OSDN Git Service

Remove duplicate ".endfunc".
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #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 "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42
43
44 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
45    types.  */
46 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
47
48 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
49    has executed.  */
50 struct value_range_d
51 {
52   /* Lattice value represented by this range.  */
53   enum value_range_type type;
54
55   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
56      values should be interpreted as follows:
57
58         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
59           be NULL.
60
61         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
62           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
63
64         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
65           take any values in the range [MIN, MAX].  */
66   tree min;
67   tree max;
68
69   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
70      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
71   bitmap equiv;
72 };
73
74 typedef struct value_range_d value_range_t;
75
76 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
77    for still active basic-blocks.  */
78 static sbitmap *live;
79
80 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
81
82 static bool
83 live_on_edge (edge e, tree name)
84 {
85   return (live[e->dest->index]
86           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
87 }
88
89 /* Local functions.  */
90 static int compare_values (tree val1, tree val2);
91 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
92 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
93 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
94                                                      tree, tree, bool, bool *,
95                                                      bool *);
96
97 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
98    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
99    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
100    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
101    SSA name.  */
102 struct assert_locus_d
103 {
104   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
105   basic_block bb;
106
107   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
108      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
109   edge e;
110
111   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
112   gimple_stmt_iterator si;
113
114   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
115   enum tree_code comp_code;
116
117   /* Value being compared against.  */
118   tree val;
119
120   /* Expression to compare.  */
121   tree expr;
122
123   /* Next node in the linked list.  */
124   struct assert_locus_d *next;
125 };
126
127 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
128
129 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
130    assertions that should be inserted in the IL.  */
131 static bitmap need_assert_for;
132
133 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
134    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
135    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
136 static assert_locus_t *asserts_for;
137
138 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
139    of values that SSA name N_I may take.  */
140 static value_range_t **vr_value;
141
142 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
143    number of executable edges we saw the last time we visited the
144    node.  */
145 static int *vr_phi_edge_counts;
146
147 typedef struct {
148   gimple stmt;
149   tree vec;
150 } switch_update;
151
152 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
153 DEF_VEC_O(switch_update);
154 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
155 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
156
157
158 /* Return the maximum value for TYPE.  */
159
160 static inline tree
161 vrp_val_max (const_tree type)
162 {
163   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
164     return NULL_TREE;
165
166   return TYPE_MAX_VALUE (type);
167 }
168
169 /* Return the minimum value for TYPE.  */
170
171 static inline tree
172 vrp_val_min (const_tree type)
173 {
174   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
175     return NULL_TREE;
176
177   return TYPE_MIN_VALUE (type);
178 }
179
180 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
181    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
182    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
183    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
184    to the integer constant with the same value in the type.  */
185
186 static inline bool
187 vrp_val_is_max (const_tree val)
188 {
189   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
190   return (val == type_max
191           || (type_max != NULL_TREE
192               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
193 }
194
195 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
196    will be true for a negative overflow infinity.  */
197
198 static inline bool
199 vrp_val_is_min (const_tree val)
200 {
201   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
202   return (val == type_min
203           || (type_min != NULL_TREE
204               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
205 }
206
207
208 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
209    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
210    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
211    is distinct from a half-range, which will go from some number to
212    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
213
214 static inline bool
215 needs_overflow_infinity (const_tree type)
216 {
217   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
218 }
219
220 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
221    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
222    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
223    cases which would require signed overflow--we drop them to
224    VARYING.  */
225
226 static inline bool
227 supports_overflow_infinity (const_tree type)
228 {
229   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
230 #ifdef ENABLE_CHECKING
231   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
232 #endif
233   return (min != NULL_TREE
234           && CONSTANT_CLASS_P (min)
235           && max != NULL_TREE
236           && CONSTANT_CLASS_P (max));
237 }
238
239 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
240    corresponding overflow infinity.  */
241
242 static inline tree
243 make_overflow_infinity (tree val)
244 {
245   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
246   val = copy_node (val);
247   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
248   return val;
249 }
250
251 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
252
253 static inline tree
254 negative_overflow_infinity (tree type)
255 {
256   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
257   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
258 }
259
260 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
261
262 static inline tree
263 positive_overflow_infinity (tree type)
264 {
265   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
266   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
267 }
268
269 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
270
271 static inline bool
272 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
273 {
274   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
275           && CONSTANT_CLASS_P (val)
276           && TREE_OVERFLOW (val)
277           && vrp_val_is_min (val));
278 }
279
280 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
281
282 static inline bool
283 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
284 {
285   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
286           && CONSTANT_CLASS_P (val)
287           && TREE_OVERFLOW (val)
288           && vrp_val_is_max (val));
289 }
290
291 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
292
293 static inline bool
294 is_overflow_infinity (const_tree val)
295 {
296   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
297           && CONSTANT_CLASS_P (val)
298           && TREE_OVERFLOW (val)
299           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
300 }
301
302 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
303
304 static inline bool
305 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
306 {
307   if (is_gimple_assign (stmt)
308       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
309       GIMPLE_SINGLE_RHS)
310     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
311   return false;
312 }
313
314 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
315    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
316    confusing a regular value with an overflow value.  */
317
318 static inline tree
319 avoid_overflow_infinity (tree val)
320 {
321   if (!is_overflow_infinity (val))
322     return val;
323
324   if (vrp_val_is_max (val))
325     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
326   else
327     {
328       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
329       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
330     }
331 }
332
333
334 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
335    current function signature.  */
336
337 static bool
338 nonnull_arg_p (const_tree arg)
339 {
340   tree t, attrs, fntype;
341   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
342
343   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
344
345   /* The static chain decl is always non null.  */
346   if (arg == cfun->static_chain_decl)
347     return true;
348
349   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
350   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
351
352   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
353   if (attrs == NULL_TREE)
354     return false;
355
356   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
357   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
358     return true;
359
360   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
361   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
362        t;
363        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
364     {
365       if (t == arg)
366         break;
367     }
368
369   gcc_assert (t == arg);
370
371   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
372   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
373     {
374       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
375         return true;
376     }
377
378   return false;
379 }
380
381
382 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
383
384 static inline void
385 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
386 {
387   vr->type = VR_VARYING;
388   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
389   if (vr->equiv)
390     bitmap_clear (vr->equiv);
391 }
392
393
394 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
395
396 static void
397 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
398                  tree max, bitmap equiv)
399 {
400 #if defined ENABLE_CHECKING
401   /* Check the validity of the range.  */
402   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
403     {
404       int cmp;
405
406       gcc_assert (min && max);
407
408       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
409         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
410
411       cmp = compare_values (min, max);
412       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
413
414       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
415         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
416                     || !is_overflow_infinity (max));
417     }
418
419   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
420     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
421
422   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
423     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
424 #endif
425
426   vr->type = t;
427   vr->min = min;
428   vr->max = max;
429
430   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
431      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
432   if (vr->equiv == NULL
433       && equiv != NULL)
434     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
435
436   if (equiv != vr->equiv)
437     {
438       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
439         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
440       else
441         bitmap_clear (vr->equiv);
442     }
443 }
444
445
446 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
447    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
448    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
449    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
450    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
451    to varying.
452    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
453    extract ranges from var + CST op limit.  */
454
455 static void
456 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
457                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
458 {
459   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
460   if ((t != VR_RANGE
461        && t != VR_ANTI_RANGE)
462       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
463       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
464     {
465       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
466       return;
467     }
468
469   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
470      to adjust them.  */
471   if (tree_int_cst_lt (max, min))
472     {
473       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
474       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one, 0);
475       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one, 0);
476       min = tmp;
477
478       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
479          that again.  But this represents an empty value range, so drop
480          to varying in this case.  */
481       if (tree_int_cst_lt (max, min))
482         {
483           set_value_range_to_varying (vr);
484           return;
485         }
486
487       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
488     }
489
490   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
491   if (t == VR_ANTI_RANGE)
492     {
493       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
494       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
495
496       if (is_min && is_max)
497         {
498           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
499           set_value_range_to_varying (vr);
500           return;
501         }
502       else if (is_min
503                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
504                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
505                     && integer_zerop (max)))
506         {
507           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
508           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one, 0);
509           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
510           t = VR_RANGE;
511         }
512       else if (is_max)
513         {
514           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
515           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one, 0);
516           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
517           t = VR_RANGE;
518         }
519     }
520
521   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
522 }
523
524 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
525
526 static inline void
527 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
528 {
529   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
530 }
531
532 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
533    with values we get from statements, and exists to clear the
534    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
535    infinity when we shouldn't.  */
536
537 static inline void
538 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
539 {
540   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
541   val = avoid_overflow_infinity (val);
542   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
543 }
544
545 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
546    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
547    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
548    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
549    overflow does not occur.  */
550
551 static inline void
552 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
553                                 bool overflow_infinity)
554 {
555   tree zero;
556
557   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
558     {
559       set_value_range_to_varying (vr);
560       return;
561     }
562
563   zero = build_int_cst (type, 0);
564   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
565                    (overflow_infinity
566                     ? positive_overflow_infinity (type)
567                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
568                    vr->equiv);
569 }
570
571 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
572
573 static inline void
574 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
575 {
576   tree zero = build_int_cst (type, 0);
577   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
578 }
579
580
581 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
582
583 static inline void
584 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
585 {
586   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
587 }
588
589
590 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
591
592 static inline void
593 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
594 {
595   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
596     set_value_range_to_varying (vr);
597   else
598     set_value_range (vr, VR_RANGE,
599                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
600                      vr->equiv);
601 }
602
603
604 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
605
606 static inline void
607 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
608 {
609   vr->type = VR_UNDEFINED;
610   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
611   if (vr->equiv)
612     bitmap_clear (vr->equiv);
613 }
614
615
616 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
617    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
618
619 static void
620 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
621 {
622   int cmp;
623
624   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
625   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
626   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
627   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
628   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
629   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
630   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
631     {
632       set_value_range_to_varying (vr);
633       return;
634     }
635   cmp = compare_values (min, max);
636   if (cmp == -1)
637     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
638   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
639     {
640       max = min;
641       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
642     }
643   else
644     {
645       set_value_range_to_varying (vr);
646       return;
647     }
648   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
649 }
650
651
652 /* Return value range information for VAR.
653
654    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
655    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
656
657 static value_range_t *
658 get_value_range (const_tree var)
659 {
660   value_range_t *vr;
661   tree sym;
662   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
663
664   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
665   if (! vr_value)
666     return NULL;
667
668   vr = vr_value[ver];
669   if (vr)
670     return vr;
671
672   /* Create a default value range.  */
673   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
674
675   /* Defer allocating the equivalence set.  */
676   vr->equiv = NULL;
677
678   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
679      in VAR's type.  */
680   sym = SSA_NAME_VAR (var);
681   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
682     {
683       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
684          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
685          default definitions of PARM_DECLs.  */
686       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
687           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
688           && nonnull_arg_p (sym))
689         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
690       else
691         set_value_range_to_varying (vr);
692     }
693
694   return vr;
695 }
696
697 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
698
699 static inline bool
700 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
701 {
702   if (val1 == val2)
703     return true;
704   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
705     return false;
706   if (is_overflow_infinity (val1))
707     return is_overflow_infinity (val2);
708   return true;
709 }
710
711 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
712
713 static inline bool
714 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
715 {
716   return (b1 == b2
717           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
718               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
719           || (b1 && b2
720               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
721 }
722
723 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
724    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
725    value.
726
727    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
728    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
729    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
730    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
731    is the range object associated with another SSA name.  */
732
733 static inline bool
734 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
735 {
736   value_range_t *old_vr;
737   bool is_new;
738
739   /* Update the value range, if necessary.  */
740   old_vr = get_value_range (var);
741   is_new = old_vr->type != new_vr->type
742            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
743            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
744            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
745
746   if (is_new)
747     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
748                      new_vr->equiv);
749
750   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
751
752   return is_new;
753 }
754
755
756 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
757    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
758
759 static void
760 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
761 {
762   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
763   value_range_t *vr = vr_value[ver];
764
765   if (*equiv == NULL)
766     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
767   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
768   if (vr && vr->equiv)
769     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
770 }
771
772
773 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
774
775 static inline bool
776 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
777 {
778   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
779          && integer_zerop (vr->min)
780          && integer_zerop (vr->max);
781 }
782
783
784 /* Return true if VR is [0, 0].  */
785
786 static inline bool
787 range_is_null (value_range_t *vr)
788 {
789   return vr->type == VR_RANGE
790          && integer_zerop (vr->min)
791          && integer_zerop (vr->max);
792 }
793
794 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
795    a singleton.  */
796
797 static inline bool
798 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
799 {
800   return (vr->type == VR_RANGE
801           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
802           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
803           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
804           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
805 }
806
807 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
808
809 static inline bool
810 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
811 {
812   return (range_int_cst_p (vr)
813           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
814 }
815
816 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
817
818 static inline bool
819 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
820 {
821   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
822           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
823 }
824
825 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
826
827 static inline bool
828 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
829 {
830   return (vr->type == VR_RANGE
831           && (is_overflow_infinity (vr->min)
832               || is_overflow_infinity (vr->max)));
833 }
834
835 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
836    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
837    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
838    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
839    uses an overflow infinity.  */
840
841 static bool
842 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
843 {
844   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
845   if (is_overflow_infinity (vr->min))
846     {
847       *strict_overflow_p = true;
848       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
849         return false;
850     }
851   if (is_overflow_infinity (vr->max))
852     {
853       *strict_overflow_p = true;
854       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
855         return false;
856     }
857   return true;
858 }
859
860
861 /* Like tree_expr_nonnegative_warnv_p, but this function uses value
862    ranges obtained so far.  */
863
864 static bool
865 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr, bool *strict_overflow_p)
866 {
867   return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (expr, strict_overflow_p)
868           || (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
869               && ssa_name_nonnegative_p (expr)));
870 }
871
872 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
873    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
874    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
875    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
876
877 static bool
878 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
879 {
880   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
881   switch (get_gimple_rhs_class (code))
882     {
883     case GIMPLE_UNARY_RHS:
884       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
885                                              gimple_expr_type (stmt),
886                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
887                                              strict_overflow_p);
888     case GIMPLE_BINARY_RHS:
889       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
890                                               gimple_expr_type (stmt),
891                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
892                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
893                                               strict_overflow_p);
894     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
895       return false;
896     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
897       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                               strict_overflow_p);
899     case GIMPLE_INVALID_RHS:
900       gcc_unreachable ();
901     default:
902       gcc_unreachable ();
903     }
904 }
905
906 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
907    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
908    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
909    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
910
911 static bool
912 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
913 {
914   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
915     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
916   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
917     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
918
919   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
920                                         gimple_call_fndecl (stmt),
921                                         arg0,
922                                         arg1,
923                                         strict_overflow_p);
924 }
925
926 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
927    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
928    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
929    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
930
931 static bool
932 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
933 {
934   switch (gimple_code (stmt))
935     {
936     case GIMPLE_ASSIGN:
937       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
938     case GIMPLE_CALL:
939       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
940     default:
941       gcc_unreachable ();
942     }
943 }
944
945 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
946    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
947    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
948    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
949
950 static bool
951 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
952 {
953   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
954   switch (get_gimple_rhs_class (code))
955     {
956     case GIMPLE_UNARY_RHS:
957       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
958                                          gimple_expr_type (stmt),
959                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
960                                          strict_overflow_p);
961     case GIMPLE_BINARY_RHS:
962       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
963                                           gimple_expr_type (stmt),
964                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
965                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
966                                           strict_overflow_p);
967     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
968       return false;
969     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
970       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                           strict_overflow_p);
972     case GIMPLE_INVALID_RHS:
973       gcc_unreachable ();
974     default:
975       gcc_unreachable ();
976     }
977 }
978
979 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
980    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
981    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
982    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
983
984 static bool
985 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
986 {
987   switch (gimple_code (stmt))
988     {
989     case GIMPLE_ASSIGN:
990       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
991     case GIMPLE_CALL:
992       return gimple_alloca_call_p (stmt);
993     default:
994       gcc_unreachable ();
995     }
996 }
997
998 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
999    obtained so far.  */
1000
1001 static bool
1002 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1003 {
1004   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1005     return true;
1006
1007   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1008      is nonnull if X is nonnull.  */
1009   if (is_gimple_assign (stmt)
1010       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1011     {
1012       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1013       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1014
1015       if (base != NULL_TREE
1016           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1017           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1018         {
1019           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1020           if (range_is_nonnull (vr))
1021             return true;
1022         }
1023     }
1024
1025   return false;
1026 }
1027
1028 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1029    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1030
1031 static bool
1032 valid_value_p (tree expr)
1033 {
1034   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1035     return true;
1036
1037   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1038       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1039     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1040             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1041
1042   return is_gimple_min_invariant (expr);
1043 }
1044
1045 /* Return
1046    1 if VAL < VAL2
1047    0 if !(VAL < VAL2)
1048    -2 if those are incomparable.  */
1049 static inline int
1050 operand_less_p (tree val, tree val2)
1051 {
1052   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1053   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1054     {
1055       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1056         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1057       else
1058         {
1059           if (INT_CST_LT (val, val2))
1060             return 1;
1061         }
1062     }
1063   else
1064     {
1065       tree tcmp;
1066
1067       fold_defer_overflow_warnings ();
1068
1069       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1070
1071       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1072
1073       if (!tcmp
1074           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1075         return -2;
1076
1077       if (!integer_zerop (tcmp))
1078         return 1;
1079     }
1080
1081   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1082   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1083     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1084   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1085     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1086
1087   return 0;
1088 }
1089
1090 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1091
1092         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1093         -1 if VAL1 < VAL2,
1094          0 if VAL1 == VAL2,
1095         +1 if VAL1 > VAL2, and
1096         +2 if VAL1 != VAL2
1097
1098    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1099    and values that cannot be compared at compile time.
1100
1101    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1102    true if the return value is only valid if we assume that signed
1103    overflow is undefined.  */
1104
1105 static int
1106 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1107 {
1108   if (val1 == val2)
1109     return 0;
1110
1111   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1112      both integers.  */
1113   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1114               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1115   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1116      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1117   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1118   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1119
1120   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1121        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1122        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1123       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1124           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1125           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1126     {
1127       tree n1, c1, n2, c2;
1128       enum tree_code code1, code2;
1129
1130       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1131          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1132          same name, return -2.  */
1133       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1134         {
1135           code1 = SSA_NAME;
1136           n1 = val1;
1137           c1 = NULL_TREE;
1138         }
1139       else
1140         {
1141           code1 = TREE_CODE (val1);
1142           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1143           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1144           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1145             {
1146               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1147                 return -2;
1148               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1149               if (!c1)
1150                 return -2;
1151               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1152             }
1153         }
1154
1155       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1156         {
1157           code2 = SSA_NAME;
1158           n2 = val2;
1159           c2 = NULL_TREE;
1160         }
1161       else
1162         {
1163           code2 = TREE_CODE (val2);
1164           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1165           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1166           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1167             {
1168               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1169                 return -2;
1170               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1171               if (!c2)
1172                 return -2;
1173               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1174             }
1175         }
1176
1177       /* Both values must use the same name.  */
1178       if (n1 != n2)
1179         return -2;
1180
1181       if (code1 == SSA_NAME
1182           && code2 == SSA_NAME)
1183         /* NAME == NAME  */
1184         return 0;
1185
1186       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1187       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1188         return -2;
1189
1190       if (strict_overflow_p != NULL
1191           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1192           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1193         *strict_overflow_p = true;
1194
1195       if (code1 == SSA_NAME)
1196         {
1197           if (code2 == PLUS_EXPR)
1198             /* NAME < NAME + CST  */
1199             return -1;
1200           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1201             /* NAME > NAME - CST  */
1202             return 1;
1203         }
1204       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1205         {
1206           if (code2 == SSA_NAME)
1207             /* NAME + CST > NAME  */
1208             return 1;
1209           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1210             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1211             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1212           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1213             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1214             return 1;
1215         }
1216       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1217         {
1218           if (code2 == SSA_NAME)
1219             /* NAME - CST < NAME  */
1220             return -1;
1221           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1222             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1223             return -1;
1224           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1225             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1226                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1227             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1228         }
1229
1230       gcc_unreachable ();
1231     }
1232
1233   /* We cannot compare non-constants.  */
1234   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1235     return -2;
1236
1237   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1238     {
1239       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1240          infinities.  */
1241       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1242         {
1243           if (strict_overflow_p != NULL)
1244             *strict_overflow_p = true;
1245           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1246             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1247           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1248             return 1;
1249           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1250             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1251           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1252             return -1;
1253           return -2;
1254         }
1255
1256       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1257     }
1258   else
1259     {
1260       tree t;
1261
1262       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1263       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1264         return 0;
1265
1266       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1267       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1268         return -1;
1269
1270       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1271       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1272         return 1;
1273
1274       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1275          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1276          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1277          something about non-trivial operands.  */
1278       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1279           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1280         {
1281           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1282           if (t && integer_onep (t))
1283             return 2;
1284         }
1285
1286       return -2;
1287     }
1288 }
1289
1290 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1291    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1292
1293 static int
1294 compare_values (tree val1, tree val2)
1295 {
1296   bool sop;
1297   int ret;
1298
1299   sop = false;
1300   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1301   if (sop
1302       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1303     ret = -2;
1304   return ret;
1305 }
1306
1307
1308 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1309           0 if VAL is not inside VR,
1310          -2 if we cannot tell either way.
1311
1312    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1313           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1314           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1315           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1316
1317           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1318           currently expect this.  They are calling the function
1319           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1320           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1321           themselves.
1322
1323           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1324           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1325           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1326           adapting the users of these functions to the new semantics.
1327
1328    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1329    function.  */
1330
1331 static inline int
1332 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1333 {
1334   int cmp1, cmp2;
1335
1336   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1337   if (cmp1 == -2)
1338     return -2;
1339   if (cmp1 == 1)
1340     return 0;
1341
1342   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1343   if (cmp2 == -2)
1344     return -2;
1345
1346   return !cmp2;
1347 }
1348
1349
1350 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1351    intersection.
1352
1353    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1354    function.
1355    */
1356
1357 static inline bool
1358 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1359 {
1360   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1361      less than the minimum of the second range or vice versa.
1362      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1363   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1364     return false;
1365   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1366     return false;
1367   return true;
1368 }
1369
1370
1371 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1372    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1373    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1374    modified (currently the users of this function expect these
1375    semantics).  */
1376
1377 static inline bool
1378 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1379 {
1380   tree zero;
1381
1382   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1383               && vr->type != VR_VARYING
1384               && !symbolic_range_p (vr));
1385
1386   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1387   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1388 }
1389
1390 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1391    false otherwise or if no value range information is available.  */
1392
1393 bool
1394 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1395 {
1396   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1397
1398   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1399       && TYPE_UNSIGNED (t))
1400     return true;
1401
1402   if (!vr)
1403     return false;
1404
1405   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1406      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
1407   if (vr->type == VR_RANGE)
1408     {
1409       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1410
1411       return (result == 0 || result == 1);
1412     }
1413   return false;
1414 }
1415
1416 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1417    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1418    constant.  */
1419
1420 static tree
1421 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1422 {
1423   value_range_t *vr;
1424
1425   if (is_gimple_min_invariant (op))
1426     return op;
1427
1428   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1429     return NULL_TREE;
1430
1431   vr = get_value_range (op);
1432   if (vr->type == VR_RANGE
1433       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1434       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1435     return vr->min;
1436
1437   return NULL_TREE;
1438 }
1439
1440
1441 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1442    it in *VR_P.  */
1443
1444 static void
1445 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1446 {
1447   tree var, cond, limit, min, max, type;
1448   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1449   enum tree_code cond_code;
1450
1451   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1452   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1453
1454   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1455
1456   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1457   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1458       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1459       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1460     {
1461       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1462          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1463       cond_code = TREE_CODE (cond);
1464       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1465       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1466     }
1467   else
1468     {
1469       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1470          to flip around the comparison code to create the proper range
1471          for VAR.  */
1472       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1473       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1474       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1475     }
1476
1477   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1478
1479   type = TREE_TYPE (var);
1480   gcc_assert (limit != var);
1481
1482   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1483      and inequality.  */
1484   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1485     {
1486       set_value_range_to_varying (vr_p);
1487       return;
1488     }
1489
1490   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1491      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1492      unnecessarily. */
1493   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1494
1495   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1496   if (limit_vr
1497       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1498           || limit_vr->type == VR_VARYING
1499           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1500     limit_vr = NULL;
1501
1502   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1503      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1504      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1505      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1506      we are done.  */
1507   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1508   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1509
1510   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1511      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1512      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1513      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1514      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1515      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1516      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1517      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1518      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1519      One special case we handle is extracting a range from a
1520      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1521   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1522       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1523     {
1524       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1525         {
1526           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1527                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1528           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min, 0);
1529           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1530         }
1531       else
1532         {
1533           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1534           max = limit;
1535         }
1536
1537       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1538          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1539          unsigned values as negative singed values here.  */
1540       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1541                                    0, false);
1542       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1543                                    0, false);
1544
1545       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1546          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1547          this for us.  */
1548       if (cond_code == LE_EXPR)
1549         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1550                                           min, max, vr_p->equiv);
1551       else if (cond_code == GT_EXPR)
1552         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1553                                           min, max, vr_p->equiv);
1554       else
1555         gcc_unreachable ();
1556     }
1557   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1558     {
1559       enum value_range_type range_type;
1560
1561       if (limit_vr)
1562         {
1563           range_type = limit_vr->type;
1564           min = limit_vr->min;
1565           max = limit_vr->max;
1566         }
1567       else
1568         {
1569           range_type = VR_RANGE;
1570           min = limit;
1571           max = limit;
1572         }
1573
1574       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1575
1576       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1577          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1578          from LIMIT.  */
1579       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1580         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1581     }
1582   else if (cond_code == NE_EXPR)
1583     {
1584       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1585          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1586          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1587          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1588          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1589          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1590          not its anti-range.
1591
1592          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1593          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1594          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1595          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1596          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1597          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1598          represent these ranges.
1599
1600          The only situation in which we can build a valid
1601          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1602          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1603          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1604       if (limit_vr
1605           && limit_vr->type == VR_RANGE
1606           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1607         {
1608           min = limit_vr->min;
1609           max = limit_vr->max;
1610         }
1611       else
1612         {
1613           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1614              valid anti-range.  */
1615           min = max = limit;
1616         }
1617
1618       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1619          just use the original LIMIT.  */
1620       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1621           && vrp_val_is_min (min)
1622           && vrp_val_is_max (max))
1623         min = max = limit;
1624
1625       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1626     }
1627   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1628     {
1629       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1630
1631       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1632         max = limit;
1633       else
1634         {
1635           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1636              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1637              LT_EXPR.  */
1638           max = limit_vr->max;
1639         }
1640
1641       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1642          It would be pointless to try and do anything more since this
1643          all should be optimized away above us.  */
1644       if ((cond_code == LT_EXPR
1645            && compare_values (max, min) == 0)
1646           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1647         set_value_range_to_varying (vr_p);
1648       else
1649         {
1650           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1651           if (cond_code == LT_EXPR)
1652             {
1653               tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
1654               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max, one);
1655               if (EXPR_P (max))
1656                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1657             }
1658
1659           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1660         }
1661     }
1662   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1663     {
1664       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1665
1666       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1667         min = limit;
1668       else
1669         {
1670           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1671              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1672              GT_EXPR.  */
1673           min = limit_vr->min;
1674         }
1675
1676       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1677          It would be pointless to try and do anything more since this
1678          all should be optimized away above us.  */
1679       if ((cond_code == GT_EXPR
1680            && compare_values (min, max) == 0)
1681           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1682         set_value_range_to_varying (vr_p);
1683       else
1684         {
1685           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1686           if (cond_code == GT_EXPR)
1687             {
1688               tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
1689               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min, one);
1690               if (EXPR_P (min))
1691                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1692             }
1693
1694           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1695         }
1696     }
1697   else
1698     gcc_unreachable ();
1699
1700   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1701      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1702      instance,
1703
1704         if (p_5 == NULL)
1705           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1706           x_7 = p_6->fld;
1707           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1708
1709      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1710      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1711      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1712      would arise from
1713
1714         if (i_5 > 10)
1715           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1716           if (i_5 < 5)
1717             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1718
1719      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1720      pointless to try and do anything with i_7's range because
1721      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1722      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1723      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1724      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1725      this extra check does not hurt and may protect against future
1726      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1727      NULL pointer dereference example.
1728
1729      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1730      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1731      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1732      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1733
1734   var_vr = get_value_range (var);
1735
1736   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1737      ranges or anti-ranges.  */
1738   if (vr_p->type == VR_VARYING
1739       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1740       || var_vr->type == VR_VARYING
1741       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1742       || symbolic_range_p (vr_p)
1743       || symbolic_range_p (var_vr))
1744     return;
1745
1746   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1747     {
1748       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1749          refine the resulting range.  Since the assert expression
1750          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1751          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1752          get better precision.  */
1753       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1754         {
1755           /* Use the larger of the two minimums.  */
1756           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1757             min = var_vr->min;
1758           else
1759             min = vr_p->min;
1760
1761           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1762           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1763             max = var_vr->max;
1764           else
1765             max = vr_p->max;
1766
1767           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1768         }
1769       else
1770         {
1771           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1772              VARYING, because we will not be able to do anything
1773              meaningful with it.  */
1774           set_value_range_to_varying (vr_p);
1775         }
1776     }
1777   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1778            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1779     {
1780       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1781          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1782          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1783          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1784       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1785           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1786         set_value_range_to_varying (vr_p);
1787       else
1788         {
1789           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1790           int cmp;
1791
1792           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1793              there are three cases to consider.
1794
1795
1796              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1797                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1798                 different.  In that case the resulting range
1799                 should be whichever range is more precise.
1800                 Typically that will be the VR_RANGE.
1801
1802              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1803                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1804                 should be the VR_RANGE.
1805
1806              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1807                 and the VR_RANGE.
1808
1809                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1810                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1811                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1812                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1813                     high limit of the original VR_RANGE.
1814
1815                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1816                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1817                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1818                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1819                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1820           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1821             {
1822               anti_min = vr_p->min;
1823               anti_max = vr_p->max;
1824               real_min = var_vr->min;
1825               real_max = var_vr->max;
1826             }
1827           else
1828             {
1829               anti_min = var_vr->min;
1830               anti_max = var_vr->max;
1831               real_min = vr_p->min;
1832               real_max = vr_p->max;
1833             }
1834
1835
1836           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1837              not including any endpoints.  */
1838           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1839               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1840             {
1841               /* If the range is covering the whole valid range of
1842                  the type keep the anti-range.  */
1843               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1844                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1845                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1846                                  real_max, vr_p->equiv);
1847             }
1848           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1849              VR_RANGE.  */
1850           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1851                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1852             {
1853               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1854                                real_max, vr_p->equiv);
1855             }
1856           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1857              part of the real range.  Thus creating a new
1858              low for the real range.  */
1859           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1860                     || cmp == 0)
1861                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1862             {
1863               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1864               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1865                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1866                 {
1867                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1868                     {
1869                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1870                       return;
1871                     }
1872                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1873                 }
1874               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1875                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1876                                    anti_max,
1877                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1878               else
1879                 min = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1880                                    anti_max, size_int (1));
1881               max = real_max;
1882               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1883             }
1884           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1885              part of the real range.  Thus creating a new
1886              higher for the real range.  */
1887           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1888                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1889                        || cmp == 0))
1890             {
1891               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1892               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1893                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1894                 {
1895                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1896                     {
1897                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1898                       return;
1899                     }
1900                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1901                 }
1902               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1903                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1904                                    anti_min,
1905                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1906               else
1907                 max = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1908                                    anti_min,
1909                                    size_int (-1));
1910               min = real_min;
1911               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1912             }
1913         }
1914     }
1915 }
1916
1917
1918 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1919    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1920    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1921    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1922    instance,
1923
1924         x_3 = y_5;
1925         if (x_3 > y_5)
1926           ...
1927
1928     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1929     always false.  */
1930
1931 static void
1932 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1933 {
1934   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1935
1936   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1937     copy_value_range (vr, var_vr);
1938   else
1939     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1940
1941   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1942 }
1943
1944
1945 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1946    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1947    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1948    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1949    the type does not support it.  */
1950
1951 static tree
1952 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1953 {
1954   tree res;
1955
1956   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1957
1958   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
1959      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
1960   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1961     {
1962       int checkz = compare_values (res, val1);
1963       bool overflow = false;
1964
1965       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1966          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1967       if ((code == PLUS_EXPR
1968            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1969           || (code == MINUS_EXPR
1970               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1971         {
1972           overflow = true;
1973         }
1974       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1975          output of the multiplication by the first input of the
1976          multiplication.  If the result of that division operation is
1977          not equal to the second input of the multiplication, then the
1978          multiplication overflowed.  */
1979       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1980         {
1981           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1982                                       res,
1983                                       val1, 0);
1984           int check = compare_values (tmp, val2);
1985
1986           if (check != 0)
1987             overflow = true;
1988         }
1989
1990       if (overflow)
1991         {
1992           res = copy_node (res);
1993           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1994         }
1995
1996     }
1997   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
1998     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
1999        everything we want.  */
2000     ;
2001   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2002             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2003             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2004            || is_overflow_infinity (val1)
2005            || is_overflow_infinity (val2))
2006     {
2007       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2008          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2009          and the combination of signs of the operands.  */
2010       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2011       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2012
2013       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2014           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2015         return NULL_TREE;
2016
2017       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2018          since we can't tell what the sign of the result should be.
2019          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2020       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2021            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2022           && is_overflow_infinity (val1)
2023           && is_overflow_infinity (val2))
2024         return NULL_TREE;
2025
2026       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2027       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2028            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2029            || code == CEIL_DIV_EXPR
2030            || code == EXACT_DIV_EXPR
2031            || code == ROUND_DIV_EXPR
2032            || code == RSHIFT_EXPR)
2033           && (is_overflow_infinity (val1)
2034               || is_overflow_infinity (val2)))
2035         return NULL_TREE;
2036
2037       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2038          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2039          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2040          can yield overflow without overflown operands because we
2041          are working with integral types only... except in the
2042          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2043          for division too.  */
2044
2045       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2046          by the comparison of the signs of the operands.  */
2047       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2048           /* For addition, the operands must be of the same sign
2049              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2050              of one of the operands, for example the first.  For
2051              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2052           || (code == PLUS_EXPR
2053               && (sgn1 >= 0
2054                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2055                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2056           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2057              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2058              therefore that of the first operand or the opposite of
2059              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2060              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2061              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2062              - INF is negative, not positive.  */
2063           || (code == MINUS_EXPR
2064               && (sgn1 >= 0
2065                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2066                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2067           /* We only get in here with positive shift count, so the
2068              overflow direction is the same as the sign of val1.
2069              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2070              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2071           || (code == RSHIFT_EXPR
2072               && sgn1 >= 0)
2073           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2074           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2075           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2076           || code == CEIL_DIV_EXPR
2077           || code == EXACT_DIV_EXPR
2078           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2079         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2080                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2081                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2082       else
2083         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2084                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2085                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2086     }
2087
2088   return res;
2089 }
2090
2091
2092 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2093    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2094    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2095    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2096    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2097
2098 static bool
2099 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr, double_int *may_be_nonzero,
2100                            double_int *must_be_nonzero)
2101 {
2102   if (range_int_cst_p (vr))
2103     {
2104       if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2105         {
2106           *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2107           *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2108           return true;
2109         }
2110       if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0)
2111         {
2112           double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2113           double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2114           double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2115           *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2116           *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2117           if (xor_mask.high != 0)
2118             {
2119               unsigned HOST_WIDE_INT mask
2120                 = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2121                    << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2122               may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2123               may_be_nonzero->high |= mask;
2124               must_be_nonzero->low = 0;
2125               must_be_nonzero->high &= ~mask;
2126             }
2127           else if (xor_mask.low != 0)
2128             {
2129               unsigned HOST_WIDE_INT mask
2130                 = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2131                    << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2132               may_be_nonzero->low |= mask;
2133               must_be_nonzero->low &= ~mask;
2134             }
2135           return true;
2136         }
2137     }
2138   may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2139   may_be_nonzero->high = ALL_ONES;
2140   must_be_nonzero->low = 0;
2141   must_be_nonzero->high = 0;
2142   return false;
2143 }
2144
2145
2146 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
2147    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
2148
2149 static void
2150 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2151                                 enum tree_code code,
2152                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2153 {
2154   enum value_range_type type;
2155   tree min, max;
2156   int cmp;
2157   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2158   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2159
2160   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2161      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2162   if (code != PLUS_EXPR
2163       && code != MINUS_EXPR
2164       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2165       && code != MULT_EXPR
2166       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2167       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2168       && code != CEIL_DIV_EXPR
2169       && code != EXACT_DIV_EXPR
2170       && code != ROUND_DIV_EXPR
2171       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2172       && code != RSHIFT_EXPR
2173       && code != MIN_EXPR
2174       && code != MAX_EXPR
2175       && code != BIT_AND_EXPR
2176       && code != BIT_IOR_EXPR
2177       && code != TRUTH_AND_EXPR
2178       && code != TRUTH_OR_EXPR)
2179     {
2180       /* We can still do constant propagation here.  */
2181       tree const_op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0);
2182       tree const_op1 = op_with_constant_singleton_value_range (op1);
2183       if (const_op0 || const_op1)
2184         {
2185           tree tem = fold_binary (code, expr_type,
2186                                   const_op0 ? const_op0 : op0,
2187                                   const_op1 ? const_op1 : op1);
2188           if (tem
2189               && is_gimple_min_invariant (tem)
2190               && !is_overflow_infinity (tem))
2191             {
2192               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2193               return;
2194             }
2195         }
2196       set_value_range_to_varying (vr);
2197       return;
2198     }
2199
2200   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2201      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2202   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2203     vr0 = *(get_value_range (op0));
2204   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2205     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2206   else
2207     set_value_range_to_varying (&vr0);
2208
2209   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2210     vr1 = *(get_value_range (op1));
2211   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2212     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2213   else
2214     set_value_range_to_varying (&vr1);
2215
2216   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
2217   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
2218     {
2219       set_value_range_to_undefined (vr);
2220       return;
2221     }
2222
2223   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2224   type = vr0.type;
2225
2226   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2227      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2228      because we may be able to derive a useful range even if one of
2229      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2230      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2231      some cases.  */
2232   if (code != BIT_AND_EXPR
2233       && code != TRUTH_AND_EXPR
2234       && code != TRUTH_OR_EXPR
2235       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2236       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2237       && code != CEIL_DIV_EXPR
2238       && code != EXACT_DIV_EXPR
2239       && code != ROUND_DIV_EXPR
2240       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2241       && (vr0.type == VR_VARYING
2242           || vr1.type == VR_VARYING
2243           || vr0.type != vr1.type
2244           || symbolic_range_p (&vr0)
2245           || symbolic_range_p (&vr1)))
2246     {
2247       set_value_range_to_varying (vr);
2248       return;
2249     }
2250
2251   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2252   if (POINTER_TYPE_P (expr_type)
2253       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2254       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
2255     {
2256       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2257         {
2258           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2259              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2260              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2261              are varying.  */
2262           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2263             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2264           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2265             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2266           else
2267             set_value_range_to_varying (vr);
2268
2269           return;
2270         }
2271       if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2272         {
2273           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2274              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2275           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2276             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2277           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2278             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2279           else
2280             set_value_range_to_varying (vr);
2281         }
2282       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2283         {
2284           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2285              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2286           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2287             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2288           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2289             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2290           else
2291             set_value_range_to_varying (vr);
2292         }
2293       else
2294         gcc_unreachable ();
2295
2296       return;
2297     }
2298
2299   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2300      range and see what we end up with.  */
2301   if (code == TRUTH_AND_EXPR
2302       || code == TRUTH_OR_EXPR)
2303     {
2304       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
2305          expression evaluates zero.  */
2306       if (code == TRUTH_AND_EXPR
2307           && ((vr0.type == VR_RANGE
2308                && integer_zerop (vr0.min)
2309                && integer_zerop (vr0.max))
2310               || (vr1.type == VR_RANGE
2311                   && integer_zerop (vr1.min)
2312                   && integer_zerop (vr1.max))))
2313         {
2314           type = VR_RANGE;
2315           min = max = build_int_cst (expr_type, 0);
2316         }
2317       /* If one of the operands is one, we know that the whole
2318          expression evaluates one.  */
2319       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
2320                && ((vr0.type == VR_RANGE
2321                     && integer_onep (vr0.min)
2322                     && integer_onep (vr0.max))
2323                    || (vr1.type == VR_RANGE
2324                        && integer_onep (vr1.min)
2325                        && integer_onep (vr1.max))))
2326         {
2327           type = VR_RANGE;
2328           min = max = build_int_cst (expr_type, 1);
2329         }
2330       else if (vr0.type != VR_VARYING
2331                && vr1.type != VR_VARYING
2332                && vr0.type == vr1.type
2333                && !symbolic_range_p (&vr0)
2334                && !overflow_infinity_range_p (&vr0)
2335                && !symbolic_range_p (&vr1)
2336                && !overflow_infinity_range_p (&vr1))
2337         {
2338           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
2339           min = fold_binary (code, expr_type, vr0.min, vr1.min);
2340           max = fold_binary (code, expr_type, vr0.max, vr1.max);
2341         }
2342       else
2343         {
2344           /* The result of a TRUTH_*_EXPR is always true or false.  */
2345           set_value_range_to_truthvalue (vr, expr_type);
2346           return;
2347         }
2348     }
2349   else if (code == PLUS_EXPR
2350            || code == MIN_EXPR
2351            || code == MAX_EXPR)
2352     {
2353       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2354          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2355          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2356          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2357          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2358          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2359          this point.  */
2360       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2361         {
2362           if (code == PLUS_EXPR)
2363             {
2364               set_value_range_to_varying (vr);
2365               return;
2366             }
2367           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2368              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2369              of the two ranges.  */
2370           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2371           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2372         }
2373       else
2374         {
2375           /* For operations that make the resulting range directly
2376              proportional to the original ranges, apply the operation to
2377              the same end of each range.  */
2378           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2379           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2380         }
2381
2382       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2383          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2384          arithmetic.
2385          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2386       if (code == PLUS_EXPR
2387           && (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2388           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2389         {
2390           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2391                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2392                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2393           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2394                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2395                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2396         }
2397     }
2398   else if (code == MULT_EXPR
2399            || code == TRUNC_DIV_EXPR
2400            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2401            || code == CEIL_DIV_EXPR
2402            || code == EXACT_DIV_EXPR
2403            || code == ROUND_DIV_EXPR
2404            || code == RSHIFT_EXPR)
2405     {
2406       tree val[4];
2407       size_t i;
2408       bool sop;
2409
2410       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2411          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2412          precise range for such a case.  For example, if we have
2413          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2414          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2415          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2416          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2417          point.  */
2418       if (code == MULT_EXPR
2419           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2420           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
2421         {
2422           set_value_range_to_varying (vr);
2423           return;
2424         }
2425
2426       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2427          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2428          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2429          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2430          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2431       if (code == RSHIFT_EXPR)
2432         {
2433           if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2434               || !vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop)
2435               || (operand_less_p
2436                   (build_int_cst (TREE_TYPE (vr1.max),
2437                                   TYPE_PRECISION (expr_type) - 1),
2438                    vr1.max) != 0))
2439             {
2440               set_value_range_to_varying (vr);
2441               return;
2442             }
2443         }
2444
2445       else if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2446                 || code == FLOOR_DIV_EXPR
2447                 || code == CEIL_DIV_EXPR
2448                 || code == EXACT_DIV_EXPR
2449                 || code == ROUND_DIV_EXPR)
2450                && (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0)))
2451         {
2452           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2453              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2454              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2455           if (vr1.type == VR_RANGE
2456               && !symbolic_range_p (&vr1)
2457               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2458             {
2459               vr0.type = type = VR_RANGE;
2460               vr0.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op0));
2461               vr0.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op1));
2462             }
2463           else
2464             {
2465               set_value_range_to_varying (vr);
2466               return;
2467             }
2468         }
2469
2470       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2471          not eliminate a division by zero.  */
2472       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2473            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2474            || code == CEIL_DIV_EXPR
2475            || code == EXACT_DIV_EXPR
2476            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2477           && cfun->can_throw_non_call_exceptions
2478           && (vr1.type != VR_RANGE
2479               || symbolic_range_p (&vr1)
2480               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2481         {
2482           set_value_range_to_varying (vr);
2483           return;
2484         }
2485
2486       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2487          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2488          include 0.  */
2489       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2490            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2491            || code == CEIL_DIV_EXPR
2492            || code == EXACT_DIV_EXPR
2493            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2494           && vr0.type == VR_RANGE
2495           && (vr1.type != VR_RANGE
2496               || symbolic_range_p (&vr1)
2497               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2498         {
2499           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2500           int cmp;
2501
2502           sop = false;
2503           min = NULL_TREE;
2504           max = NULL_TREE;
2505           if (vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop) && !sop)
2506             {
2507               /* For unsigned division or when divisor is known
2508                  to be non-negative, the range has to cover
2509                  all numbers from 0 to max for positive max
2510                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2511               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2512               if (cmp == -1)
2513                 max = zero;
2514               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2515                 max = vr0.max;
2516               else
2517                 type = VR_VARYING;
2518               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2519               if (cmp == 1)
2520                 min = zero;
2521               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2522                 min = vr0.min;
2523               else
2524                 type = VR_VARYING;
2525             }
2526           else
2527             {
2528               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2529                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2530                  as the division can change the sign.  */
2531               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2532               return;
2533             }
2534           if (type == VR_VARYING)
2535             {
2536               set_value_range_to_varying (vr);
2537               return;
2538             }
2539         }
2540
2541       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
2542          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2543          need to operate on different values to get the minimum and
2544          maximum values for the new range.  One approach is to figure
2545          out all the variations of range combinations and do the
2546          operations.
2547
2548          However, this involves several calls to compare_values and it
2549          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2550          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2551          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2552          the new range.  */
2553       else
2554         {
2555           gcc_assert ((vr0.type == VR_RANGE
2556                        || (code == MULT_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE))
2557                       && vr0.type == vr1.type);
2558
2559           /* Compute the 4 cross operations.  */
2560           sop = false;
2561           val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2562           if (val[0] == NULL_TREE)
2563             sop = true;
2564
2565           if (vr1.max == vr1.min)
2566             val[1] = NULL_TREE;
2567           else
2568             {
2569               val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2570               if (val[1] == NULL_TREE)
2571                 sop = true;
2572             }
2573
2574           if (vr0.max == vr0.min)
2575             val[2] = NULL_TREE;
2576           else
2577             {
2578               val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2579               if (val[2] == NULL_TREE)
2580                 sop = true;
2581             }
2582
2583           if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
2584             val[3] = NULL_TREE;
2585           else
2586             {
2587               val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2588               if (val[3] == NULL_TREE)
2589                 sop = true;
2590             }
2591
2592           if (sop)
2593             {
2594               set_value_range_to_varying (vr);
2595               return;
2596             }
2597
2598           /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2599              of VAL[i].  */
2600           min = val[0];
2601           max = val[0];
2602           for (i = 1; i < 4; i++)
2603             {
2604               if (!is_gimple_min_invariant (min)
2605                   || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2606                   || !is_gimple_min_invariant (max)
2607                   || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2608                 break;
2609
2610               if (val[i])
2611                 {
2612                   if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2613                       || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2614                           && !is_overflow_infinity (val[i])))
2615                     {
2616                       /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2617                          to it so that we set the resulting range to
2618                          VARYING.  */
2619                       min = max = val[i];
2620                       break;
2621                     }
2622
2623                   if (compare_values (val[i], min) == -1)
2624                     min = val[i];
2625
2626                   if (compare_values (val[i], max) == 1)
2627                     max = val[i];
2628                 }
2629             }
2630         }
2631     }
2632   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2633     {
2634       bool sop = false;
2635       if (vr1.type != VR_RANGE
2636           || symbolic_range_p (&vr1)
2637           || range_includes_zero_p (&vr1)
2638           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2639         {
2640           set_value_range_to_varying (vr);
2641           return;
2642         }
2643       type = VR_RANGE;
2644       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2645       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, TREE_TYPE (vr1.min), vr1.min);
2646       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2647         max = vr1.max;
2648       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node, 0);
2649       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2650          non-negative as well.  */
2651       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max))
2652           || (vrp_expr_computes_nonnegative (op0, &sop) && !sop))
2653         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2654       else
2655         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
2656     }
2657   else if (code == MINUS_EXPR)
2658     {
2659       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2660          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2661          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2662          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2663          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2664          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2665          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2666       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2667         {
2668           set_value_range_to_varying (vr);
2669           return;
2670         }
2671
2672       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2673          each range.  */
2674       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2675       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2676     }
2677   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR)
2678     {
2679       bool vr0_int_cst_singleton_p, vr1_int_cst_singleton_p;
2680       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2681       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2682       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2683
2684       vr0_int_cst_singleton_p = range_int_cst_singleton_p (&vr0);
2685       vr1_int_cst_singleton_p = range_int_cst_singleton_p (&vr1);
2686       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2687                                                   &must_be_nonzero0);
2688       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2689                                                   &must_be_nonzero1);
2690
2691       type = VR_RANGE;
2692       if (vr0_int_cst_singleton_p && vr1_int_cst_singleton_p)
2693         min = max = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max, 0);
2694       else if (!int_cst_range0 && !int_cst_range1)
2695         {
2696           set_value_range_to_varying (vr);
2697           return;
2698         }
2699       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2700         {
2701           min = double_int_to_tree (expr_type,
2702                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2703                                                     must_be_nonzero1));
2704           max = double_int_to_tree (expr_type,
2705                                     double_int_and (may_be_nonzero0,
2706                                                     may_be_nonzero1));
2707           if (TREE_OVERFLOW (min) || tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2708             min = NULL_TREE;
2709           if (TREE_OVERFLOW (max) || tree_int_cst_sgn (max) < 0)
2710             max = NULL_TREE;
2711           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2712             {
2713               if (min == NULL_TREE)
2714                 min = build_int_cst (expr_type, 0);
2715               if (max == NULL_TREE || tree_int_cst_lt (vr0.max, max))
2716                 max = vr0.max;
2717             }
2718           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2719             {
2720               if (min == NULL_TREE)
2721                 min = build_int_cst (expr_type, 0);
2722               if (max == NULL_TREE || tree_int_cst_lt (vr1.max, max))
2723                 max = vr1.max;
2724             }
2725         }
2726       else if (!int_cst_range0
2727                || !int_cst_range1
2728                || tree_int_cst_sgn (vr0.min) < 0
2729                || tree_int_cst_sgn (vr1.min) < 0)
2730         {
2731           set_value_range_to_varying (vr);
2732           return;
2733         }
2734       else
2735         {
2736           min = double_int_to_tree (expr_type,
2737                                     double_int_ior (must_be_nonzero0,
2738                                                     must_be_nonzero1));
2739           max = double_int_to_tree (expr_type,
2740                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2741                                                     may_be_nonzero1));
2742           if (TREE_OVERFLOW (min) || tree_int_cst_sgn (min) < 0)
2743             min = vr0.min;
2744           else
2745             min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, min, vr0.min);
2746           if (TREE_OVERFLOW (max) || tree_int_cst_sgn (max) < 0)
2747             max = NULL_TREE;
2748           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, min, vr1.min);
2749         }
2750     }
2751   else
2752     gcc_unreachable ();
2753
2754   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2755      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2756      representation.  */
2757   if (min == NULL_TREE
2758       || !is_gimple_min_invariant (min)
2759       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2760       || max == NULL_TREE
2761       || !is_gimple_min_invariant (max)
2762       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2763     {
2764       set_value_range_to_varying (vr);
2765       return;
2766     }
2767
2768   /* We punt if:
2769      1) [-INF, +INF]
2770      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2771      3) [+-INF(OVF), +INF]
2772      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2773      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2774      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2775      overflow.  */
2776   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2777       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2778     {
2779       set_value_range_to_varying (vr);
2780       return;
2781     }
2782
2783   cmp = compare_values (min, max);
2784   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2785     {
2786       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2787          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2788          the new range VARYING.  */
2789       set_value_range_to_varying (vr);
2790     }
2791   else
2792     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2793 }
2794
2795
2796 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
2797    the range of its operand and the expression code.  */
2798
2799 static void
2800 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
2801                                tree type, tree op0)
2802 {
2803   tree min, max;
2804   int cmp;
2805   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2806
2807   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2808      cannot easily determine a resulting range.  */
2809   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2810       || code == FLOAT_EXPR
2811       || code == BIT_NOT_EXPR
2812       || code == CONJ_EXPR)
2813     {
2814       /* We can still do constant propagation here.  */
2815       if ((op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0)) != NULL_TREE)
2816         {
2817           tree tem = fold_unary (code, type, op0);
2818           if (tem
2819               && is_gimple_min_invariant (tem)
2820               && !is_overflow_infinity (tem))
2821             {
2822               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2823               return;
2824             }
2825         }
2826       set_value_range_to_varying (vr);
2827       return;
2828     }
2829
2830   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2831      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2832   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2833     vr0 = *(get_value_range (op0));
2834   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2835     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2836   else
2837     set_value_range_to_varying (&vr0);
2838
2839   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2840   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2841     {
2842       set_value_range_to_undefined (vr);
2843       return;
2844     }
2845
2846   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2847      a pointer or integral type.  */
2848   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2849        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2850       || (vr0.type != VR_VARYING
2851           && symbolic_range_p (&vr0)))
2852     {
2853       set_value_range_to_varying (vr);
2854       return;
2855     }
2856
2857   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2858      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2859   if (POINTER_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2860     {
2861       bool sop;
2862
2863       sop = false;
2864       if (range_is_nonnull (&vr0)
2865           || (tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, op0, &sop)
2866               && !sop))
2867         set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2868       else if (range_is_null (&vr0))
2869         set_value_range_to_null (vr, type);
2870       else
2871         set_value_range_to_varying (vr);
2872
2873       return;
2874     }
2875
2876   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2877   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2878       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2879       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2880     {
2881       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2882       tree outer_type = type;
2883
2884       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2885          a full range for the following transformation.  */
2886       if (vr0.type == VR_VARYING
2887           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2888         {
2889           vr0.type = VR_RANGE;
2890           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2891           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2892         }
2893
2894       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2895          not truncating we can convert the min and max values and
2896          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2897          conversion if the size of the range is less than what the
2898          precision of the target type can represent and the range is
2899          not an anti-range.  */
2900       if ((vr0.type == VR_RANGE
2901            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2902           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2903           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2904           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2905               || (vr0.type == VR_RANGE
2906                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2907                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2908                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2909           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2910               || (vr0.type == VR_RANGE
2911                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2912                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2913                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2914           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2915               || (vr0.type == VR_RANGE
2916                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2917                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min, 0),
2918                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)), 0)))))
2919         {
2920           tree new_min, new_max;
2921           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2922                                            tree_to_double_int (vr0.min),
2923                                            0, false);
2924           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2925                                            tree_to_double_int (vr0.max),
2926                                            0, false);
2927           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2928             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2929           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2930             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2931           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2932                                             new_min, new_max, NULL);
2933           return;
2934         }
2935
2936       set_value_range_to_varying (vr);
2937       return;
2938     }
2939
2940   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2941      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2942      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2943      operand that is VR_VARYING.  */
2944   if (vr0.type == VR_VARYING)
2945     {
2946       set_value_range_to_varying (vr);
2947       return;
2948     }
2949
2950   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2951      up with.  */
2952   if (code == NEGATE_EXPR
2953       && !TYPE_UNSIGNED (type))
2954     {
2955       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2956          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2957       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2958         min = negative_overflow_infinity (type);
2959       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2960         min = positive_overflow_infinity (type);
2961       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2962         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2963       else if (needs_overflow_infinity (type))
2964         {
2965           if (supports_overflow_infinity (type)
2966               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2967               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2968             min = positive_overflow_infinity (type);
2969           else
2970             {
2971               set_value_range_to_varying (vr);
2972               return;
2973             }
2974         }
2975       else
2976         min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2977
2978       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2979         max = negative_overflow_infinity (type);
2980       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2981         max = positive_overflow_infinity (type);
2982       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2983         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2984       else if (needs_overflow_infinity (type))
2985         {
2986           if (supports_overflow_infinity (type))
2987             max = positive_overflow_infinity (type);
2988           else
2989             {
2990               set_value_range_to_varying (vr);
2991               return;
2992             }
2993         }
2994       else
2995         max = TYPE_MIN_VALUE (type);
2996     }
2997   else if (code == NEGATE_EXPR
2998            && TYPE_UNSIGNED (type))
2999     {
3000       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
3001         {
3002           max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3003           min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3004         }
3005       else
3006         {
3007           if (range_is_null (&vr0))
3008             set_value_range_to_null (vr, type);
3009           else
3010             set_value_range_to_varying (vr);
3011           return;
3012         }
3013     }
3014   else if (code == ABS_EXPR
3015            && !TYPE_UNSIGNED (type))
3016     {
3017       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3018          useful range.  */
3019       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3020           && ((vr0.type == VR_RANGE
3021                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3022               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3023                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
3024                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
3025         {
3026           set_value_range_to_varying (vr);
3027           return;
3028         }
3029
3030       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3031          included negative values.  */
3032       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3033         min = positive_overflow_infinity (type);
3034       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3035         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3036       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3037         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3038       else if (supports_overflow_infinity (type))
3039         min = positive_overflow_infinity (type);
3040       else
3041         {
3042           set_value_range_to_varying (vr);
3043           return;
3044         }
3045
3046       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3047         max = positive_overflow_infinity (type);
3048       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3049         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3050       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3051         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3052       else if (supports_overflow_infinity (type)
3053                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3054                   doesn't like this and ICEs.  */
3055                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3056         max = positive_overflow_infinity (type);
3057       else
3058         {
3059           set_value_range_to_varying (vr);
3060           return;
3061         }
3062
3063       cmp = compare_values (min, max);
3064
3065       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3066          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3067       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3068         {
3069           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3070             {
3071               /* Take the lower of the two values.  */
3072               if (cmp != 1)
3073                 max = min;
3074
3075               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3076                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3077                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3078                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3079               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3080                 {
3081                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3082
3083                   min = (vr0.min != type_min_value
3084                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3085                                             integer_one_node, 0)
3086                          : type_min_value);
3087                 }
3088               else
3089                 {
3090                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3091                     min = negative_overflow_infinity (type);
3092                   else
3093                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3094                 }
3095             }
3096           else
3097             {
3098               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3099                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3100                  anti-range.  */
3101               vr0.type = VR_RANGE;
3102               min = build_int_cst (type, 0);
3103               if (needs_overflow_infinity (type))
3104                 {
3105                   if (supports_overflow_infinity (type))
3106                     max = positive_overflow_infinity (type);
3107                   else
3108                     {
3109                       set_value_range_to_varying (vr);
3110                       return;
3111                     }
3112                 }
3113               else
3114                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3115             }
3116         }
3117
3118       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3119          range will be zero.  */
3120       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3121         {
3122           if (cmp == 1)
3123             max = min;
3124           min = build_int_cst (type, 0);
3125         }
3126       else
3127         {
3128           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3129           if (cmp == 1)
3130             {
3131               tree t = min;
3132               min = max;
3133               max = t;
3134             }
3135         }
3136     }
3137   else
3138     {
3139       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
3140       min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3141       max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3142
3143       if (needs_overflow_infinity (type))
3144         {
3145           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
3146
3147           /* If both sides have overflowed, we don't know
3148              anything.  */
3149           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
3150                || TREE_OVERFLOW (min))
3151               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
3152                   || TREE_OVERFLOW (max)))
3153             {
3154               set_value_range_to_varying (vr);
3155               return;
3156             }
3157
3158           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3159             min = vr0.min;
3160           else if (TREE_OVERFLOW (min))
3161             {
3162               if (supports_overflow_infinity (type))
3163                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
3164                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
3165                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
3166               else
3167                 {
3168                   set_value_range_to_varying (vr);
3169                   return;
3170                 }
3171             }
3172
3173           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3174             max = vr0.max;
3175           else if (TREE_OVERFLOW (max))
3176             {
3177               if (supports_overflow_infinity (type))
3178                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
3179                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
3180                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
3181               else
3182                 {
3183                   set_value_range_to_varying (vr);
3184                   return;
3185                 }
3186             }
3187         }
3188     }
3189
3190   cmp = compare_values (min, max);
3191   if (cmp == -2 || cmp == 1)
3192     {
3193       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3194          then the operation caused one of them to wrap around, mark
3195          the new range VARYING.  */
3196       set_value_range_to_varying (vr);
3197     }
3198   else
3199     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3200 }
3201
3202
3203 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
3204    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3205
3206 static void
3207 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
3208 {
3209   tree op0, op1;
3210   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3211   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3212
3213   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3214      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3215   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
3216   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3217     vr0 = *(get_value_range (op0));
3218   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3219     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3220   else
3221     set_value_range_to_varying (&vr0);
3222
3223   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
3224   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3225     vr1 = *(get_value_range (op1));
3226   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3227     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3228   else
3229     set_value_range_to_varying (&vr1);
3230
3231   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3232   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3233   copy_value_range (vr, &vr0);
3234 }
3235
3236
3237 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3238    on the range of its operand and the expression code.  */
3239
3240 static void
3241 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3242                                tree type, tree op0, tree op1)
3243 {
3244   bool sop = false;
3245   tree val;
3246
3247   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3248                                                  NULL);
3249
3250   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3251      representation is that we lose the ability to record overflow
3252      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3253      which relies on overflow.  */
3254
3255   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3256     {
3257       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3258          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3259          type.  */
3260       val = fold_convert (type, val);
3261       if (is_gimple_min_invariant (val))
3262         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3263       else
3264         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3265     }
3266   else
3267     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3268     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3269 }
3270
3271 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3272    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3273    Store the result in *VR */
3274
3275 static void
3276 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3277 {
3278   bool sop = false;
3279   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3280
3281   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3282       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3283     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3284                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3285   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3286            && !sop)
3287     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3288   else
3289     set_value_range_to_varying (vr);
3290 }
3291
3292
3293 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3294    in *VR.  */
3295
3296 static void
3297 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3298 {
3299   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3300
3301   if (code == ASSERT_EXPR)
3302     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3303   else if (code == SSA_NAME)
3304     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3305   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
3306            || code == TRUTH_AND_EXPR
3307            || code == TRUTH_OR_EXPR
3308            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
3309     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3310                                     gimple_expr_type (stmt),
3311                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3312                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3313   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3314     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3315                                    gimple_expr_type (stmt),
3316                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3317   else if (code == COND_EXPR)
3318     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3319   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3320     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3321                                    gimple_expr_type (stmt),
3322                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3323                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3324   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3325            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3326     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3327   else
3328     set_value_range_to_varying (vr);
3329
3330   if (vr->type == VR_VARYING)
3331     extract_range_basic (vr, stmt);
3332 }
3333
3334 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3335    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3336    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3337
3338 static void
3339 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3340                         gimple stmt, tree var)
3341 {
3342   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3343   enum ev_direction dir;
3344
3345   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3346      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3347   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3348     return;
3349
3350   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3351
3352   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3353   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3354     {
3355       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3356       return;
3357     }
3358
3359   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3360     return;
3361
3362   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3363   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3364   if (tem)
3365     init = tem;
3366   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3367   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3368   if (tem)
3369     step = tem;
3370
3371   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3372      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3373      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3374      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3375   if (step == NULL_TREE
3376       || !is_gimple_min_invariant (step)
3377       || !valid_value_p (init))
3378     return;
3379
3380   dir = scev_direction (chrec);
3381   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3382          or decreases,  ... */
3383       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3384       /* ... or if it may wrap.  */
3385       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3386                                 true))
3387     return;
3388
3389   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3390      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3391      because we have concluded that the loop probably does not
3392      wrap.  */
3393
3394   type = TREE_TYPE (var);
3395   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3396     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3397   else
3398     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3399   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3400     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3401   else
3402     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3403
3404   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3405      final value in the evolution.
3406      We are interested in the number of executions of the latch, while
3407      nb_iterations_upper_bound includes the last execution of the exit test.  */
3408   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3409       && loop->any_upper_bound
3410       && !double_int_zero_p (loop->nb_iterations_upper_bound)
3411       && is_gimple_val (init)
3412       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3413           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3414     {
3415       value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3416       double_int dtmp;
3417       bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3418       int overflow = 0;
3419
3420       dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step),
3421                                        double_int_sub (
3422                                            loop->nb_iterations_upper_bound,
3423                                            double_int_one),
3424                                        unsigned_p, &overflow);
3425       /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3426          adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3427          of the induction variable.  For a signed type we have to
3428          check whether the result has the expected signedness which
3429          is that of the step as nb_iterations_upper_bound is unsigned.  */
3430       if (!overflow
3431           && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3432           && (unsigned_p
3433               || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3434         {
3435           tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3436           extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3437                                           TREE_TYPE (init), init, tem);
3438           /* Likewise if the addition did.  */
3439           if (maxvr.type == VR_RANGE)
3440             {
3441               tmin = maxvr.min;
3442               tmax = maxvr.max;
3443             }
3444         }
3445     }
3446
3447   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3448     {
3449       min = tmin;
3450       max = tmax;
3451
3452       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3453          from scalar evolutions should be better.  */
3454
3455       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3456         max = init;
3457       else
3458         min = init;
3459
3460       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3461          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3462          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3463          parts of code, or for invalid programs.  */
3464       if (compare_values (min, max) == 1)
3465         return;
3466
3467       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3468     }
3469   else if (vr->type == VR_RANGE)
3470     {
3471       min = vr->min;
3472       max = vr->max;
3473
3474       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3475         {
3476           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3477              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3478           if (compare_values (init, max) == -1)
3479             max = init;
3480
3481           /* According to the loop information, the variable does not
3482              overflow.  If we think it does, probably because of an
3483              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3484              reset now.  */
3485           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3486               || compare_values (min, tmin) == -1)
3487             min = tmin;
3488
3489         }
3490       else
3491         {
3492           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3493           if (compare_values (init, min) == 1)
3494             min = init;
3495
3496           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3497               || compare_values (tmax, max) == -1)
3498             max = tmax;
3499         }
3500
3501       /* If we just created an invalid range with the minimum
3502          greater than the maximum, we fail conservatively.
3503          This should happen only in unreachable
3504          parts of code, or for invalid programs.  */
3505       if (compare_values (min, max) == 1)
3506         return;
3507
3508       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3509     }
3510 }
3511
3512 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3513    loop information to see if we can determine that VAR does not
3514    overflow.  */
3515
3516 static bool
3517 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3518 {
3519   struct loop *l;
3520   tree chrec, init, step;
3521
3522   if (current_loops == NULL)
3523     return true;
3524
3525   l = loop_containing_stmt (stmt);
3526   if (l == NULL
3527       || !loop_outer (l))
3528     return true;
3529
3530   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3531   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3532     return true;
3533
3534   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3535   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3536
3537   if (step == NULL_TREE
3538       || !is_gimple_min_invariant (step)
3539       || !valid_value_p (init))
3540     return true;
3541
3542   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3543      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3544
3545   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3546                              true))
3547     return true;
3548
3549   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3550     {
3551       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3552       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3553     }
3554
3555   return false;
3556 }
3557
3558
3559 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3560
3561    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3562      all the values in the ranges.
3563
3564    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3565
3566    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3567      value of the comparison.
3568
3569    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3570    overflow infinity was used in the test.  */
3571
3572
3573 static tree
3574 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3575                 bool *strict_overflow_p)
3576 {
3577   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3578   if (vr0->type == VR_VARYING
3579       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3580       || vr1->type == VR_VARYING
3581       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3582     return NULL_TREE;
3583
3584   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3585   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3586     {
3587       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3588          comparison.  */
3589       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3590         return NULL_TREE;
3591
3592       /* These comparisons are never statically computable.  */
3593       if (comp == GT_EXPR
3594           || comp == GE_EXPR
3595           || comp == LT_EXPR
3596           || comp == LE_EXPR)
3597         return NULL_TREE;
3598
3599       /* Equality can be computed only between a range and an
3600          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3601       if (vr0->type == VR_RANGE)
3602         {
3603           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3604           value_range_t *tmp = vr0;
3605           vr0 = vr1;
3606           vr1 = tmp;
3607         }
3608
3609       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3610
3611       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3612           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3613         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3614
3615       return NULL_TREE;
3616     }
3617
3618   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3619       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3620     return NULL_TREE;
3621
3622   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3623      operands around and change the comparison code.  */
3624   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3625     {
3626       value_range_t *tmp;
3627       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3628       tmp = vr0;
3629       vr0 = vr1;
3630       vr1 = tmp;
3631     }
3632
3633   if (comp == EQ_EXPR)
3634     {
3635       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3636          exactly one value.  */
3637       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3638           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3639         {
3640           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3641                                               strict_overflow_p);
3642           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3643                                               strict_overflow_p);
3644           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3645             return boolean_true_node;
3646           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3647             return boolean_false_node;
3648         }
3649       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3650       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3651                                      strict_overflow_p) == 1
3652                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3653                                         strict_overflow_p) == 1)
3654         return boolean_false_node;
3655
3656       return NULL_TREE;
3657     }
3658   else if (comp == NE_EXPR)
3659     {
3660       int cmp1, cmp2;
3661
3662       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3663          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3664          make sure that both comparisons yield similar results to
3665          avoid comparing values that cannot be compared at
3666          compile-time.  */
3667       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3668       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3669       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3670         return boolean_true_node;
3671
3672       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3673          return false.  */
3674       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3675                                      strict_overflow_p) == 0
3676                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3677                                         strict_overflow_p) == 0
3678                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3679                                         strict_overflow_p) == 0
3680                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3681                                         strict_overflow_p) == 0)
3682         return boolean_false_node;
3683
3684       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3685       else
3686         return NULL_TREE;
3687     }
3688   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3689     {
3690       int tst;
3691
3692       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3693       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3694       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3695           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3696         {
3697           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3698               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3699             *strict_overflow_p = true;
3700           return boolean_true_node;
3701         }
3702
3703       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3704       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3705       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3706           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3707         {
3708           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3709               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3710             *strict_overflow_p = true;
3711           return boolean_false_node;
3712         }
3713
3714       /* Otherwise, we don't know.  */
3715       return NULL_TREE;
3716     }
3717
3718   gcc_unreachable ();
3719 }
3720
3721
3722 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3723    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3724    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3725    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3726    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3727    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3728    infinity was used in the test.  */
3729
3730 static tree
3731 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3732                           bool *strict_overflow_p)
3733 {
3734   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3735     return NULL_TREE;
3736
3737   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3738   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3739     {
3740       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3741          compile time are equality and inequality.  */
3742       if (comp == GT_EXPR
3743           || comp == GE_EXPR
3744           || comp == LT_EXPR
3745           || comp == LE_EXPR)
3746         return NULL_TREE;
3747
3748       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3749       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3750         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3751
3752       return NULL_TREE;
3753     }
3754
3755   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3756     return NULL_TREE;
3757
3758   if (comp == EQ_EXPR)
3759     {
3760       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3761          one value.  */
3762       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3763         {
3764           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3765           if (cmp == 0)
3766             return boolean_true_node;
3767           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3768             return boolean_false_node;
3769         }
3770       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3771                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3772         return boolean_false_node;
3773
3774       return NULL_TREE;
3775     }
3776   else if (comp == NE_EXPR)
3777     {
3778       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3779       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3780           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3781         return boolean_true_node;
3782
3783       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3784          false.  */
3785       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3786           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3787         return boolean_false_node;
3788
3789       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3790       return NULL_TREE;
3791     }
3792   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3793     {
3794       int tst;
3795
3796       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3797       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3798       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3799           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3800         {
3801           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3802             *strict_overflow_p = true;
3803           return boolean_true_node;
3804         }
3805
3806       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3807       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3808       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3809           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3810         {
3811           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3812             *strict_overflow_p = true;
3813           return boolean_false_node;
3814         }
3815
3816       /* Otherwise, we don't know.  */
3817       return NULL_TREE;
3818     }
3819   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3820     {
3821       int tst;
3822
3823       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3824       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3825       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3826           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3827         {
3828           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3829             *strict_overflow_p = true;
3830           return boolean_true_node;
3831         }
3832
3833       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3834       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3835       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3836           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3837         {
3838           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3839             *strict_overflow_p = true;
3840           return boolean_false_node;
3841         }
3842
3843       /* Otherwise, we don't know.  */
3844       return NULL_TREE;
3845     }
3846
3847   gcc_unreachable ();
3848 }
3849
3850
3851 /* Debugging dumps.  */
3852
3853 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3854 void debug_value_range (value_range_t *);
3855 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3856 void debug_all_value_ranges (void);
3857 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3858 void debug_vr_equiv (bitmap);
3859
3860
3861 /* Dump value range VR to FILE.  */
3862
3863 void
3864 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3865 {
3866   if (vr == NULL)
3867     fprintf (file, "[]");
3868   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3869     fprintf (file, "UNDEFINED");
3870   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3871     {
3872       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3873
3874       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3875
3876       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3877         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3878       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3879                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3880                && vrp_val_is_min (vr->min))
3881         fprintf (file, "-INF");
3882       else
3883         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3884
3885       fprintf (file, ", ");
3886
3887       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3888         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3889       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3890                && vrp_val_is_max (vr->max))
3891         fprintf (file, "+INF");
3892       else
3893         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3894
3895       fprintf (file, "]");
3896
3897       if (vr->equiv)
3898         {
3899           bitmap_iterator bi;
3900           unsigned i, c = 0;
3901
3902           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3903
3904           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3905             {
3906               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3907               fprintf (file, " ");
3908               c++;
3909             }
3910
3911           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3912         }
3913     }
3914   else if (vr->type == VR_VARYING)
3915     fprintf (file, "VARYING");
3916   else
3917     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3918 }
3919
3920
3921 /* Dump value range VR to stderr.  */
3922
3923 DEBUG_FUNCTION void
3924 debug_value_range (value_range_t *vr)
3925 {
3926   dump_value_range (stderr, vr);
3927   fprintf (stderr, "\n");
3928 }
3929
3930
3931 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3932
3933 void
3934 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3935 {
3936   size_t i;
3937
3938   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
3939     {
3940       if (vr_value[i])
3941         {
3942           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3943           fprintf (file, ": ");
3944           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3945           fprintf (file, "\n");
3946         }
3947     }
3948
3949   fprintf (file, "\n");
3950 }
3951
3952
3953 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3954
3955 DEBUG_FUNCTION void
3956 debug_all_value_ranges (void)
3957 {
3958   dump_all_value_ranges (stderr);
3959 }
3960
3961
3962 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3963    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3964    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3965
3966 static gimple
3967 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3968 {
3969   tree n;
3970   gimple assertion;
3971
3972   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3973   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3974
3975   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3976     {
3977       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3978       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3979     }
3980   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
3981     {
3982       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
3983       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3984       gcc_assert (op0 == v);
3985       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_false_node);
3986     }
3987   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3988     {
3989       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3990       gcc_assert (v == cond);
3991       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3992     }
3993   else
3994     gcc_unreachable ();
3995
3996   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3997
3998   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3999      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
4000      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
4001      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4002   register_new_name_mapping (n, v);
4003
4004   return assertion;
4005 }
4006
4007
4008 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4009    point values.  */
4010
4011 static inline bool
4012 fp_predicate (gimple stmt)
4013 {
4014   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4015
4016   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4017 }
4018
4019
4020 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4021    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4022    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4023    inferred.  */
4024
4025 static bool
4026 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4027 {
4028   *val_p = NULL_TREE;
4029   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4030
4031   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4032      abnormal edges.  */
4033   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4034     return false;
4035
4036   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4037      exceptions.  */
4038   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4039     return false;
4040
4041   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4042      successors, there is no point inferring anything about any of its
4043      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4044      for the assertion, anyway.  */
4045   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4046     return false;
4047
4048   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4049      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4050   if (flag_delete_null_pointer_checks
4051       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4052       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4053     {
4054       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4055
4056       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4057       if (num_loads + num_stores > 0)
4058         {
4059           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4060           *comp_code_p = NE_EXPR;
4061           return true;
4062         }
4063     }
4064
4065   return false;
4066 }
4067
4068
4069 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4070 void debug_asserts_for (tree);
4071 void dump_all_asserts (FILE *);
4072 void debug_all_asserts (void);
4073
4074 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4075
4076 void
4077 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4078 {
4079   assert_locus_t loc;
4080
4081   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4082   print_generic_expr (file, name, 0);
4083   fprintf (file, "\n");
4084
4085   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4086   while (loc)
4087     {
4088       fprintf (file, "\t");
4089       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4090       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4091       if (loc->e)
4092         {
4093           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4094                    loc->e->dest->index);
4095           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4096         }
4097       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4098       print_generic_expr (file, name, 0);
4099       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4100       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4101       fprintf (file, "\n\n");
4102       loc = loc->next;
4103     }
4104
4105   fprintf (file, "\n");
4106 }
4107
4108
4109 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4110
4111 DEBUG_FUNCTION void
4112 debug_asserts_for (tree name)
4113 {
4114   dump_asserts_for (stderr, name);
4115 }
4116
4117
4118 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4119
4120 void
4121 dump_all_asserts (FILE *file)
4122 {
4123   unsigned i;
4124   bitmap_iterator bi;
4125
4126   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4127   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4128     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4129   fprintf (file, "\n");
4130 }
4131
4132
4133 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4134
4135 DEBUG_FUNCTION void
4136 debug_all_asserts (void)
4137 {
4138   dump_all_asserts (stderr);
4139 }
4140
4141
4142 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4143    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4144    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4145    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4146
4147    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4148    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4149    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4150    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4151    must not be NULL.  */
4152
4153 static void
4154 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4155                          enum tree_code comp_code,
4156                          tree val,
4157                          basic_block bb,
4158                          edge e,
4159                          gimple_stmt_iterator si)
4160 {
4161   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4162   basic_block dest_bb;
4163
4164   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4165
4166   if (e == NULL)
4167     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4168                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4169
4170   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4171      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4172      machinery.  */
4173   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4174       && TREE_OVERFLOW (val))
4175     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4176                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4177
4178   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4179      determine if the new location is dominated by a previously
4180      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4181      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4182      necessarily true.
4183
4184      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4185      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4186      E->DEST dominates.
4187
4188      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4189      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4190      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4191      the new location to move another assertion previously registered
4192      at a block dominated by E->DEST.  */
4193   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4194
4195   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4196      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4197      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4198      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4199      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4200      move the assertion up in the dominance tree).
4201
4202      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4203      should not be more than a handful of assertions registered per
4204      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4205      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4206   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4207   last_loc = loc;
4208   while (loc)
4209     {
4210       if (loc->comp_code == comp_code
4211           && (loc->val == val
4212               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4213           && (loc->expr == expr
4214               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4215         {
4216           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4217              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4218              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4219              that we don't check strict dominance here to avoid
4220              replicating the same assertion inside the same basic
4221              block more than once (e.g., when a pointer is
4222              dereferenced several times inside a block).
4223
4224              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4225              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4226              dominate all the other insertions that we may want to
4227              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4228              insertion, don't do this dominance check.  */
4229           if (e == NULL
4230               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4231             return;
4232
4233           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4234              dominates the existing location for the assertion, move
4235              the assertion up in the dominance tree by updating its
4236              location information.  */
4237           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4238               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4239             {
4240               loc->bb = dest_bb;
4241               loc->e = e;
4242               loc->si = si;
4243               return;
4244             }
4245         }
4246
4247       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4248       last_loc = loc;
4249       loc = loc->next;
4250     }
4251
4252   /* If we didn't find an assertion already registered for
4253      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4254      assertions associated with NAME.  */
4255   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4256   n->bb = dest_bb;
4257   n->e = e;
4258   n->si = si;
4259   n->comp_code = comp_code;
4260   n->val = val;
4261   n->expr = expr;
4262   n->next = NULL;
4263
4264   if (last_loc)
4265     last_loc->next = n;
4266   else
4267     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4268
4269   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4270 }
4271
4272 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4273    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4274    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4275
4276    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4277
4278    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4279
4280 static bool
4281 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4282                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4283                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4284                                          tree *val_p)
4285 {
4286   enum tree_code comp_code;
4287   tree val;
4288
4289   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4290      or VAL COMP NAME.  */
4291   if (name == cond_op1)
4292     {
4293       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4294          COMP around because we need to register NAME as the
4295          first operand in the predicate.  */
4296       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4297       val = cond_op0;
4298     }
4299   else
4300     {
4301       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4302          comparison code remains unchanged.  */
4303       comp_code = cond_code;
4304       val = cond_op1;
4305     }
4306
4307   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4308   if (invert)
4309     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4310
4311   /* VRP does not handle float types.  */
4312   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4313     return false;
4314
4315   /* Do not register always-false predicates.
4316      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4317      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4318      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4319   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4320       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4321     {
4322       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4323       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4324
4325       if (comp_code == GT_EXPR
4326           && (!max
4327               || compare_values (val, max) == 0))
4328         return false;
4329
4330       if (comp_code == LT_EXPR
4331           && (!min
4332               || compare_values (val, min) == 0))
4333         return false;
4334     }
4335   *code_p = comp_code;
4336   *val_p = val;
4337   return true;
4338 }
4339
4340 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4341    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4342    Invert the condition COND if INVERT is true.
4343    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4344
4345 static bool
4346 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4347                             enum tree_code cond_code,
4348                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4349 {
4350   tree val;
4351   enum tree_code comp_code;
4352   bool retval = false;
4353
4354   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4355                                                 cond_op0,
4356                                                 cond_op1,
4357                                                 invert, &comp_code, &val))
4358     return false;
4359
4360   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4361      reachable from E.  */
4362   if (live_on_edge (e, name)
4363       && !has_single_use (name))
4364     {
4365       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4366       retval = true;
4367     }
4368
4369   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4370      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4371      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4372      This catches range and anti-range tests.  */
4373   if ((comp_code == LE_EXPR
4374        || comp_code == GT_EXPR)
4375       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4376       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4377     {
4378       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4379       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4380
4381       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4382       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4383           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4384         {
4385           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4386           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4387           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4388               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4389             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4390         }
4391
4392       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4393       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4394         {
4395           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4396               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4397               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4398                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4399             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4400         }
4401
4402       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4403       if (name3 != NULL_TREE
4404           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4405           && (cst2 == NULL_TREE
4406               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4407           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4408           && live_on_edge (e, name3)
4409           && !has_single_use (name3))
4410         {
4411           tree tmp;
4412
4413           /* Build an expression for the range test.  */
4414           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4415           if (cst2 != NULL_TREE)
4416             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4417
4418           if (dump_file)
4419             {
4420               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4421               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4422               fprintf (dump_file, " from ");
4423               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4424               fprintf (dump_file, "\n");
4425             }
4426
4427           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4428
4429           retval = true;
4430         }
4431
4432       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4433       if (name2 != NULL_TREE
4434           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4435           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4436           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4437           && live_on_edge (e, name2)
4438           && !has_single_use (name2))
4439         {
4440           tree tmp;
4441
4442           /* Build an expression for the range test.  */
4443           tmp = name2;
4444           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4445             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4446           if (cst2 != NULL_TREE)
4447             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4448
4449           if (dump_file)
4450             {
4451               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4452               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4453               fprintf (dump_file, " from ");
4454               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4455               fprintf (dump_file, "\n");
4456             }
4457
4458           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4459
4460           retval = true;
4461         }
4462     }
4463
4464   return retval;
4465 }
4466
4467 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4468    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4469    operands in OP's defining statement.
4470
4471    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4472    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4473
4474 static bool
4475 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4476                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4477 {
4478   bool retval = false;
4479   gimple op_def;
4480   tree val;
4481   enum tree_code rhs_code;
4482
4483   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4484   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4485     return false;
4486
4487   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4488      more than once go ahead and register an assert for OP.
4489
4490      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4491      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4492      the subgraph).  */
4493   if (!has_single_use (op))
4494     {
4495       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4496       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4497       retval = true;
4498     }
4499
4500   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4501      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4502      to register information about the operands of that assignment.  */
4503   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4504   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4505     return retval;
4506
4507   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4508
4509   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4510     {
4511       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4512       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4513       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4514
4515       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4516         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4517                                               invert);
4518       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4519         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4520                                               invert);
4521     }
4522   else if ((code == NE_EXPR
4523             && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_AND_EXPR
4524                 || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR))
4525            || (code == EQ_EXPR
4526                && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_OR_EXPR
4527                    || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR)))
4528     {
4529       /* Recurse on each operand.  */
4530       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4531                                             code, e, bsi);
4532       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4533                                             code, e, bsi);
4534     }
4535   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_NOT_EXPR)
4536     {
4537       /* Recurse, flipping CODE.  */
4538       code = invert_tree_comparison (code, false);
4539       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4540                                             code, e, bsi);
4541     }
4542   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4543     {
4544       /* Recurse through the copy.  */
4545       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4546                                             code, e, bsi);
4547     }
4548   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4549     {
4550       /* Recurse through the type conversion.  */
4551       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4552                                             code, e, bsi);
4553     }
4554
4555   return retval;
4556 }
4557
4558 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4559    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4560    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4561
4562 static bool
4563 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4564                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4565                           tree cond_op1)
4566 {
4567   tree val;
4568   enum tree_code comp_code;
4569   bool retval = false;
4570   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4571
4572   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4573      abnormal edges.  */
4574   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4575     return false;
4576
4577   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4578                                                 cond_op0, cond_op1,
4579                                                 is_else_edge,
4580                                                 &comp_code, &val))
4581     return false;
4582
4583   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4584   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4585                                         cond_op1, is_else_edge);
4586
4587
4588   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4589      the value zero or one, then we may be able to assert values
4590      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4591
4592   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for TRUTH_AND_EXPR defining
4593      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_AND_EXPR
4594      have nonzero value.  */
4595   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4596        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4597     {
4598       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4599
4600       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4601           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_AND_EXPR
4602               || gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR))
4603         {
4604           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4605           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4606           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4607           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4608         }
4609     }
4610
4611   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for TRUTH_OR_EXPR defining
4612      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_OR_EXPR
4613      have zero value.  */
4614   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4615        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4616     {
4617       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4618
4619       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4620           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_OR_EXPR
4621               /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4622                  necessarily zero value.  */
4623               || (comp_code == EQ_EXPR
4624                   && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR))))
4625         {
4626           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4627           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4628           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4629           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4630         }
4631     }
4632
4633   return retval;
4634 }
4635
4636
4637 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4638    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4639    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4640
4641    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4642    the predicate operands, an assert location node is added to the
4643    list of assertions for the corresponding operands.  */
4644
4645 static bool
4646 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4647 {
4648   bool need_assert;
4649   gimple_stmt_iterator bsi;
4650   tree op;
4651   edge_iterator ei;
4652   edge e;
4653   ssa_op_iter iter;
4654
4655   need_assert = false;
4656   bsi = gsi_for_stmt (last);
4657
4658   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4659      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4660      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4661      insert.  */
4662   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4663     {
4664       if (e->dest == bb)
4665         continue;
4666
4667       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4668          conditional predicate.  */
4669       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4670         {
4671           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4672                                                    gimple_cond_code (last),
4673                                                    gimple_cond_lhs (last),
4674                                                    gimple_cond_rhs (last));
4675         }
4676     }
4677
4678   return need_assert;
4679 }
4680
4681 struct case_info
4682 {
4683   tree expr;
4684   basic_block bb;
4685 };
4686
4687 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4688    and then by the case value.  */
4689
4690 static int
4691 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4692 {
4693   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4694   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4695   int idx1 = ci1->bb->index;
4696   int idx2 = ci2->bb->index;
4697
4698   if (idx1 < idx2)
4699     return -1;
4700   else if (idx1 == idx2)
4701     {
4702       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4703       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4704         return -1;
4705       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4706         return 1;
4707       else
4708         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4709                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4710     }
4711   else
4712     return 1;
4713 }
4714
4715 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4716    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4717    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4718
4719    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4720    the predicate operands, an assert location node is added to the
4721    list of assertions for the corresponding operands.  */
4722
4723 static bool
4724 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4725 {
4726   bool need_assert;
4727   gimple_stmt_iterator bsi;
4728   tree op;
4729   edge e;
4730   struct case_info *ci;
4731   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4732 #if GCC_VERSION >= 4000
4733   unsigned int idx;
4734 #else
4735   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4736   volatile unsigned int idx;
4737 #endif
4738
4739   need_assert = false;
4740   bsi = gsi_for_stmt (last);
4741   op = gimple_switch_index (last);
4742   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4743     return false;
4744
4745   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4746   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4747   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4748     {
4749       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4750       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4751     }
4752   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4753
4754   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4755     {
4756       tree min, max;
4757       tree cl = ci[idx].expr;
4758       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4759
4760       min = CASE_LOW (cl);
4761       max = CASE_HIGH (cl);
4762
4763       /* If there are multiple case labels with the same destination
4764          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4765       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4766         {
4767           /* Skip labels until the last of the group.  */
4768           do {
4769             ++idx;
4770           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4771           --idx;
4772
4773           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4774           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4775             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4776           else
4777             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4778         }
4779
4780       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4781          can register anti-ranges.  */
4782       if (min == NULL_TREE)
4783         continue;
4784
4785       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4786       e = find_edge (bb, cbb);
4787
4788       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4789          SWITCH_EXPR.  */
4790       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4791                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4792                                                op,
4793                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4794                                                              min));
4795       if (max)
4796         {
4797           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4798                                                    op,
4799                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4800                                                                  max));
4801         }
4802     }
4803
4804   XDELETEVEC (ci);
4805   return need_assert;
4806 }
4807
4808
4809 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4810    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4811    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4812    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4813    determine if A is actually needed.
4814
4815    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4816    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4817    new location for A is recorded instead.
4818
4819    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4820       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4821
4822    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4823       value range for N, then if N was not already generated by an
4824       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4825       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4826       assume that N is not NULL.
4827
4828    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4829       information from the predicate but need to insert different
4830       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4831       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4832       expression of the form 'X op Y', then
4833
4834       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4835
4836       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4837          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4838          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4839          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4840
4841       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4842
4843       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4844
4845       For instance,
4846
4847             if (a == 9)
4848               b = a;
4849             else
4850               b = c + 1;
4851
4852       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4853       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4854       on the ELSE clause would be unnecessary.
4855
4856    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4857       into BB's dominator children.
4858
4859    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4860    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4861    location for name N is found, it is registered by calling
4862    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4863    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4864    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4865    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4866    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4867
4868    If this function returns true, then it means that there are names
4869    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4870    inserted by process_assert_insertions.  */
4871
4872 static bool
4873 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4874 {
4875   gimple_stmt_iterator si;
4876   gimple last;
4877   gimple phi;
4878   bool need_assert;
4879
4880   need_assert = false;
4881   last = last_stmt (bb);
4882
4883   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4884      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4885   if (last
4886       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4887       && !fp_predicate (last)
4888       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4889     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4890
4891   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4892      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4893   if (last
4894       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4895       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4896     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4897
4898   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4899      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4900   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4901     {
4902       gimple stmt;
4903       tree op;
4904       ssa_op_iter i;
4905
4906       stmt = gsi_stmt (si);
4907
4908       if (is_gimple_debug (stmt))
4909         continue;
4910
4911       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4912       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4913         {
4914           tree value;
4915           enum tree_code comp_code;
4916
4917           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4918           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4919
4920           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4921              range for it, and we don't find a previous assertion for
4922              it, create a new assertion location node for OP.  */
4923           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4924             {
4925               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4926                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4927                  was set via a typecast.
4928
4929                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4930                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4931               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4932                 {
4933                   tree t = op;
4934                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4935
4936                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4937                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4938                          && TREE_CODE
4939                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4940                          && POINTER_TYPE_P
4941                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4942                     {
4943                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4944                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4945
4946                       /* Note we want to register the assert for the
4947                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4948                          conversion.  */
4949                       if (! has_single_use (t))
4950                         {
4951                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4952                                                    bb, NULL, si);
4953                           need_assert = true;
4954                         }
4955                     }
4956                 }
4957
4958               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4959                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4960                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4961               if (!has_single_use (op))
4962                 {
4963                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4964                                            bb, NULL, si);
4965                   need_assert = true;
4966                 }
4967             }
4968         }
4969     }
4970
4971   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4972   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4973     {
4974       use_operand_p arg_p;
4975       ssa_op_iter i;
4976       phi = gsi_stmt (si);
4977
4978       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4979         {
4980           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4981           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4982             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4983         }
4984     }
4985
4986   return need_assert;
4987 }
4988
4989 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4990    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4991    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4992
4993 static bool
4994 find_assert_locations (void)
4995 {
4996   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4997   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4998   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4999   int rpo_cnt, i;
5000   bool need_asserts;
5001
5002   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5003   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
5004   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
5005     bb_rpo[rpo[i]] = i;
5006
5007   need_asserts = false;
5008   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
5009     {
5010       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
5011       edge e;
5012       edge_iterator ei;
5013
5014       if (!live[rpo[i]])
5015         {
5016           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5017           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5018         }
5019
5020       /* Process BB and update the live information with uses in
5021          this block.  */
5022       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5023
5024       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5025       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5026         {
5027           int pred_rpo = i;
5028           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5029             {
5030               int pred = e->src->index;
5031               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5032                 continue;
5033
5034               if (!live[pred])
5035                 {
5036                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5037                   sbitmap_zero (live[pred]);
5038                 }
5039               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5040
5041               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5042                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5043             }
5044
5045           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5046              live information from this block.  */
5047           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5048         }
5049       else
5050         {
5051           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5052           live[rpo[i]] = NULL;
5053         }
5054
5055       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5056          predecessors have been visited already.  */
5057       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5058         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5059             && live[e->dest->index])
5060           {
5061             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5062             live[e->dest->index] = NULL;
5063           }
5064     }
5065
5066   XDELETEVEC (rpo);
5067   XDELETEVEC (bb_rpo);
5068   XDELETEVEC (last_rpo);
5069   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5070     if (live[i])
5071       sbitmap_free (live[i]);
5072   XDELETEVEC (live);
5073
5074   return need_asserts;
5075 }
5076
5077 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5078    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5079
5080 static bool
5081 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5082 {
5083   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5084   gimple stmt;
5085   tree cond;
5086   gimple assert_stmt;
5087   edge_iterator ei;
5088   edge e;
5089
5090   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5091   if (loc->expr == loc->val)
5092     return false;
5093
5094   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5095   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5096   if (loc->e)
5097     {
5098       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5099          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5100       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5101                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5102                                == GIMPLE_SWITCH));
5103
5104       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5105       return true;
5106     }
5107
5108   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5109      statement must not be the last statement in the block.  */
5110   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5111   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5112     {
5113       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5114       return false;
5115     }
5116
5117   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5118      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5119      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5120      out of BB.  */
5121   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5122     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5123       {
5124         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5125         return true;
5126       }
5127
5128   gcc_unreachable ();
5129 }
5130
5131
5132 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5133    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5134    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5135
5136 static void
5137 process_assert_insertions (void)
5138 {
5139   unsigned i;
5140   bitmap_iterator bi;
5141   bool update_edges_p = false;
5142   int num_asserts = 0;
5143
5144   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5145     dump_all_asserts (dump_file);
5146
5147   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5148     {
5149       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5150       gcc_assert (loc);
5151
5152       while (loc)
5153         {
5154           assert_locus_t next = loc->next;
5155           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5156           free (loc);
5157           loc = next;
5158           num_asserts++;
5159         }
5160     }
5161
5162   if (update_edges_p)
5163     gsi_commit_edge_inserts ();
5164
5165   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5166                             num_asserts);
5167 }
5168
5169
5170 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5171    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5172    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5173    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5174
5175    x = ...
5176    y = ...
5177    if (x < y)
5178      y = x - 2;
5179    else
5180      x = y + 3;
5181
5182    this pass will transform the code into:
5183
5184    x = ...
5185    y = ...
5186    if (x < y)
5187     {
5188       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5189       y = x - 2
5190     }
5191    else
5192     {
5193       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5194       x = y + 3
5195     }
5196
5197    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5198    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5199    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5200    definition of 'x'.  */
5201
5202 static void
5203 insert_range_assertions (void)
5204 {
5205   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5206   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5207
5208   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5209
5210   if (find_assert_locations ())
5211     {
5212       process_assert_insertions ();
5213       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5214     }
5215
5216   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5217     {
5218       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5219       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5220     }
5221
5222   free (asserts_for);
5223   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5224 }
5225
5226 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5227    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5228    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5229    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5230    non-overlapping with valid range.
5231    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5232
5233 static void
5234 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5235 {
5236   value_range_t* vr = NULL;
5237   tree low_sub, up_sub;
5238   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5239   tree base;
5240
5241   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5242     return;
5243
5244   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5245   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5246
5247   /* Can not check flexible arrays.  */
5248   if (!up_bound
5249       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5250     return;
5251
5252   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5253      beyond the types array bounds.  */
5254   base = get_base_address (ref);
5255   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5256     {
5257       tree cref, next = NULL_TREE;
5258
5259       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5260         return;
5261
5262       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5263       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5264         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5265              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5266              next = DECL_CHAIN (next))
5267           ;
5268
5269       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5270          union type do not warn.  */
5271       if (!next)
5272         return;
5273     }
5274
5275   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5276   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node, 0);
5277
5278   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5279     {
5280       vr = get_value_range (low_sub);
5281       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5282         {
5283           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5284           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5285         }
5286     }
5287
5288   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5289     {
5290       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5291           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5292           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5293           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5294         {
5295           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5296                       "array subscript is outside array bounds");
5297           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5298         }
5299     }
5300   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5301            && (ignore_off_by_one
5302                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5303                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5304                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5305                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5306     {
5307       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5308                   "array subscript is above array bounds");
5309       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5310     }
5311   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5312            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5313     {
5314       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5315                   "array subscript is below array bounds");
5316       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5317     }
5318 }
5319
5320 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5321    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5322
5323 static void
5324 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5325 {
5326   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5327     {
5328       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5329
5330       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5331         return;
5332
5333       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5334           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5335         return;
5336
5337       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5338     }
5339
5340
5341   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5342   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5343     return;
5344
5345   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5346   do
5347     {
5348       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5349         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5350
5351       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5352     }
5353   while (handled_component_p (t));
5354
5355   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5356       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5357       && !TREE_NO_WARNING (t))
5358     {
5359       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5360       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5361       double_int idx;
5362       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5363           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5364           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5365         return;
5366
5367       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5368       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5369       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5370       if (!low_bound
5371           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5372           || !up_bound
5373           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5374           || !el_sz
5375           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5376         return;
5377
5378       idx = mem_ref_offset (t);
5379       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5380       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5381         {
5382           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5383                       "array subscript is below array bounds");
5384           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5385         }
5386       else if (double_int_scmp (idx,
5387                                 double_int_add
5388                                   (double_int_add
5389                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5390                                      double_int_neg
5391                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5392                                     double_int_one)) > 0)
5393         {
5394           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5395                       "array subscript is above array bounds");
5396           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5397         }
5398     }
5399 }
5400
5401 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5402    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5403    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5404    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5405    passed in DATA.  */
5406
5407 static tree
5408 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5409 {
5410   tree t = *tp;
5411   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5412   location_t location;
5413
5414   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5415     location = EXPR_LOCATION (t);
5416   else
5417     {
5418       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5419       location = *locp;
5420     }
5421
5422   *walk_subtree = TRUE;
5423
5424   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5425     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5426
5427   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5428       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5429     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5430
5431   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5432     *walk_subtree = FALSE;
5433
5434   return NULL_TREE;
5435 }
5436
5437 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5438    on them.  */
5439
5440 static void
5441 check_all_array_refs (void)
5442 {
5443   basic_block bb;
5444   gimple_stmt_iterator si;
5445
5446   FOR_EACH_BB (bb)
5447     {
5448       edge_iterator ei;
5449       edge e;
5450       bool executable = false;
5451
5452       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5453       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5454         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5455       if (!executable)
5456         continue;
5457
5458       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5459         {
5460           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5461           struct walk_stmt_info wi;
5462           if (!gimple_has_location (stmt))
5463             continue;
5464
5465           if (is_gimple_call (stmt))
5466             {
5467               size_t i;
5468               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5469               for (i = 0; i < n; i++)
5470                 {
5471                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5472                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5473                 }
5474             }
5475           else
5476             {
5477               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5478               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5479                                     gimple_location_ptr (stmt));
5480
5481               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5482                               check_array_bounds,
5483                               &wi);
5484             }
5485         }
5486     }
5487 }
5488
5489 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5490    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5491    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5492    VRP.
5493
5494    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5495    names that had useful range information attached to them.  For
5496    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5497    then N_i will have the range [3, +INF].
5498
5499    However, by converting the assertion into the implied copy
5500    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5501    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5502    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5503    things like jump threading.
5504
5505    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5506    VRP need to handle them appropriately.
5507
5508    Another approach would be to make the range information a first
5509    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5510    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5511    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5512
5513 static void
5514 remove_range_assertions (void)
5515 {
5516   basic_block bb;
5517   gimple_stmt_iterator si;
5518
5519   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5520      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5521      referenced by the current BSI.  */
5522   FOR_EACH_BB (bb)
5523     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5524       {
5525         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5526         gimple use_stmt;
5527
5528         if (is_gimple_assign (stmt)
5529             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5530           {
5531             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5532             tree var;
5533             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5534             use_operand_p use_p;
5535             imm_use_iterator iter;
5536
5537             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5538
5539             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5540             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5541             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5542                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5543               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5544                 {
5545                   SET_USE (use_p, var);
5546                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5547                 }
5548
5549             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5550             gsi_remove (&si, true);
5551             release_defs (stmt);
5552           }
5553         else
5554           gsi_next (&si);
5555       }
5556 }
5557
5558
5559 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5560
5561 static bool
5562 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5563 {
5564   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5565       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5566       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5567           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5568     return true;
5569   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5570     {
5571       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5572
5573       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5574          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5575          builtin functions.  */
5576       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5577           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5578               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5579           && ((is_gimple_call (stmt)
5580                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5581                && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5582               || !gimple_vuse (stmt)))
5583         return true;
5584     }
5585   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5586            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5587     return true;
5588
5589   return false;
5590 }
5591
5592
5593 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5594
5595 static void
5596 vrp_initialize (void)
5597 {
5598   basic_block bb;
5599
5600   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
5601   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5602
5603   FOR_EACH_BB (bb)
5604     {
5605       gimple_stmt_iterator si;
5606
5607       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5608         {
5609           gimple phi = gsi_stmt (si);
5610           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5611             {
5612               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5613               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5614               prop_set_simulate_again (phi, false);
5615             }
5616           else
5617             prop_set_simulate_again (phi, true);
5618         }
5619
5620       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5621         {
5622           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5623
5624           /* If the statement is a control insn, then we do not
5625              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5626              to do so means that those edges will never get added.  */
5627           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5628             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5629           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5630             {
5631               ssa_op_iter i;
5632               tree def;
5633               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5634                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5635               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5636             }
5637           else
5638             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5639         }
5640     }
5641 }
5642
5643
5644 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5645    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5646
5647 static enum ssa_prop_result
5648 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5649 {
5650   tree def, lhs;
5651   ssa_op_iter iter;
5652   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5653   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5654
5655   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5656   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5657       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5658            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5659               build_range_type.  */
5660            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5661            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5662           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5663     {
5664       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5665
5666       if (code == GIMPLE_CALL)
5667         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5668       else
5669         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5670
5671       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5672         {
5673           *output_p = lhs;
5674
5675           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5676             {
5677               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5678               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5679               fprintf (dump_file, ": ");
5680               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5681               fprintf (dump_file, "\n\n");
5682             }
5683
5684           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5685             return SSA_PROP_VARYING;
5686
5687           return SSA_PROP_INTERESTING;
5688         }
5689
5690       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5691     }
5692
5693   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5694   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5695     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5696
5697   return SSA_PROP_VARYING;
5698 }
5699
5700 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5701    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5702    is varying or undefined.  */
5703
5704 static inline value_range_t
5705 get_vr_for_comparison (int i)
5706 {
5707   value_range_t vr = *(vr_value[i]);
5708
5709   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5710      range.  This allows us to compare against names that may
5711      have N_i in their ranges.  */
5712   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5713     {
5714       vr.type = VR_RANGE;
5715       vr.min = ssa_name (i);
5716       vr.max = ssa_name (i);
5717     }
5718
5719   return vr;
5720 }
5721
5722 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5723    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5724    compare_range_with_value, including the setting of
5725    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5726
5727 static tree
5728 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5729                          bool *strict_overflow_p)
5730 {
5731   bitmap_iterator bi;
5732   unsigned i;
5733   bitmap e;
5734   tree retval, t;
5735   int used_strict_overflow;
5736   bool sop;
5737   value_range_t equiv_vr;
5738
5739   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5740   e = get_value_range (var)->equiv;
5741
5742   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5743      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5744   used_strict_overflow = -1;
5745
5746   /* Compare vars' value range with val.  */
5747   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5748   sop = false;
5749   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5750   if (retval)
5751     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5752
5753   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5754   if (e == NULL)
5755     {
5756       if (retval
5757           && used_strict_overflow > 0)
5758         *strict_overflow_p = true;
5759       return retval;
5760     }
5761
5762   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5763     {
5764       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5765       sop = false;
5766       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5767       if (t)
5768         {
5769           /* If we get different answers from different members
5770              of the equivalence set this check must be in a dead
5771              code region.  Folding it to a trap representation
5772              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5773           if (retval != NULL
5774               && t != retval)
5775             {
5776               retval = NULL_TREE;
5777               break;
5778             }
5779           retval = t;
5780
5781           if (!sop)
5782             used_strict_overflow = 0;
5783           else if (used_strict_overflow < 0)
5784             used_strict_overflow = 1;
5785         }
5786     }
5787
5788   if (retval
5789       && used_strict_overflow > 0)
5790     *strict_overflow_p = true;
5791
5792   return retval;
5793 }
5794
5795
5796 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5797    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5798    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5799    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5800    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5801
5802
5803 static tree
5804 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5805                bool *strict_overflow_p)
5806 {
5807   tree t, retval;
5808   bitmap e1, e2;
5809   bitmap_iterator bi1, bi2;
5810   unsigned i1, i2;
5811   int used_strict_overflow;
5812   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5813   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5814
5815   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5816      ranges of every name equivalent to N2.  */
5817   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5818   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5819
5820   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5821   if (s_obstack == NULL)
5822     {
5823       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5824       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5825       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5826       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5827     }
5828   if (e1 == NULL)
5829     e1 = s_e1;
5830   if (e2 == NULL)
5831     e2 = s_e2;
5832
5833   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5834      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5835      ranges.  */
5836   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5837   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5838
5839   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5840      names can be compared without checking their ranges.  */
5841   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5842     {
5843       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5844       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5845
5846       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5847              ? boolean_true_node
5848              : boolean_false_node;
5849     }
5850
5851   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5852      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5853   used_strict_overflow = -1;
5854
5855   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5856      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5857      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5858   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5859     {
5860       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5861
5862       t = retval = NULL_TREE;
5863       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5864         {
5865           bool sop = false;
5866
5867           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5868
5869           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5870           if (t)
5871             {
5872               /* If we get different answers from different members
5873                  of the equivalence set this check must be in a dead
5874                  code region.  Folding it to a trap representation
5875                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5876               if (retval != NULL
5877                   && t != retval)
5878                 {
5879                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5880                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5881                   return NULL_TREE;
5882                 }
5883               retval = t;
5884
5885               if (!sop)
5886                 used_strict_overflow = 0;
5887               else if (used_strict_overflow < 0)
5888                 used_strict_overflow = 1;
5889             }
5890         }
5891
5892       if (retval)
5893         {
5894           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5895           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5896           if (used_strict_overflow > 0)
5897             *strict_overflow_p = true;
5898           return retval;
5899         }
5900     }
5901
5902   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5903      comparison.  */
5904   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5905   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5906   return NULL_TREE;
5907 }
5908
5909 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5910
5911 static tree
5912 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5913                                                       tree op0, tree op1,
5914                                                       bool * strict_overflow_p)
5915 {
5916   value_range_t *vr0, *vr1;
5917
5918   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5919   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5920
5921   if (vr0 && vr1)
5922     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5923   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5924     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5925   else if (vr0 == NULL && vr1)
5926     return (compare_range_with_value
5927             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5928   return NULL;
5929 }
5930
5931 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5932
5933 static tree
5934 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5935                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5936                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5937 {
5938   tree ret;
5939   if (only_ranges)
5940     *only_ranges = true;
5941
5942   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5943   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5944       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5945     return NULL_TREE;
5946
5947   if (use_equiv_p)
5948     {
5949       if (only_ranges
5950           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5951                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5952         return ret;
5953       *only_ranges = false;
5954       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5955         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5956       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5957         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5958       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5959         return (compare_name_with_value
5960                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5961     }
5962   else
5963     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5964                                                                  strict_overflow_p);
5965   return NULL_TREE;
5966 }
5967
5968 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5969    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5970    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5971    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5972    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5973    appropriate.  */
5974
5975 static tree
5976 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5977 {
5978   bool sop;
5979   tree ret;
5980   bool only_ranges;
5981
5982   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
5983      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
5984   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
5985        && TREE_OVERFLOW (op0))
5986       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5987           && TREE_OVERFLOW (op1)))
5988     return NULL_TREE;
5989
5990   sop = false;
5991   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
5992                                                  &only_ranges);
5993
5994   if (ret && sop)
5995     {
5996       enum warn_strict_overflow_code wc;
5997       const char* warnmsg;
5998
5999       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6000         {
6001           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6002           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6003                        "simplifying conditional to constant");
6004         }
6005       else
6006         {
6007           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6008           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6009                        "simplifying conditional");
6010         }
6011
6012       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6013         {
6014           location_t location;
6015
6016           if (!gimple_has_location (stmt))
6017             location = input_location;
6018           else
6019             location = gimple_location (stmt);
6020           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6021         }
6022     }
6023
6024   if (warn_type_limits
6025       && ret && only_ranges
6026       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6027       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6028     {
6029       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6030          is being compared against a constant value that is outside of
6031          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6032          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6033          was specified, emit a warning.  */
6034       tree type = TREE_TYPE (op0);
6035       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6036
6037       if (vr0->type != VR_VARYING
6038           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6039           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6040           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6041           && is_gimple_min_invariant (op1))
6042         {
6043           location_t location;
6044
6045           if (!gimple_has_location (stmt))
6046             location = input_location;
6047           else
6048             location = gimple_location (stmt);
6049
6050           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6051                       integer_zerop (ret)
6052                       ? G_("comparison always false "
6053                            "due to limited range of data type")
6054                       : G_("comparison always true "
6055                            "due to limited range of data type"));
6056         }
6057     }
6058
6059   return ret;
6060 }
6061
6062
6063 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6064    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6065    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6066    SSA_PROP_VARYING.  */
6067
6068 static enum ssa_prop_result
6069 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6070 {
6071   tree val;
6072   bool sop;
6073
6074   *taken_edge_p = NULL;
6075
6076   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6077     {
6078       tree use;
6079       ssa_op_iter i;
6080
6081       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6082       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6083       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6084
6085       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6086         {
6087           fprintf (dump_file, "\t");
6088           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6089           fprintf (dump_file, ": ");
6090           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6091         }
6092
6093       fprintf (dump_file, "\n");
6094     }
6095
6096   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6097      ranges of each of its operands.
6098
6099      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6100      because those ranges may not yet be final and with the current
6101      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6102      of the names in the equivalence set have changed.
6103
6104      For instance, given the following code fragment
6105
6106         i_5 = PHI <8, i_13>
6107         ...
6108         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6109         if (i_14 == 1)
6110           ...
6111
6112      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6113      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6114      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6115      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6116      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6117      determine that the predicate is always false.
6118
6119      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6120      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6121      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6122      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6123      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6124      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6125      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6126      is not visited again, which stops propagation from visiting
6127      statements in the THEN clause of that if().
6128
6129      To properly fix this we would need to keep the previous range
6130      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6131      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6132      range [8, 8] to VR_VARYING.
6133
6134      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6135      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6136      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6137      4 more predicates folded in SPEC.  */
6138   sop = false;
6139
6140   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6141                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6142                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6143                                                  false, &sop, NULL);
6144   if (val)
6145     {
6146       if (!sop)
6147         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6148       else
6149         {
6150           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6151             fprintf (dump_file,
6152                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6153                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6154           val = NULL_TREE;
6155         }
6156     }
6157
6158   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6159     {
6160       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6161       if (val == NULL_TREE)
6162         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6163       else
6164         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6165     }
6166
6167   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6168 }
6169
6170 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6171    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6172    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6173
6174    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6175    returned.
6176
6177    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6178    it is placed in IDX and false is returned.
6179
6180    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6181    returned. */
6182
6183 static bool
6184 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6185 {
6186   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6187   size_t low, high;
6188
6189   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6190      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6191
6192   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6193     {
6194       tree t;
6195       int cmp;
6196       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6197       size_t i = (high + low) / 2;
6198       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6199
6200       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6201       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6202
6203       if (cmp == 0)
6204         {
6205           /* Ranges cannot be empty. */
6206           *idx = i;
6207           return true;
6208         }
6209       else if (cmp > 0)
6210         high = i;
6211       else
6212         {
6213           low = i + 1;
6214           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6215               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6216             {
6217               *idx = i;
6218               return true;
6219             }
6220         }
6221     }
6222
6223   *idx = high;
6224   return false;
6225 }
6226
6227 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6228    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6229    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6230    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6231    Returns true if the default label is not needed. */
6232
6233 static bool
6234 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6235                        size_t *max_idx)
6236 {
6237   size_t i, j;
6238   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6239   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6240
6241   if (i == j
6242       && min_take_default
6243       && max_take_default)
6244     {
6245       /* Only the default case label reached.
6246          Return an empty range. */
6247       *min_idx = 1;
6248       *max_idx = 0;
6249       return false;
6250     }
6251   else
6252     {
6253       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6254       tree low, high;
6255       size_t k;
6256
6257       if (max_take_default)
6258         j--;
6259
6260       /* If the case label range is continuous, we do not need
6261          the default case label.  Verify that.  */
6262       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6263       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6264         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6265       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6266         {
6267           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6268           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high, 0)))
6269             {
6270               take_default = true;
6271               break;
6272             }
6273           high = low;
6274           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6275             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6276         }
6277
6278       *min_idx = i;
6279       *max_idx = j;
6280       return !take_default;
6281     }
6282 }
6283
6284 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6285    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6286    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6287    SSA_PROP_VARYING.  */
6288
6289 static enum ssa_prop_result
6290 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6291 {
6292   tree op, val;
6293   value_range_t *vr;
6294   size_t i = 0, j = 0;
6295   bool take_default;
6296
6297   *taken_edge_p = NULL;
6298   op = gimple_switch_index (stmt);
6299   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6300     return SSA_PROP_VARYING;
6301
6302   vr = get_value_range (op);
6303   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6304     {
6305       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6306       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6307       fprintf (dump_file, " with known range ");
6308       dump_value_range (dump_file, vr);
6309       fprintf (dump_file, "\n");
6310     }
6311
6312   if (vr->type != VR_RANGE
6313       || symbolic_range_p (vr))
6314     return SSA_PROP_VARYING;
6315
6316   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6317   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6318
6319   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6320      label */
6321   if (j < i)
6322     {
6323       gcc_assert (take_default);
6324       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6325     }
6326   else
6327     {
6328       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6329          are all reaching the same label.  */
6330
6331       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6332       if (take_default
6333           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6334           != CASE_LABEL (val))
6335         {
6336           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6337             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6338                      "range\n");
6339           return SSA_PROP_VARYING;
6340         }
6341       for (++i; i <= j; ++i)
6342         {
6343           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6344             {
6345               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6346                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6347                          "range\n");
6348               return SSA_PROP_VARYING;
6349             }
6350         }
6351     }
6352
6353   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6354                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6355
6356   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6357     {
6358       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6359       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6360     }
6361
6362   return SSA_PROP_INTERESTING;
6363 }
6364
6365
6366 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6367    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6368    interesting range into *OUTPUT_P.
6369
6370    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6371    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6372
6373    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6374
6375 static enum ssa_prop_result
6376 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6377 {
6378   tree def;
6379   ssa_op_iter iter;
6380
6381   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6382     {
6383       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6384       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6385       fprintf (dump_file, "\n");
6386     }
6387
6388   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6389     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6390   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6391     {
6392       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6393          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6394          builtin functions.  */
6395
6396       if ((is_gimple_call (stmt)
6397            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6398            && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6399           || !gimple_vuse (stmt))
6400         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6401     }
6402   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6403     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6404   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6405     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6406
6407   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6408      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6409   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6410     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6411
6412   return SSA_PROP_VARYING;
6413 }
6414
6415
6416 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6417    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6418    may not be the smallest possible such range.  */
6419
6420 static void
6421 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6422 {
6423   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6424     {
6425       copy_value_range (vr0, vr1);
6426       return;
6427     }
6428
6429   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6430     {
6431       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6432       return;
6433     }
6434
6435   if (vr0->type == VR_VARYING)
6436     {
6437       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6438       return;
6439     }
6440
6441   if (vr1->type == VR_VARYING)
6442     {
6443       set_value_range_to_varying (vr0);
6444       return;
6445     }
6446
6447   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6448     {
6449       int cmp;
6450       tree min, max;
6451
6452       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6453          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6454          cannot be compared, then give up.  */
6455       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6456       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6457         min = vr1->min;
6458       else if (cmp == -1)
6459         min = vr0->min;
6460       else
6461         goto give_up;
6462
6463       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6464          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6465          give up.  */
6466       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6467       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6468         max = vr1->max;
6469       else if (cmp == 1)
6470         max = vr0->max;
6471       else
6472         goto give_up;
6473
6474       /* Check for useless ranges.  */
6475       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6476           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6477               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6478         goto give_up;
6479
6480       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6481          the two sets.  */
6482       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6483         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6484       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6485         bitmap_clear (vr0->equiv);
6486
6487       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6488     }
6489   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6490     {
6491       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6492          Only handle the case of identical ranges.  */
6493       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6494           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6495           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6496         {
6497           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6498              the two sets.  */
6499           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6500             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6501           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6502             bitmap_clear (vr0->equiv);
6503         }
6504       else
6505         goto give_up;
6506     }
6507   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6508     {
6509       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6510          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6511          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6512       if (!symbolic_range_p (vr0)
6513           && !symbolic_range_p (vr1)
6514           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6515         {
6516           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6517              set.  We need to compute the intersection of the two
6518              equivalence sets.  */
6519           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6520             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6521
6522           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6523              the two sets.  */
6524           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6525             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6526           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6527             bitmap_clear (vr0->equiv);
6528         }
6529       else
6530         goto give_up;
6531     }
6532   else
6533     gcc_unreachable ();
6534
6535   return;
6536
6537 give_up:
6538   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6539      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6540      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6541      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6542      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6543   if (!symbolic_range_p (vr0)
6544       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6545           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6546       && !symbolic_range_p (vr1)
6547       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6548           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6549     {
6550       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6551
6552       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6553          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6554       if (vr0->equiv)
6555         bitmap_clear (vr0->equiv);
6556     }
6557   else
6558     set_value_range_to_varying (vr0);
6559 }
6560
6561
6562 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6563    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6564    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6565
6566 static enum ssa_prop_result
6567 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6568 {
6569   size_t i;
6570   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6571   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6572   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6573   int edges, old_edges;
6574   struct loop *l;
6575
6576   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6577     {
6578       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6579       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6580     }
6581
6582   edges = 0;
6583   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6584     {
6585       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6586
6587       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6588         {
6589           fprintf (dump_file,
6590               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6591               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6592               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6593         }
6594
6595       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6596         {
6597           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6598           value_range_t vr_arg;
6599
6600           ++edges;
6601
6602           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6603             {
6604               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6605             }
6606           else
6607             {
6608               if (is_overflow_infinity (arg))
6609                 {
6610                   arg = copy_node (arg);
6611                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6612                 }
6613
6614               vr_arg.type = VR_RANGE;
6615               vr_arg.min = arg;
6616               vr_arg.max = arg;
6617               vr_arg.equiv = NULL;
6618             }
6619
6620           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6621             {
6622               fprintf (dump_file, "\t");
6623               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6624               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6625               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6626               fprintf (dump_file, "\n");
6627             }
6628
6629           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6630
6631           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6632             break;
6633         }
6634     }
6635
6636   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6637     goto varying;
6638
6639   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6640   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6641
6642   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6643      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6644      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6645      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6646      which are not in a loop.  */
6647   if (edges > 0
6648       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6649       && edges == old_edges)
6650     {
6651       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6652       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6653
6654       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6655          the range changed.  */
6656       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6657            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6658           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6659         goto varying;
6660
6661       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6662          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6663          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6664          other case to avoid infinite bouncing between different
6665          minimums.  */
6666       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6667         {
6668           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6669               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6670             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6671           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6672             vr_result.min =
6673                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6674         }
6675
6676       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6677          the previous one, go all the way to +INF.  */
6678       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6679         {
6680           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6681               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6682             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6683           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6684             vr_result.max =
6685                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6686         }
6687
6688       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6689          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6690       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6691            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6692           && current_loops
6693           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6694           && l->header == gimple_bb (phi))
6695         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6696
6697       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6698          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6699          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6700       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6701            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6702           || compare_values (vr_result.min,
6703                              vr_result.max) > 0)
6704         goto varying;
6705     }
6706
6707   /* If the new range is different than the previous value, keep
6708      iterating.  */
6709   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6710     {
6711       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6712         {
6713           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6714           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6715           fprintf (dump_file, ": ");
6716           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6717           fprintf (dump_file, "\n\n");
6718         }
6719
6720       return SSA_PROP_INTERESTING;
6721     }
6722
6723   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6724   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6725
6726   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6727 varying:
6728   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6729   return SSA_PROP_VARYING;
6730 }
6731
6732 /* Simplify boolean operations if the source is known
6733    to be already a boolean.  */
6734 static bool
6735 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6736 {
6737   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6738   tree val = NULL;
6739   tree op0, op1;
6740   value_range_t *vr;
6741   bool sop = false;
6742   bool need_conversion;
6743
6744   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6745   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) != 1)
6746     {
6747       if (TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
6748         return false;
6749       vr = get_value_range (op0);
6750
6751       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6752       if (!val || !integer_onep (val))
6753         return false;
6754
6755       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6756       if (!val || !integer_onep (val))
6757         return false;
6758     }
6759
6760   if (rhs_code == TRUTH_NOT_EXPR)
6761     {
6762       rhs_code = NE_EXPR;
6763       op1 = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6764     }
6765   else
6766     {
6767       op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6768
6769       /* Reduce number of cases to handle.  */
6770       if (is_gimple_min_invariant (op1))
6771         {
6772           /* Exclude anything that should have been already folded.  */
6773           if (rhs_code != EQ_EXPR
6774               && rhs_code != NE_EXPR
6775               && rhs_code != TRUTH_XOR_EXPR)
6776             return false;
6777
6778           if (!integer_zerop (op1)
6779               && !integer_onep (op1)
6780               && !integer_all_onesp (op1))
6781             return false;
6782
6783           /* Limit the number of cases we have to consider.  */
6784           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6785             {
6786               rhs_code = NE_EXPR;
6787               op1 = fold_unary (TRUTH_NOT_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
6788             }
6789         }
6790       else
6791         {
6792           /* Punt on A == B as there is no BIT_XNOR_EXPR.  */
6793           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6794             return false;
6795
6796           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op1)) != 1)
6797             {
6798               vr = get_value_range (op1);
6799               val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6800               if (!val || !integer_onep (val))
6801                 return false;
6802
6803               val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6804               if (!val || !integer_onep (val))
6805                 return false;
6806             }
6807         }
6808     }
6809
6810   if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6811     {
6812       location_t location;
6813
6814       if (!gimple_has_location (stmt))
6815         location = input_location;
6816       else
6817         location = gimple_location (stmt);
6818
6819       if (rhs_code == TRUTH_AND_EXPR || rhs_code == TRUTH_OR_EXPR)
6820         warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6821                     _("assuming signed overflow does not occur when "
6822                       "simplifying && or || to & or |"));
6823       else
6824         warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6825                     _("assuming signed overflow does not occur when "
6826                       "simplifying ==, != or ! to identity or ^"));
6827     }
6828
6829   need_conversion =
6830     !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)),
6831                                 TREE_TYPE (op0));
6832
6833   /* Make sure to not sign-extend -1 as a boolean value.  */
6834   if (need_conversion
6835       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6836       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1)
6837     return false;
6838
6839   switch (rhs_code)
6840     {
6841     case TRUTH_AND_EXPR:
6842       rhs_code = BIT_AND_EXPR;
6843       break;
6844     case TRUTH_OR_EXPR:
6845       rhs_code = BIT_IOR_EXPR;
6846       break;
6847     case TRUTH_XOR_EXPR:
6848     case NE_EXPR:
6849       if (integer_zerop (op1))
6850         {
6851           gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6852                                           need_conversion ? NOP_EXPR : SSA_NAME,
6853                                           op0, NULL);
6854           update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6855           return true;
6856         }
6857
6858       rhs_code = BIT_XOR_EXPR;
6859       break;
6860     default:
6861       gcc_unreachable ();
6862     }
6863
6864   if (need_conversion)
6865     return false;
6866
6867   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, rhs_code, op0, op1);
6868   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6869   return true;
6870 }
6871
6872 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6873    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6874    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6875
6876 static bool
6877 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6878 {
6879   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6880   tree val = NULL;
6881   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6882   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6883   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6884
6885   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6886     {
6887       val = integer_one_node;
6888     }
6889   else
6890     {
6891       bool sop = false;
6892
6893       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6894
6895       if (val
6896           && sop
6897           && integer_onep (val)
6898           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6899         {
6900           location_t location;
6901
6902           if (!gimple_has_location (stmt))
6903             location = input_location;
6904           else
6905             location = gimple_location (stmt);
6906           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6907                       "assuming signed overflow does not occur when "
6908                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6909         }
6910     }
6911
6912   if (val && integer_onep (val))
6913     {
6914       tree t;
6915
6916       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6917         {
6918           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
6919           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6920           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6921           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6922         }
6923       else
6924         {
6925           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6926           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
6927           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6928
6929           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6930           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6931           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6932         }
6933
6934       update_stmt (stmt);
6935       return true;
6936     }
6937
6938   return false;
6939 }
6940
6941 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6942    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6943    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6944
6945 static bool
6946 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6947 {
6948   tree val = NULL;
6949   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6950   tree type = TREE_TYPE (op);
6951   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6952
6953   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6954     {
6955       val = integer_zero_node;
6956     }
6957   else if (vr)
6958     {
6959       bool sop = false;
6960
6961       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6962       if (!val)
6963         {
6964           sop = false;
6965           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6966                                           &sop);
6967
6968           if (val)
6969             {
6970               if (integer_zerop (val))
6971                 val = integer_one_node;
6972               else if (integer_onep (val))
6973                 val = integer_zero_node;
6974             }
6975         }
6976
6977       if (val
6978           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6979         {
6980           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6981             {
6982               location_t location;
6983
6984               if (!gimple_has_location (stmt))
6985                 location = input_location;
6986               else
6987                 location = gimple_location (stmt);
6988               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6989                           "assuming signed overflow does not occur when "
6990                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6991             }
6992
6993           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6994           if (integer_onep (val))
6995             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6996           else
6997             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6998           update_stmt (stmt);
6999           return true;
7000         }
7001     }
7002
7003   return false;
7004 }
7005
7006 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
7007    If all the bits that are being cleared by & are already
7008    known to be zero from VR, or all the bits that are being
7009    set by | are already known to be one from VR, the bit
7010    operation is redundant.  */
7011
7012 static bool
7013 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7014 {
7015   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7016   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
7017   tree op = NULL_TREE;
7018   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
7019   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
7020   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
7021   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
7022   double_int mask;
7023
7024   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
7025     vr0 = *(get_value_range (op0));
7026   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
7027     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
7028   else
7029     return false;
7030
7031   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
7032     vr1 = *(get_value_range (op1));
7033   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
7034     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
7035   else
7036     return false;
7037
7038   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
7039     return false;
7040   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
7041     return false;
7042
7043   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
7044     {
7045     case BIT_AND_EXPR:
7046       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7047       if (double_int_zero_p (mask))
7048         {
7049           op = op0;
7050           break;
7051         }
7052       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7053       if (double_int_zero_p (mask))
7054         {
7055           op = op1;
7056           break;
7057         }
7058       break;
7059     case BIT_IOR_EXPR:
7060       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7061       if (double_int_zero_p (mask))
7062         {
7063           op = op1;
7064           break;
7065         }
7066       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7067       if (double_int_zero_p (mask))
7068         {
7069           op = op0;
7070           break;
7071         }
7072       break;
7073     default:
7074       gcc_unreachable ();
7075     }
7076
7077   if (op == NULL_TREE)
7078     return false;
7079
7080   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7081   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7082   return true;
7083 }
7084
7085 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7086    a known value range VR.
7087
7088    If there is one and only one value which will satisfy the
7089    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7090
7091 static tree
7092 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7093                       tree op1, value_range_t *vr)
7094 {
7095   tree min = NULL;
7096   tree max = NULL;
7097
7098   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7099      the conditional as it was written.  */
7100   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7101     {
7102       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7103          here.  */
7104       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7105
7106       max = op1;
7107       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7108         {
7109           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7110           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7111           if (EXPR_P (max))
7112             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7113         }
7114     }
7115   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7116     {
7117       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7118          here.  */
7119       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7120
7121       min = op1;
7122       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7123         {
7124           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7125           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7126           if (EXPR_P (min))
7127             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7128         }
7129     }
7130
7131   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7132      value range information we have for op0.  */
7133   if (min && max)
7134     {
7135       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7136         min = vr->min;
7137       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7138         max = vr->max;
7139
7140       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7141          then there is only one value which can satisfy the condition,
7142          return that value.  */
7143       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7144         return min;
7145     }
7146   return NULL;
7147 }
7148
7149 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7150    test if the range information indicates only one value can satisfy
7151    the original conditional.  */
7152
7153 static bool
7154 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7155 {
7156   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7157   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7158   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7159
7160   if (cond_code != NE_EXPR
7161       && cond_code != EQ_EXPR
7162       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7163       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7164       && is_gimple_min_invariant (op1))
7165     {
7166       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7167
7168       /* If we have range information for OP0, then we might be
7169          able to simplify this conditional. */
7170       if (vr->type == VR_RANGE)
7171         {
7172           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7173
7174           if (new_tree)
7175             {
7176               if (dump_file)
7177                 {
7178                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7179                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7180                   fprintf (dump_file, " into ");
7181                 }
7182
7183               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7184               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7185               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7186
7187               update_stmt (stmt);
7188
7189               if (dump_file)
7190                 {
7191                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7192                   fprintf (dump_file, "\n");
7193                 }
7194
7195               return true;
7196             }
7197
7198           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7199              with integral types here, so no need to worry about
7200              issues with inverting FP comparisons.  */
7201           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7202           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7203
7204           if (new_tree)
7205             {
7206               if (dump_file)
7207                 {
7208                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7209                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7210                   fprintf (dump_file, " into ");
7211                 }
7212
7213               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7214               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7215               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7216
7217               update_stmt (stmt);
7218
7219               if (dump_file)
7220                 {
7221                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7222                   fprintf (dump_file, "\n");
7223                 }
7224
7225               return true;
7226             }
7227         }
7228     }
7229
7230   return false;
7231 }
7232
7233 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7234    argument.  */
7235
7236 static bool
7237 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7238 {
7239   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7240   value_range_t *vr;
7241   bool take_default;
7242   edge e;
7243   edge_iterator ei;
7244   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7245   tree vec2;
7246   switch_update su;
7247
7248   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7249     {
7250       vr = get_value_range (op);
7251
7252       /* We can only handle integer ranges.  */
7253       if (vr->type != VR_RANGE
7254           || symbolic_range_p (vr))
7255         return false;
7256
7257       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7258       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7259     }
7260   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7261     {
7262       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7263       if (take_default)
7264         {
7265           i = 1;
7266           j = 0;
7267         }
7268       else
7269         {
7270           j = i;
7271         }
7272     }
7273   else
7274     return false;
7275
7276   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7277
7278   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7279   if (i == 1
7280       && j == n - 1
7281       && take_default)
7282     return false;
7283
7284   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7285   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7286   n2 = 0;
7287
7288   /* Add the default edge, if necessary.  */
7289   if (take_default)
7290     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7291
7292   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7293     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7294
7295   /* Mark needed edges.  */
7296   for (i = 0; i < n2; ++i)
7297     {
7298       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7299                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7300       e->aux = (void *)-1;
7301     }
7302
7303   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7304   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7305     {
7306       if (e->aux == (void *)-1)
7307         {
7308           e->aux = NULL;
7309           continue;
7310         }
7311
7312       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7313         {
7314           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7315         }
7316       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7317       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7318     }
7319
7320   /* And queue an update for the stmt.  */
7321   su.stmt = stmt;
7322   su.vec = vec2;
7323   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7324   return false;
7325 }
7326
7327 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7328
7329 static bool
7330 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7331 {
7332   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7333   if (is_gimple_assign (stmt))
7334     {
7335       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7336
7337       switch (rhs_code)
7338         {
7339         case EQ_EXPR:
7340         case NE_EXPR:
7341         case TRUTH_NOT_EXPR:
7342         case TRUTH_AND_EXPR:
7343         case TRUTH_OR_EXPR:
7344         case TRUTH_XOR_EXPR:
7345           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR, TRUTH_NOT_EXPR into BIT_XOR_EXPR
7346              or identity if the RHS is zero or one, and the LHS are known
7347              to be boolean values.  Transform all TRUTH_*_EXPR into
7348              BIT_*_EXPR if both arguments are known to be boolean values.  */
7349           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
7350             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7351           break;
7352
7353       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7354          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7355          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7356         case TRUNC_DIV_EXPR:
7357         case TRUNC_MOD_EXPR:
7358           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
7359               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7360             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7361           break;
7362
7363       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7364         case ABS_EXPR:
7365           if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
7366               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
7367             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7368           break;
7369
7370         case BIT_AND_EXPR:
7371         case BIT_IOR_EXPR:
7372           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7373              if all the bits being cleared are already cleared or
7374              all the bits being set are already set.  */
7375           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
7376             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7377           break;
7378
7379         default:
7380           break;
7381         }
7382     }
7383   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7384     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7385   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7386     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7387
7388   return false;
7389 }
7390
7391 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7392    computed using the value range information computed by VRP, compute
7393    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7394
7395 static bool
7396 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7397 {
7398   bool assignment_p = false;
7399   tree val;
7400   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7401
7402   if (is_gimple_assign (stmt)
7403       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7404     {
7405       assignment_p = true;
7406       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7407                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7408                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7409                                       stmt);
7410     }
7411   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7412     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7413                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7414                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7415                                     stmt);
7416   else
7417     return false;
7418
7419   if (val)
7420     {
7421       if (assignment_p)
7422         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7423
7424       if (dump_file)
7425         {
7426           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7427           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7428           fprintf (dump_file, " to ");
7429           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7430           fprintf (dump_file, "\n");
7431         }
7432
7433       if (is_gimple_assign (stmt))
7434         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7435       else
7436         {
7437           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7438           if (integer_zerop (val))
7439             gimple_cond_make_false (stmt);
7440           else if (integer_onep (val))
7441             gimple_cond_make_true (stmt);
7442           else
7443             gcc_unreachable ();
7444         }
7445
7446       return true;
7447     }
7448
7449   return false;
7450 }
7451
7452 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7453
7454 static bool
7455 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7456 {
7457   if (fold_predicate_in (si))
7458     return true;
7459
7460   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7461 }
7462
7463 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7464    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7465
7466    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7467    restored.  */
7468 static VEC(tree,heap) *stack;
7469
7470 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7471    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7472    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7473    for any overflow warnings.  */
7474
7475 static tree
7476 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7477 {
7478   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7479      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7480      worth the compile time cost.  */
7481   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7482     return NULL;
7483
7484   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7485                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7486                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7487 }
7488
7489 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7490    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7491    when the block is reached from a specific predecessor, we
7492    may be able to determine which of the outgoing edges will
7493    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7494    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7495    optimization opportunities.
7496
7497    This routine is effectively a driver for the generic jump
7498    threading code.  It basically just presents the generic code
7499    with edges that may be suitable for jump threading.
7500
7501    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7502    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7503    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7504    to expose those opportunities would be significant.
7505
7506    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7507    for later realization.  */
7508
7509 static void
7510 identify_jump_threads (void)
7511 {
7512   basic_block bb;
7513   gimple dummy;
7514   int i;
7515   edge e;
7516
7517   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7518      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7519      information as we need it within the jump threading code.  */
7520   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7521
7522   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7523      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7524      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7525      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7526      recompute it.  */
7527   mark_dfs_back_edges ();
7528
7529   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7530      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7531   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7532     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7533
7534   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7535      that might be recorded.  */
7536   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7537
7538   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7539      conditional and just modify it in-place when attempting to
7540      thread jumps.  */
7541   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7542                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7543                              NULL, NULL);
7544
7545   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7546      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7547      as a dominator walker and record data during the walk, but
7548      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7549      threading opportunities we are trying to identify at this
7550      point in compilation.  */
7551   FOR_EACH_BB (bb)
7552     {
7553       gimple last;
7554
7555       /* If the generic jump threading code does not find this block
7556          interesting, then there is nothing to do.  */
7557       if (! potentially_threadable_block (bb))
7558         continue;
7559
7560       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7561          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7562          terribly important.  */
7563       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7564       if (gimple_code (last) != GIMPLE_COND)
7565         continue;
7566
7567       /* We're basically looking for any kind of conditional with
7568          integral type arguments.  */
7569       if (TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7570           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7571           && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7572               || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))
7573           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_rhs (last))))
7574         {
7575           edge_iterator ei;
7576
7577           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7578              successors which also ends in a suitable conditional.  For
7579              each predecessor, see if we can thread it to a specific
7580              successor.  */
7581           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7582             {
7583               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7584                  in the CFG.  */
7585               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7586                 continue;
7587
7588               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7589                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7590             }
7591         }
7592     }
7593
7594   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7595      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7596      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7597 }
7598
7599 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7600    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7601    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7602
7603    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7604    processing by the pass manager.  */
7605 static void
7606 finalize_jump_threads (void)
7607 {
7608   thread_through_all_blocks (false);
7609   VEC_free (tree, heap, stack);
7610 }
7611
7612
7613 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7614
7615 static void
7616 vrp_finalize (void)
7617 {
7618   size_t i;
7619   unsigned num = num_ssa_names;
7620
7621   if (dump_file)
7622     {
7623       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7624       dump_all_value_ranges (dump_file);
7625       fprintf (dump_file, "\n");
7626     }
7627
7628   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7629                        vrp_fold_stmt, false);
7630
7631   if (warn_array_bounds)
7632     check_all_array_refs ();
7633
7634   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7635      the datastructures built by VRP.  */
7636   identify_jump_threads ();
7637
7638   /* Free allocated memory.  */
7639   for (i = 0; i < num; i++)
7640     if (vr_value[i])
7641       {
7642         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7643         free (vr_value[i]);
7644       }
7645
7646   free (vr_value);
7647   free (vr_phi_edge_counts);
7648
7649   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7650      and not available.  */
7651   vr_value = NULL;
7652   vr_phi_edge_counts = NULL;
7653 }
7654
7655
7656 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7657    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7658    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7659    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7660    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7661
7662    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7663    instead of constants.
7664
7665    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7666    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7667
7668      1  x_9 = p_3->a;
7669      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7670      3  if (p_4 == q_2)
7671      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7672      5  endif
7673      6  if (q_2)
7674
7675    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7676    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7677    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7678
7679    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7680    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7681    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7682    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7683
7684    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7685    between names so that we can take advantage of information from
7686    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7687    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7688
7689    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7690    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7691    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7692
7693    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7694    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7695    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7696    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7697    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7698    probabilities to aid branch prediction.  */
7699
7700 static unsigned int
7701 execute_vrp (void)
7702 {
7703   int i;
7704   edge e;
7705   switch_update *su;
7706
7707   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7708   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7709   scev_initialize ();
7710
7711   insert_range_assertions ();
7712
7713   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7714      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7715      this using undefined behavior.  */
7716   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7717   estimate_numbers_of_iterations (false);
7718
7719   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7720   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7721   threadedge_initialize_values ();
7722
7723   vrp_initialize ();
7724   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7725   vrp_finalize ();
7726
7727   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7728
7729   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7730      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7731      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7732   remove_range_assertions ();
7733
7734   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7735      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7736      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7737      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7738      duplication and CFG manipulation.  */
7739   update_ssa (TODO_update_ssa);
7740
7741   finalize_jump_threads ();
7742
7743   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7744      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7745   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7746     remove_edge (e);
7747   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7748   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7749     {
7750       size_t j;
7751       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7752       tree label;
7753       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7754       for (j = 0; j < n; j++)
7755         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7756       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7757          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7758          optimal expansion.  */
7759       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7760       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7761       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7762     }
7763
7764   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7765     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7766
7767   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7768   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7769   threadedge_finalize_values ();
7770
7771   scev_finalize ();
7772   loop_optimizer_finalize ();
7773   return 0;
7774 }
7775
7776 static bool
7777 gate_vrp (void)
7778 {
7779   return flag_tree_vrp != 0;
7780 }
7781
7782 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7783 {
7784  {
7785   GIMPLE_PASS,
7786   "vrp",                                /* name */
7787   gate_vrp,                             /* gate */
7788   execute_vrp,                          /* execute */
7789   NULL,                                 /* sub */
7790   NULL,                                 /* next */
7791   0,                                    /* static_pass_number */
7792   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7793   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7794   0,                                    /* properties_provided */
7795   0,                                    /* properties_destroyed */
7796   0,                                    /* todo_flags_start */
7797   TODO_cleanup_cfg
7798     | TODO_update_ssa
7799     | TODO_verify_ssa
7800     | TODO_verify_flow
7801     | TODO_dump_func
7802     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7803  }
7804 };