         }
3059
3060       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3061         {
3062           tree stmt = bsi_stmt (si);
3063
3064           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3065             {
3066               ssa_op_iter i;
3067               tree def;
3068               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3069                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3070               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3071             }
3072           else
3073             {
3074               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3075             }
3076         }
3077     }
3078 }
3079
3080
3081 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3082    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3083
3084 static enum ssa_prop_result
3085 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3086 {
3087   tree lhs, rhs, def;
3088   ssa_op_iter iter;
3089
3090   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3091   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3092
3093   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3094   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3095       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3096           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3097     {
3098       struct loop *l;
3099       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3100
3101       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3102
3103       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3104          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3105          information.  */
3106       if (cfg_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3107         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3108
3109       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3110         {
3111           *output_p = lhs;
3112
3113           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3114             {
3115               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3116               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3117               fprintf (dump_file, ": ");
3118               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3119               fprintf (dump_file, "\n\n");
3120             }
3121
3122           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3123             return SSA_PROP_VARYING;
3124
3125           return SSA_PROP_INTERESTING;
3126         }
3127
3128       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3129     }
3130   
3131   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3132   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3133     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3134
3135   return SSA_PROP_VARYING;
3136 }
3137
3138
3139 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3140    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3141    compare_range_with_value.  */
3142
3143 static tree
3144 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3145 {
3146   bitmap_iterator bi;
3147   unsigned i;
3148   bitmap e;
3149   tree retval, t;
3150   
3151   t = retval = NULL_TREE;
3152
3153   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3154   e = get_value_range (var)->equiv;
3155
3156   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3157      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3158      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3159   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3160
3161   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3162     {
3163       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3164
3165       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3166          range.  This allows us to compare against names that may
3167          have N_i in their ranges.  */
3168       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3169         {
3170           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3171           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3172           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3173         }
3174
3175       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3176       if (t)
3177         {
3178           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
3179           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3180           retval = t;
3181         }
3182     }
3183
3184   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3185   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3186
3187   if (retval)
3188     return retval;
3189
3190   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3191   return NULL_TREE;
3192 }
3193
3194
3195 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3196    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3197    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3198    returned by compare_ranges.  */
3199
3200 static tree
3201 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3202 {
3203   tree t, retval;
3204   bitmap e1, e2;
3205   bitmap_iterator bi1, bi2;
3206   unsigned i1, i2;
3207
3208   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3209      ranges of every name equivalent to N2.  */
3210   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3211   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3212
3213   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3214      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3215      ranges.  */
3216   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3217   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3218
3219   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3220      names can be compared without checking their ranges.  */
3221   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3222     {
3223       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3224       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3225
3226       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3227              ? boolean_true_node
3228              : boolean_false_node;
3229     }
3230
3231   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3232      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3233      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3234   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3235     {
3236       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3237
3238       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3239       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3240         {
3241           vr1.type = VR_RANGE;
3242           vr1.min = ssa_name (i1);
3243           vr1.max = ssa_name (i1);
3244         }
3245
3246       t = retval = NULL_TREE;
3247       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3248         {
3249           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3250
3251           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3252             {
3253               vr2.type = VR_RANGE;
3254               vr2.min = ssa_name (i2);
3255               vr2.max = ssa_name (i2);
3256             }
3257
3258           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3259           if (t)
3260             {
3261               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
3262                  the same.  */
3263               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3264               retval = t;
3265             }
3266         }
3267
3268       if (retval)
3269         {
3270           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3271           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3272           return retval;
3273         }
3274     }
3275
3276   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
3277      comparison.  */
3278   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3279   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3280   return NULL_TREE;
3281 }
3282
3283
3284 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
3285    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
3286    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
3287    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
3288    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
3289
3290    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
3291    the operands in COND are used when trying to compute its value.
3292    This is only used during final substitution.  During propagation,
3293    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
3294
3295 tree
3296 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
3297 {
3298   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
3299               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
3300
3301   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3302     {
3303       value_range_t *vr;
3304       tree retval;
3305
3306       if (use_equiv_p)
3307         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
3308       else
3309         {
3310           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
3311           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
3312         }
3313
3314       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
3315       if (retval)
3316         return retval;
3317
3318       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
3319          return it.  */
3320       vr = get_value_range (cond);
3321       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
3322         return vr->min;
3323     }
3324   else
3325     {
3326       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3327       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3328
3329       /* We only deal with integral and pointer types.  */
3330       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3331           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
3332         return NULL_TREE;
3333
3334       if (use_equiv_p)
3335         {
3336           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3337             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3338           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3339             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3340           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3341             return compare_name_with_value (
3342                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3343         }
3344       else
3345         {
3346           value_range_t *vr0, *vr1;
3347
3348           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3349           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3350
3351           if (vr0 && vr1)
3352             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3353           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3354             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3355           else if (vr0 == NULL && vr1)
3356             return compare_range_with_value (
3357                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3358         }
3359     }
3360
3361   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3362   return NULL_TREE;
3363 }
3364
3365
3366 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3367    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3368    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3369    SSA_PROP_VARYING.  */
3370
3371 static enum ssa_prop_result
3372 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3373 {
3374   tree cond, val;
3375
3376   *taken_edge_p = NULL;
3377
3378   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3379      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3380   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3381     return SSA_PROP_VARYING;
3382
3383   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3384
3385   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3386     {
3387       tree use;
3388       ssa_op_iter i;
3389
3390       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3391       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3392       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3393       
3394       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3395         {
3396           fprintf (dump_file, "\t");
3397           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3398           fprintf (dump_file, ": ");
3399           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3400         }
3401
3402       fprintf (dump_file, "\n");
3403     }
3404
3405   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3406      ranges of each of its operands.
3407      
3408      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3409      because those ranges may not yet be final and with the current
3410      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3411      of the names in the equivalence set have changed.
3412
3413      For instance, given the following code fragment
3414
3415         i_5 = PHI <8, i_13>
3416         ...
3417         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3418         if (i_14 == 1)
3419           ...
3420
3421      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3422      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3423      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3424      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3425      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3426      determine that the predicate is always false.
3427
3428      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3429      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3430      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3431      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3432      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3433      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3434      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3435      is not visited again, which stops propagation from visiting
3436      statements in the THEN clause of that if().
3437
3438      To properly fix this we would need to keep the previous range
3439      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3440      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3441      range [8, 8] to VR_VARYING.
3442
3443      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3444      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3445      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3446      4 more predicates folded in SPEC.  */
3447   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3448   if (val)
3449     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3450
3451   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3452     {
3453       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3454       if (val == NULL_TREE)
3455         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3456       else
3457         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3458     }
3459
3460   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3461 }
3462
3463
3464 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3465    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3466    interesting range into *OUTPUT_P.
3467
3468    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3469    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3470
3471    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3472
3473 static enum ssa_prop_result
3474 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3475 {
3476   tree def;
3477   ssa_op_iter iter;
3478   stmt_ann_t ann;
3479
3480   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3481     {
3482       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3483       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3484       fprintf (dump_file, "\n");
3485     }
3486
3487   ann = stmt_ann (stmt);
3488   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3489       && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3490     return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3491   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3492     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3493
3494   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3495      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3496   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3497     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3498
3499   return SSA_PROP_VARYING;
3500 }
3501
3502
3503 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3504    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3505    
3506    The meeting rules are as follows:
3507
3508    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3509
3510    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3511       union of VR0 and VR1.  */
3512
3513 static void
3514 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3515 {
3516   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3517     {
3518       copy_value_range (vr0, vr1);
3519       return;
3520     }
3521
3522   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3523     {
3524       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3525       return;
3526     }
3527
3528   if (vr0->type == VR_VARYING)
3529     {
3530       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3531       return;
3532     }
3533
3534   if (vr1->type == VR_VARYING)
3535     {
3536       set_value_range_to_varying (vr0);
3537       return;
3538     }
3539
3540   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3541     {
3542       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3543          union of both ranges.  */
3544       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3545         {
3546           int cmp;
3547           tree min, max;
3548
3549           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3550              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3551              VARYING.  */
3552           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3553           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3554             min = vr1->min;
3555           else if (cmp == -1)
3556             min = vr0->min;
3557           else
3558             {
3559               set_value_range_to_varying (vr0);
3560               return;
3561             }
3562
3563           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3564              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3565              the result is VARYING.  */
3566           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3567           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3568             max = vr1->max;
3569           else if (cmp == 1)
3570             max = vr0->max;
3571           else
3572             {
3573               set_value_range_to_varying (vr0);
3574               return;
3575             }
3576
3577           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3578              the two sets.  */
3579           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3580             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3581           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3582             bitmap_clear (vr0->equiv);
3583
3584           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3585         }
3586       else
3587         goto no_meet;
3588     }
3589   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3590     {
3591       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3592       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3593           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3594           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3595         {
3596           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3597              the two sets.  */
3598           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3599             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3600           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3601             bitmap_clear (vr0->equiv);
3602         }
3603       else
3604         goto no_meet;
3605     }
3606   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3607     {
3608       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3609          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3610          result of the meet operation is the anti-range.  */
3611       if (!symbolic_range_p (vr0)
3612           && !symbolic_range_p (vr1)
3613           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3614         {
3615           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
3616              set.  We need to compute the intersection of the two
3617              equivalence sets.  */
3618           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3619             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
3620
3621           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3622              the two sets.  */
3623           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3624             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3625           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3626             bitmap_clear (vr0->equiv);
3627         }
3628       else
3629         goto no_meet;
3630     }
3631   else
3632     gcc_unreachable ();
3633
3634   return;
3635
3636 no_meet:
3637   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
3638      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
3639      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
3640      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
3641      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
3642   if (!symbolic_range_p (vr0)
3643       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
3644           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
3645       && !symbolic_range_p (vr1)
3646       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
3647           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
3648     {
3649       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
3650
3651       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
3652          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
3653       if (vr0->equiv)
3654         bitmap_clear (vr0->equiv);
3655     }
3656   else
3657     set_value_range_to_varying (vr0);
3658 }
3659
3660
3661 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
3662    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
3663    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
3664
3665 static enum ssa_prop_result
3666 vrp_visit_phi_node (tree phi)
3667 {
3668   int i;
3669   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3670   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
3671   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3672
3673   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
3674
3675   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3676     {
3677       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
3678       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
3679     }
3680
3681   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
3682     {
3683       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
3684
3685       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3686         {
3687           fprintf (dump_file,
3688               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
3689               i, e->src->index, e->dest->index,
3690               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
3691         }
3692
3693       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
3694         {
3695           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
3696           value_range_t vr_arg;
3697
3698           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3699             vr_arg = *(get_value_range (arg));
3700           else
3701             {
3702               vr_arg.type = VR_RANGE;
3703               vr_arg.min = arg;
3704               vr_arg.max = arg;
3705               vr_arg.equiv = NULL;
3706             }
3707
3708           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3709             {
3710               fprintf (dump_file, "\t");
3711               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
3712               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
3713               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
3714               fprintf (dump_file, "\n");
3715             }
3716
3717           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
3718
3719           if (vr_result.type == VR_VARYING)
3720             break;
3721         }
3722     }
3723
3724   if (vr_result.type == VR_VARYING)
3725     goto varying;
3726
3727   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
3728      when the new value is slightly bigger or smaller than the
3729      previous one.  */
3730   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
3731     {
3732       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3733         {
3734           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
3735           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
3736
3737           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
3738              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
3739              iterating millions of times to reach -INF, and in the
3740              other case to avoid infinite bouncing between different
3741              minimums.  */
3742           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
3743             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
3744
3745           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
3746              the previous one, go all the way to +INF.  */
3747           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
3748             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
3749
3750           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
3751              VARYING.  */
3752           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
3753               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
3754             goto varying;
3755         }
3756     }
3757
3758   /* If the new range is different than the previous value, keep
3759      iterating.  */
3760   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
3761     return SSA_PROP_INTERESTING;
3762
3763   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
3764   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3765
3766   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
3767 varying:
3768   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
3769   return SSA_PROP_VARYING;
3770 }
3771
3772 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
3773    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
3774    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
3775
3776 static void
3777 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
3778 {
3779   tree val = NULL;
3780   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3781   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3782
3783   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
3784     {
3785       val = integer_one_node;
3786     }
3787   else
3788     {
3789       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node);
3790     }
3791
3792   if (val && integer_onep (val))
3793     {
3794       tree t;
3795       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3796       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
3797
3798       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
3799         {
3800           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
3801           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
3802         }
3803       else
3804         {
3805           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
3806           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
3807           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
3808           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
3809         }
3810
3811       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
3812       update_stmt (stmt);
3813     }
3814 }
3815
3816 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
3817    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
3818    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
3819
3820 static void
3821 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
3822 {
3823   tree val = NULL;
3824   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3825   tree type = TREE_TYPE (op);
3826   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3827
3828   if (TYPE_UNSIGNED (type))
3829     {
3830       val = integer_zero_node;
3831     }
3832   else if (vr)
3833     {
3834       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node);
3835       if (!val)
3836         {
3837           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node);
3838
3839           if (val)
3840             {
3841               if (integer_zerop (val))
3842                 val = integer_one_node;
3843               else if (integer_onep (val))
3844                 val = integer_zero_node;
3845             }
3846         }
3847
3848       if (val
3849           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
3850         {
3851           tree t;
3852
3853           if (integer_onep (val))
3854             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
3855           else
3856             t = op;
3857
3858           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
3859           update_stmt (stmt);
3860         }
3861     }
3862 }
3863
3864 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
3865    a known value range VR.
3866
3867    If there is one and only one value which will satisfy the
3868    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
3869
3870 static tree
3871 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
3872                       tree op1, value_range_t *vr)
3873 {
3874   tree min = NULL;
3875   tree max = NULL;
3876
3877   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
3878      the conditional as it was written.  */
3879   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
3880     {
3881       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
3882
3883       max = op1;
3884       if (cond_code == LT_EXPR)
3885         {
3886           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
3887           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
3888         }
3889     }
3890   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
3891     {
3892       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
3893
3894       min = op1;
3895       if (cond_code == GT_EXPR)
3896         {
3897           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
3898           max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
3899         }
3900     }
3901
3902   /* Now refine the minimum and maximum values using any
3903      value range information we have for op0.  */
3904   if (min && max)
3905     {
3906       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
3907         min = min;
3908       else
3909         min = vr->min;
3910       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
3911         max = max;
3912       else
3913         max = vr->max;
3914
3915       /* If the new min/max values have converged to a
3916          single value, then there is only one value which
3917          can satisfy the condition, return that value.  */
3918       if (min == max && is_gimple_min_invariant (min))
3919         return min;
3920     }
3921   return NULL;
3922 }
3923
3924 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
3925    test if the range information indicates only one value can satisfy
3926    the original conditional.  */
3927
3928 static void
3929 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
3930 {
3931   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3932   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3933   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3934   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
3935
3936   if (cond_code != NE_EXPR
3937       && cond_code != EQ_EXPR
3938       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
3939       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3940       && is_gimple_min_invariant (op1))
3941     {
3942       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
3943           
3944       /* If we have range information for OP0, then we might be
3945          able to simplify this conditional. */
3946       if (vr->type == VR_RANGE)
3947         {
3948           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
3949
3950           if (new)
3951             {
3952               if (dump_file)
3953                 {
3954                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
3955                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3956                   fprintf (dump_file, " into ");
3957                 }
3958
3959               COND_EXPR_COND (stmt)
3960                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
3961               update_stmt (stmt);
3962
3963               if (dump_file)
3964                 {
3965                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
3966                   fprintf (dump_file, "\n");
3967                 }
3968               return;
3969
3970             }
3971
3972           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
3973              with integral types here, so no need to worry about
3974              issues with inverting FP comparisons.  */
3975           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
3976           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
3977
3978           if (new)
3979             {
3980               if (dump_file)
3981                 {
3982                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
3983                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3984                   fprintf (dump_file, " into ");
3985                 }
3986
3987               COND_EXPR_COND (stmt)
3988                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
3989               update_stmt (stmt);
3990
3991               if (dump_file)
3992                 {
3993                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
3994                   fprintf (dump_file, "\n");
3995                 }
3996               return;
3997
3998             }
3999         }
4000     }
4001 }
4002
4003 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
4004
4005 void
4006 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
4007 {
4008   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4009     {
4010       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4011       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
4012
4013       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
4014          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
4015          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4016       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
4017           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
4018           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4019         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
4020
4021       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
4022       if (rhs_code == ABS_EXPR
4023           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
4024           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
4025         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
4026     }
4027   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
4028            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
4029     {
4030       simplify_cond_using_ranges (stmt);
4031     }
4032 }
4033
4034
4035
4036 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
4037
4038 static void
4039 vrp_finalize (void)
4040 {
4041   size_t i;
4042   prop_value_t *single_val_range;
4043   bool do_value_subst_p;
4044
4045   if (dump_file)
4046     {
4047       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
4048       dump_all_value_ranges (dump_file);
4049       fprintf (dump_file, "\n");
4050     }
4051
4052   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
4053      values can be substituted as any other copy/const propagated
4054      value using substitute_and_fold.  */
4055   single_val_range = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4056   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4057
4058   do_value_subst_p = false;
4059   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4060     if (vr_value[i]
4061         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
4062         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
4063       {
4064         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
4065         do_value_subst_p = true;
4066       }
4067
4068   if (!do_value_subst_p)
4069     {
4070       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
4071          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
4072       free (single_val_range);
4073       single_val_range = NULL;
4074     }
4075
4076   substitute_and_fold (single_val_range, true);
4077
4078   /* Free allocated memory.  */
4079   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4080     if (vr_value[i])
4081       {
4082         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
4083         free (vr_value[i]);
4084       }
4085
4086   free (single_val_range);
4087   free (vr_value);
4088 }
4089
4090
4091 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
4092    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
4093    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
4094    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
4095    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
4096
4097    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
4098    instead of constants.
4099
4100    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
4101    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
4102
4103      1  x_9 = p_3->a;
4104      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
4105      3  if (p_4 == q_2)
4106      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
4107      5  endif
4108      6  if (q_2)
4109         
4110    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
4111    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
4112    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
4113
4114    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
4115    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
4116    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
4117    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
4118
4119    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
4120    between names so that we can take advantage of information from
4121    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
4122    equivalency relation is transitive but not symmetric.
4123    
4124    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
4125    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
4126    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
4127
4128    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
4129    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
4130    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
4131    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
4132    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
4133    probabilities to aid branch prediction.  */
4134
4135 static void
4136 execute_vrp (void)
4137 {
4138   insert_range_assertions ();
4139
4140   cfg_loops = loop_optimizer_init (NULL);
4141   if (cfg_loops)
4142     scev_initialize (cfg_loops);
4143
4144   vrp_initialize ();
4145   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
4146   vrp_finalize ();
4147
4148   if (cfg_loops)
4149     {
4150       scev_finalize ();
4151       loop_optimizer_finalize (cfg_loops, NULL);
4152       current_loops = NULL;
4153     }
4154
4155   remove_range_assertions ();
4156 }
4157
4158 static bool
4159 gate_vrp (void)
4160 {
4161   return flag_tree_vrp != 0;
4162 }
4163
4164 struct tree_opt_pass pass_vrp =
4165 {
4166   "vrp",                                /* name */
4167   gate_vrp,                             /* gate */
4168   execute_vrp,                          /* execute */
4169   NULL,                                 /* sub */
4170   NULL,                                 /* next */
4171   0,                                    /* static_pass_number */
4172   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
4173   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
4174   0,                                    /* properties_provided */
4175   0,                                    /* properties_destroyed */
4176   0,                                    /* todo_flags_start */
4177   TODO_cleanup_cfg
4178     | TODO_ggc_collect
4179     | TODO_verify_ssa
4180     | TODO_dump_func
4181     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
4182   0                                     /* letter */
4183 };