OSDN Git Service

PR tree-optimization/50596
[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 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
696      take any value in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var)
699       && TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
700     {
701       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
702          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
703          default definitions of PARM_DECLs.  */
704       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
705           && nonnull_arg_p (sym))
706         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
707       else
708         set_value_range_to_varying (vr);
709     }
710
711   return vr;
712 }
713
714 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
715
716 static inline bool
717 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
718 {
719   if (val1 == val2)
720     return true;
721   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
722     return false;
723   if (is_overflow_infinity (val1))
724     return is_overflow_infinity (val2);
725   return true;
726 }
727
728 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
729
730 static inline bool
731 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
732 {
733   return (b1 == b2
734           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
735               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
736           || (b1 && b2
737               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
738 }
739
740 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
741    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
742    value.
743
744    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
745    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
746    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
747    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
748    is the range object associated with another SSA name.  */
749
750 static inline bool
751 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
752 {
753   value_range_t *old_vr;
754   bool is_new;
755
756   /* Update the value range, if necessary.  */
757   old_vr = get_value_range (var);
758   is_new = old_vr->type != new_vr->type
759            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
760            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
761            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
762
763   if (is_new)
764     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
765                      new_vr->equiv);
766
767   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
768
769   return is_new;
770 }
771
772
773 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
774    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
775
776 static void
777 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
778 {
779   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
780   value_range_t *vr = vr_value[ver];
781
782   if (*equiv == NULL)
783     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
784   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
785   if (vr && vr->equiv)
786     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
787 }
788
789
790 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
791
792 static inline bool
793 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
794 {
795   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
796          && integer_zerop (vr->min)
797          && integer_zerop (vr->max);
798 }
799
800
801 /* Return true if VR is [0, 0].  */
802
803 static inline bool
804 range_is_null (value_range_t *vr)
805 {
806   return vr->type == VR_RANGE
807          && integer_zerop (vr->min)
808          && integer_zerop (vr->max);
809 }
810
811 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
812    a singleton.  */
813
814 static inline bool
815 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
816 {
817   return (vr->type == VR_RANGE
818           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
819           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
820           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
821           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
822 }
823
824 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
825
826 static inline bool
827 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
828 {
829   return (range_int_cst_p (vr)
830           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
831 }
832
833 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
834
835 static inline bool
836 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
837 {
838   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
839           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
840 }
841
842 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
843
844 static inline bool
845 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
846 {
847   return (vr->type == VR_RANGE
848           && (is_overflow_infinity (vr->min)
849               || is_overflow_infinity (vr->max)));
850 }
851
852 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
853    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
854    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
855    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
856    uses an overflow infinity.  */
857
858 static bool
859 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
860 {
861   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
862   if (is_overflow_infinity (vr->min))
863     {
864       *strict_overflow_p = true;
865       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
866         return false;
867     }
868   if (is_overflow_infinity (vr->max))
869     {
870       *strict_overflow_p = true;
871       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
872         return false;
873     }
874   return true;
875 }
876
877
878 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
879    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
880    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
881    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
882
883 static bool
884 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
885 {
886   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
887   switch (get_gimple_rhs_class (code))
888     {
889     case GIMPLE_UNARY_RHS:
890       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
891                                              gimple_expr_type (stmt),
892                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
893                                              strict_overflow_p);
894     case GIMPLE_BINARY_RHS:
895       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
896                                               gimple_expr_type (stmt),
897                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
899                                               strict_overflow_p);
900     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
901       return false;
902     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
903       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
904                                               strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_INVALID_RHS:
906       gcc_unreachable ();
907     default:
908       gcc_unreachable ();
909     }
910 }
911
912 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
913    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
914    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
915    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
916
917 static bool
918 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
919 {
920   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
921     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
922   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
923     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
924
925   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
926                                         gimple_call_fndecl (stmt),
927                                         arg0,
928                                         arg1,
929                                         strict_overflow_p);
930 }
931
932 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
933    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
934    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
935    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
936
937 static bool
938 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
939 {
940   switch (gimple_code (stmt))
941     {
942     case GIMPLE_ASSIGN:
943       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
944     case GIMPLE_CALL:
945       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
946     default:
947       gcc_unreachable ();
948     }
949 }
950
951 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
952    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
953    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
954    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
955
956 static bool
957 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
958 {
959   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
960   switch (get_gimple_rhs_class (code))
961     {
962     case GIMPLE_UNARY_RHS:
963       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
964                                          gimple_expr_type (stmt),
965                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
966                                          strict_overflow_p);
967     case GIMPLE_BINARY_RHS:
968       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
969                                           gimple_expr_type (stmt),
970                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
972                                           strict_overflow_p);
973     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
974       return false;
975     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
976       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
977                                           strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_INVALID_RHS:
979       gcc_unreachable ();
980     default:
981       gcc_unreachable ();
982     }
983 }
984
985 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
986    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
987    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
988    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
989
990 static bool
991 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
992 {
993   switch (gimple_code (stmt))
994     {
995     case GIMPLE_ASSIGN:
996       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
997     case GIMPLE_CALL:
998       return gimple_alloca_call_p (stmt);
999     default:
1000       gcc_unreachable ();
1001     }
1002 }
1003
1004 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1005    obtained so far.  */
1006
1007 static bool
1008 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1009 {
1010   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1011     return true;
1012
1013   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1014      is nonnull if X is nonnull.  */
1015   if (is_gimple_assign (stmt)
1016       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1017     {
1018       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1019       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1020
1021       if (base != NULL_TREE
1022           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1023           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1024         {
1025           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1026           if (range_is_nonnull (vr))
1027             return true;
1028         }
1029     }
1030
1031   return false;
1032 }
1033
1034 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1035    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1036
1037 static bool
1038 valid_value_p (tree expr)
1039 {
1040   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1041     return true;
1042
1043   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1044       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1045     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1046             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1047
1048   return is_gimple_min_invariant (expr);
1049 }
1050
1051 /* Return
1052    1 if VAL < VAL2
1053    0 if !(VAL < VAL2)
1054    -2 if those are incomparable.  */
1055 static inline int
1056 operand_less_p (tree val, tree val2)
1057 {
1058   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1059   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1060     {
1061       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1062         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1063       else
1064         {
1065           if (INT_CST_LT (val, val2))
1066             return 1;
1067         }
1068     }
1069   else
1070     {
1071       tree tcmp;
1072
1073       fold_defer_overflow_warnings ();
1074
1075       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1076
1077       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1078
1079       if (!tcmp
1080           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1081         return -2;
1082
1083       if (!integer_zerop (tcmp))
1084         return 1;
1085     }
1086
1087   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1088   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1089     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1090   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1091     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1092
1093   return 0;
1094 }
1095
1096 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1097
1098         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1099         -1 if VAL1 < VAL2,
1100          0 if VAL1 == VAL2,
1101         +1 if VAL1 > VAL2, and
1102         +2 if VAL1 != VAL2
1103
1104    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1105    and values that cannot be compared at compile time.
1106
1107    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1108    true if the return value is only valid if we assume that signed
1109    overflow is undefined.  */
1110
1111 static int
1112 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1113 {
1114   if (val1 == val2)
1115     return 0;
1116
1117   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1118      both integers.  */
1119   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1120               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1121   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1122      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1123   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1124   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1125
1126   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1127        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1128        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1129       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1130           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1131           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1132     {
1133       tree n1, c1, n2, c2;
1134       enum tree_code code1, code2;
1135
1136       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1137          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1138          same name, return -2.  */
1139       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1140         {
1141           code1 = SSA_NAME;
1142           n1 = val1;
1143           c1 = NULL_TREE;
1144         }
1145       else
1146         {
1147           code1 = TREE_CODE (val1);
1148           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1149           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1150           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1151             {
1152               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1153                 return -2;
1154               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1155               if (!c1)
1156                 return -2;
1157               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1158             }
1159         }
1160
1161       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1162         {
1163           code2 = SSA_NAME;
1164           n2 = val2;
1165           c2 = NULL_TREE;
1166         }
1167       else
1168         {
1169           code2 = TREE_CODE (val2);
1170           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1171           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1172           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1173             {
1174               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1175                 return -2;
1176               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1177               if (!c2)
1178                 return -2;
1179               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1180             }
1181         }
1182
1183       /* Both values must use the same name.  */
1184       if (n1 != n2)
1185         return -2;
1186
1187       if (code1 == SSA_NAME
1188           && code2 == SSA_NAME)
1189         /* NAME == NAME  */
1190         return 0;
1191
1192       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1193       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1194         return -2;
1195
1196       if (strict_overflow_p != NULL
1197           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1198           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1199         *strict_overflow_p = true;
1200
1201       if (code1 == SSA_NAME)
1202         {
1203           if (code2 == PLUS_EXPR)
1204             /* NAME < NAME + CST  */
1205             return -1;
1206           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1207             /* NAME > NAME - CST  */
1208             return 1;
1209         }
1210       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1211         {
1212           if (code2 == SSA_NAME)
1213             /* NAME + CST > NAME  */
1214             return 1;
1215           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1216             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1217             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1218           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1219             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1220             return 1;
1221         }
1222       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1223         {
1224           if (code2 == SSA_NAME)
1225             /* NAME - CST < NAME  */
1226             return -1;
1227           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1228             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1229             return -1;
1230           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1231             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1232                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1233             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1234         }
1235
1236       gcc_unreachable ();
1237     }
1238
1239   /* We cannot compare non-constants.  */
1240   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1241     return -2;
1242
1243   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1244     {
1245       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1246          infinities.  */
1247       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1248         {
1249           if (strict_overflow_p != NULL)
1250             *strict_overflow_p = true;
1251           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1252             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1253           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1254             return 1;
1255           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1256             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1257           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1258             return -1;
1259           return -2;
1260         }
1261
1262       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1263     }
1264   else
1265     {
1266       tree t;
1267
1268       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1269       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1270         return 0;
1271
1272       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1273       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1274         return -1;
1275
1276       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1277       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1278         return 1;
1279
1280       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1281          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1282          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1283          something about non-trivial operands.  */
1284       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1285           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1286         {
1287           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1288           if (t && integer_onep (t))
1289             return 2;
1290         }
1291
1292       return -2;
1293     }
1294 }
1295
1296 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1297    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1298
1299 static int
1300 compare_values (tree val1, tree val2)
1301 {
1302   bool sop;
1303   int ret;
1304
1305   sop = false;
1306   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1307   if (sop
1308       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1309     ret = -2;
1310   return ret;
1311 }
1312
1313
1314 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1315           0 if VAL is not inside VR,
1316          -2 if we cannot tell either way.
1317
1318    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1319           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1320           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1321           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1322
1323           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1324           currently expect this.  They are calling the function
1325           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1326           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1327           themselves.
1328
1329           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1330           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1331           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1332           adapting the users of these functions to the new semantics.
1333
1334    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1335    function.  */
1336
1337 static inline int
1338 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1339 {
1340   int cmp1, cmp2;
1341
1342   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1343   if (cmp1 == -2)
1344     return -2;
1345   if (cmp1 == 1)
1346     return 0;
1347
1348   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1349   if (cmp2 == -2)
1350     return -2;
1351
1352   return !cmp2;
1353 }
1354
1355
1356 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1357    intersection.
1358
1359    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1360    function.
1361    */
1362
1363 static inline bool
1364 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1365 {
1366   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1367      less than the minimum of the second range or vice versa.
1368      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1369   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1370     return false;
1371   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1372     return false;
1373   return true;
1374 }
1375
1376
1377 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1378    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1379    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1380    modified (currently the users of this function expect these
1381    semantics).  */
1382
1383 static inline bool
1384 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1385 {
1386   tree zero;
1387
1388   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1389               && vr->type != VR_VARYING
1390               && !symbolic_range_p (vr));
1391
1392   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1393   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1394 }
1395
1396 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1397
1398 static inline bool
1399 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1400 {
1401   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1402      which would return a useful value should be encoded as a 
1403      VR_RANGE.  */
1404   if (vr->type == VR_RANGE)
1405     {
1406       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1407       return (result == 0 || result == 1);
1408     }
1409
1410   return false;
1411 }
1412
1413 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1414    false otherwise or if no value range information is available.  */
1415
1416 bool
1417 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1418 {
1419   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1420
1421   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1422       && TYPE_UNSIGNED (t))
1423     return true;
1424
1425   if (!vr)
1426     return false;
1427
1428   return value_range_nonnegative_p (vr);
1429 }
1430
1431 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1432    otherwise return NULL_TREE.  */
1433
1434 static tree
1435 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1436 {
1437   if (vr->type == VR_RANGE
1438       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1439       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1440     return vr->min;
1441
1442   return NULL_TREE;
1443 }
1444
1445 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1446    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1447    constant.  */
1448
1449 static tree
1450 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1451 {
1452   if (is_gimple_min_invariant (op))
1453     return op;
1454
1455   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1456     return NULL_TREE;
1457
1458   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1459 }
1460
1461 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1462
1463 static bool
1464 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1465 {
1466   value_range_t *vr;
1467
1468   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1469     return true;
1470
1471   if (integer_zerop (op)
1472       || integer_onep (op))
1473     return true;
1474
1475   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1476     return false;
1477
1478   vr = get_value_range (op);
1479   return (vr->type == VR_RANGE
1480           && integer_zerop (vr->min)
1481           && integer_onep (vr->max));
1482 }
1483
1484 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1485    it in *VR_P.  */
1486
1487 static void
1488 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1489 {
1490   tree var, cond, limit, min, max, type;
1491   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1492   enum tree_code cond_code;
1493
1494   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1495   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1496
1497   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1498
1499   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1500   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1501       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1502       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1503     {
1504       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1505          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1506       cond_code = TREE_CODE (cond);
1507       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1508       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1509     }
1510   else
1511     {
1512       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1513          to flip around the comparison code to create the proper range
1514          for VAR.  */
1515       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1516       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1517       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1518     }
1519
1520   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1521
1522   type = TREE_TYPE (var);
1523   gcc_assert (limit != var);
1524
1525   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1526      and inequality.  */
1527   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1528     {
1529       set_value_range_to_varying (vr_p);
1530       return;
1531     }
1532
1533   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1534      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1535      unnecessarily. */
1536   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1537
1538   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1539   if (limit_vr
1540       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1541           || limit_vr->type == VR_VARYING
1542           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1543     limit_vr = NULL;
1544
1545   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1546      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1547      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1548      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1549      we are done.  */
1550   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1551   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1552
1553   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1554      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1555      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1556      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1557      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1558      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1559      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1560      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1561      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1562      One special case we handle is extracting a range from a
1563      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1564   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1565       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1566     {
1567       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1568         {
1569           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1570                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1571           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1572           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1573         }
1574       else
1575         {
1576           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1577           max = limit;
1578         }
1579
1580       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1581          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1582          unsigned values as negative singed values here.  */
1583       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1584                                    0, false);
1585       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1586                                    0, false);
1587
1588       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1589          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1590          this for us.  */
1591       if (cond_code == LE_EXPR)
1592         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1593                                           min, max, vr_p->equiv);
1594       else if (cond_code == GT_EXPR)
1595         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1596                                           min, max, vr_p->equiv);
1597       else
1598         gcc_unreachable ();
1599     }
1600   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1601     {
1602       enum value_range_type range_type;
1603
1604       if (limit_vr)
1605         {
1606           range_type = limit_vr->type;
1607           min = limit_vr->min;
1608           max = limit_vr->max;
1609         }
1610       else
1611         {
1612           range_type = VR_RANGE;
1613           min = limit;
1614           max = limit;
1615         }
1616
1617       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1618
1619       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1620          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1621          from LIMIT.  */
1622       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1623         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1624     }
1625   else if (cond_code == NE_EXPR)
1626     {
1627       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1628          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1629          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1630          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1631          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1632          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1633          not its anti-range.
1634
1635          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1636          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1637          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1638          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1639          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1640          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1641          represent these ranges.
1642
1643          The only situation in which we can build a valid
1644          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1645          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1646          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1647       if (limit_vr
1648           && limit_vr->type == VR_RANGE
1649           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1650         {
1651           min = limit_vr->min;
1652           max = limit_vr->max;
1653         }
1654       else
1655         {
1656           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1657              valid anti-range.  */
1658           min = max = limit;
1659         }
1660
1661       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1662          just use the original LIMIT.  */
1663       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1664           && vrp_val_is_min (min)
1665           && vrp_val_is_max (max))
1666         min = max = limit;
1667
1668       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1669     }
1670   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1671     {
1672       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1673
1674       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1675         max = limit;
1676       else
1677         {
1678           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1679              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1680              LT_EXPR.  */
1681           max = limit_vr->max;
1682         }
1683
1684       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1685          It would be pointless to try and do anything more since this
1686          all should be optimized away above us.  */
1687       if ((cond_code == LT_EXPR
1688            && compare_values (max, min) == 0)
1689           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1690         set_value_range_to_varying (vr_p);
1691       else
1692         {
1693           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1694           if (cond_code == LT_EXPR)
1695             {
1696               tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
1697               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max, one);
1698               if (EXPR_P (max))
1699                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1700             }
1701
1702           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1703         }
1704     }
1705   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1706     {
1707       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1708
1709       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1710         min = limit;
1711       else
1712         {
1713           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1714              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1715              GT_EXPR.  */
1716           min = limit_vr->min;
1717         }
1718
1719       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1720          It would be pointless to try and do anything more since this
1721          all should be optimized away above us.  */
1722       if ((cond_code == GT_EXPR
1723            && compare_values (min, max) == 0)
1724           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1725         set_value_range_to_varying (vr_p);
1726       else
1727         {
1728           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1729           if (cond_code == GT_EXPR)
1730             {
1731               tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
1732               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min, one);
1733               if (EXPR_P (min))
1734                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1735             }
1736
1737           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1738         }
1739     }
1740   else
1741     gcc_unreachable ();
1742
1743   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1744      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1745      instance,
1746
1747         if (p_5 == NULL)
1748           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1749           x_7 = p_6->fld;
1750           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1751
1752      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1753      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1754      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1755      would arise from
1756
1757         if (i_5 > 10)
1758           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1759           if (i_5 < 5)
1760             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1761
1762      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1763      pointless to try and do anything with i_7's range because
1764      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1765      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1766      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1767      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1768      this extra check does not hurt and may protect against future
1769      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1770      NULL pointer dereference example.
1771
1772      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1773      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1774      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1775      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1776
1777   var_vr = get_value_range (var);
1778
1779   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1780      ranges or anti-ranges.  */
1781   if (vr_p->type == VR_VARYING
1782       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1783       || var_vr->type == VR_VARYING
1784       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1785       || symbolic_range_p (vr_p)
1786       || symbolic_range_p (var_vr))
1787     return;
1788
1789   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1790     {
1791       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1792          refine the resulting range.  Since the assert expression
1793          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1794          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1795          get better precision.  */
1796       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1797         {
1798           /* Use the larger of the two minimums.  */
1799           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1800             min = var_vr->min;
1801           else
1802             min = vr_p->min;
1803
1804           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1805           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1806             max = var_vr->max;
1807           else
1808             max = vr_p->max;
1809
1810           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1811         }
1812       else
1813         {
1814           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1815              VARYING, because we will not be able to do anything
1816              meaningful with it.  */
1817           set_value_range_to_varying (vr_p);
1818         }
1819     }
1820   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1821            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1822     {
1823       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1824          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1825          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1826          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1827       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1828           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1829         set_value_range_to_varying (vr_p);
1830       else
1831         {
1832           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1833           int cmp;
1834
1835           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1836              there are three cases to consider.
1837
1838
1839              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1840                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1841                 different.  In that case the resulting range
1842                 should be whichever range is more precise.
1843                 Typically that will be the VR_RANGE.
1844
1845              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1846                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1847                 should be the VR_RANGE.
1848
1849              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1850                 and the VR_RANGE.
1851
1852                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1853                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1854                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1855                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1856                     high limit of the original VR_RANGE.
1857
1858                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1859                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1860                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1861                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1862                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1863           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1864             {
1865               anti_min = vr_p->min;
1866               anti_max = vr_p->max;
1867               real_min = var_vr->min;
1868               real_max = var_vr->max;
1869             }
1870           else
1871             {
1872               anti_min = var_vr->min;
1873               anti_max = var_vr->max;
1874               real_min = vr_p->min;
1875               real_max = vr_p->max;
1876             }
1877
1878
1879           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1880              not including any endpoints.  */
1881           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1882               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1883             {
1884               /* If the range is covering the whole valid range of
1885                  the type keep the anti-range.  */
1886               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1887                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1888                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1889                                  real_max, vr_p->equiv);
1890             }
1891           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1892              VR_RANGE.  */
1893           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1894                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1895             {
1896               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1897                                real_max, vr_p->equiv);
1898             }
1899           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1900              part of the real range.  Thus creating a new
1901              low for the real range.  */
1902           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1903                     || cmp == 0)
1904                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1905             {
1906               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1907               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1908                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1909                 {
1910                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1911                     {
1912                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1913                       return;
1914                     }
1915                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1916                 }
1917               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1918                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1919                                    anti_max,
1920                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1921               else
1922                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1923               max = real_max;
1924               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1925             }
1926           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1927              part of the real range.  Thus creating a new
1928              higher for the real range.  */
1929           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1930                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1931                        || cmp == 0))
1932             {
1933               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1934               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1935                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1936                 {
1937                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1938                     {
1939                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1940                       return;
1941                     }
1942                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1943                 }
1944               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1945                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1946                                    anti_min,
1947                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1948               else
1949                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1950               min = real_min;
1951               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1952             }
1953         }
1954     }
1955 }
1956
1957
1958 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1959    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1960    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1961    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1962    instance,
1963
1964         x_3 = y_5;
1965         if (x_3 > y_5)
1966           ...
1967
1968     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1969     always false.  */
1970
1971 static void
1972 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1973 {
1974   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1975
1976   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1977     copy_value_range (vr, var_vr);
1978   else
1979     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1980
1981   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1982 }
1983
1984
1985 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1986    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1987    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1988    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1989    the type does not support it.  */
1990
1991 static tree
1992 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1993 {
1994   tree res;
1995
1996   res = int_const_binop (code, val1, val2);
1997
1998   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
1999      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2000   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2001     {
2002       int checkz = compare_values (res, val1);
2003       bool overflow = false;
2004
2005       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2006          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2007       if ((code == PLUS_EXPR
2008            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2009           || (code == MINUS_EXPR
2010               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2011         {
2012           overflow = true;
2013         }
2014       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2015          output of the multiplication by the first input of the
2016          multiplication.  If the result of that division operation is
2017          not equal to the second input of the multiplication, then the
2018          multiplication overflowed.  */
2019       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2020         {
2021           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2022                                       res,
2023                                       val1);
2024           int check = compare_values (tmp, val2);
2025
2026           if (check != 0)
2027             overflow = true;
2028         }
2029
2030       if (overflow)
2031         {
2032           res = copy_node (res);
2033           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2034         }
2035
2036     }
2037   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2038     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2039        everything we want.  */
2040     ;
2041   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2042             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2043             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2044            || is_overflow_infinity (val1)
2045            || is_overflow_infinity (val2))
2046     {
2047       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2048          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2049          and the combination of signs of the operands.  */
2050       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2051       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2052
2053       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2054           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2055         return NULL_TREE;
2056
2057       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2058          since we can't tell what the sign of the result should be.
2059          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2060       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2061            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2062           && is_overflow_infinity (val1)
2063           && is_overflow_infinity (val2))
2064         return NULL_TREE;
2065
2066       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2067       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2068            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2069            || code == CEIL_DIV_EXPR
2070            || code == EXACT_DIV_EXPR
2071            || code == ROUND_DIV_EXPR
2072            || code == RSHIFT_EXPR)
2073           && (is_overflow_infinity (val1)
2074               || is_overflow_infinity (val2)))
2075         return NULL_TREE;
2076
2077       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2078          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2079          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2080          can yield overflow without overflown operands because we
2081          are working with integral types only... except in the
2082          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2083          for division too.  */
2084
2085       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2086          by the comparison of the signs of the operands.  */
2087       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2088           /* For addition, the operands must be of the same sign
2089              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2090              of one of the operands, for example the first.  For
2091              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2092           || (code == PLUS_EXPR
2093               && (sgn1 >= 0
2094                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2095                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2096           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2097              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2098              therefore that of the first operand or the opposite of
2099              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2100              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2101              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2102              - INF is negative, not positive.  */
2103           || (code == MINUS_EXPR
2104               && (sgn1 >= 0
2105                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2106                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2107           /* We only get in here with positive shift count, so the
2108              overflow direction is the same as the sign of val1.
2109              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2110              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2111           || (code == RSHIFT_EXPR
2112               && sgn1 >= 0)
2113           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2114           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2115           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2116           || code == CEIL_DIV_EXPR
2117           || code == EXACT_DIV_EXPR
2118           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2119         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2120                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2121                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2122       else
2123         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2124                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2125                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2126     }
2127
2128   return res;
2129 }
2130
2131
2132 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2133    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2134    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2135    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2136    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2137
2138 static bool
2139 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr,
2140                            double_int *may_be_nonzero,
2141                            double_int *must_be_nonzero)
2142 {
2143   *may_be_nonzero = double_int_minus_one;
2144   *must_be_nonzero = double_int_zero;
2145   if (!range_int_cst_p (vr))
2146     return false;
2147
2148   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2149     {
2150       *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2151       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2152     }
2153   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2154            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2155     {
2156       double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2157       double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2158       double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2159       *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2160       *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2161       if (xor_mask.high != 0)
2162         {
2163           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2164               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2165                  << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2166           may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2167           may_be_nonzero->high |= mask;
2168           must_be_nonzero->low = 0;
2169           must_be_nonzero->high &= ~mask;
2170         }
2171       else if (xor_mask.low != 0)
2172         {
2173           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2174               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2175                  << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2176           may_be_nonzero->low |= mask;
2177           must_be_nonzero->low &= ~mask;
2178         }
2179     }
2180
2181   return true;
2182 }
2183
2184 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2185    *VR0 CODE *VR1.  */
2186
2187 static void
2188 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2189                                         enum tree_code code,
2190                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2191 {
2192   enum value_range_type type;
2193   tree val[4];
2194   size_t i;
2195   tree min, max;
2196   bool sop;
2197   int cmp;
2198
2199   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2200      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2201      need to operate on different values to get the minimum and
2202      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2203      out all the variations of range combinations and do the
2204      operations.
2205
2206      However, this involves several calls to compare_values and it
2207      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2208      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2209      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2210      the new range.  */
2211   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2212               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2213               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2214               || code == CEIL_DIV_EXPR
2215               || code == EXACT_DIV_EXPR
2216               || code == ROUND_DIV_EXPR
2217               || code == RSHIFT_EXPR);
2218   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2219                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2220               && vr0->type == vr1->type);
2221
2222   type = vr0->type;
2223
2224   /* Compute the 4 cross operations.  */
2225   sop = false;
2226   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2227   if (val[0] == NULL_TREE)
2228     sop = true;
2229
2230   if (vr1->max == vr1->min)
2231     val[1] = NULL_TREE;
2232   else
2233     {
2234       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2235       if (val[1] == NULL_TREE)
2236         sop = true;
2237     }
2238
2239   if (vr0->max == vr0->min)
2240     val[2] = NULL_TREE;
2241   else
2242     {
2243       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2244       if (val[2] == NULL_TREE)
2245         sop = true;
2246     }
2247
2248   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2249     val[3] = NULL_TREE;
2250   else
2251     {
2252       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2253       if (val[3] == NULL_TREE)
2254         sop = true;
2255     }
2256
2257   if (sop)
2258     {
2259       set_value_range_to_varying (vr);
2260       return;
2261     }
2262
2263   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2264      of VAL[i].  */
2265   min = val[0];
2266   max = val[0];
2267   for (i = 1; i < 4; i++)
2268     {
2269       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2270           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2271           || !is_gimple_min_invariant (max)
2272           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2273         break;
2274
2275       if (val[i])
2276         {
2277           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2278               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2279                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2280             {
2281               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2282                  to it so that we set the resulting range to
2283                  VARYING.  */
2284               min = max = val[i];
2285               break;
2286             }
2287
2288           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2289             min = val[i];
2290
2291           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2292             max = val[i];
2293         }
2294     }
2295
2296   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2297      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2298      representation.  */
2299   if (min == NULL_TREE
2300       || !is_gimple_min_invariant (min)
2301       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2302       || max == NULL_TREE
2303       || !is_gimple_min_invariant (max)
2304       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2305     {
2306       set_value_range_to_varying (vr);
2307       return;
2308     }
2309
2310   /* We punt if:
2311      1) [-INF, +INF]
2312      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2313      3) [+-INF(OVF), +INF]
2314      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2315      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2316      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2317      overflow.  */
2318   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2319       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2320     {
2321       set_value_range_to_varying (vr);
2322       return;
2323     }
2324
2325   cmp = compare_values (min, max);
2326   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2327     {
2328       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2329          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2330          the new range VARYING.  */
2331       set_value_range_to_varying (vr);
2332     }
2333   else
2334     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2335 }
2336
2337 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2338    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2339    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2340
2341 static void
2342 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2343                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2344                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2345 {
2346   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2347   enum value_range_type type;
2348   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2349   int cmp;
2350
2351   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2352       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2353     {
2354       set_value_range_to_varying (vr);
2355       return;
2356     }
2357
2358   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2359      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2360   if (code != PLUS_EXPR
2361       && code != MINUS_EXPR
2362       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2363       && code != MULT_EXPR
2364       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2365       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2366       && code != CEIL_DIV_EXPR
2367       && code != EXACT_DIV_EXPR
2368       && code != ROUND_DIV_EXPR
2369       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2370       && code != RSHIFT_EXPR
2371       && code != MIN_EXPR
2372       && code != MAX_EXPR
2373       && code != BIT_AND_EXPR
2374       && code != BIT_IOR_EXPR
2375       && code != BIT_XOR_EXPR)
2376     {
2377       set_value_range_to_varying (vr);
2378       return;
2379     }
2380
2381   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2382   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2383     {
2384       set_value_range_to_undefined (vr);
2385       return;
2386     }
2387   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2388      code.  At some point we may want to special-case operations that
2389      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2390      operand.  */
2391   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2392     set_value_range_to_varying (&vr0);
2393   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2394     set_value_range_to_varying (&vr1);
2395
2396   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2397   type = vr0.type;
2398
2399   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2400      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2401      because we may be able to derive a useful range even if one of
2402      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2403      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2404      some cases.  */
2405   if (code != BIT_AND_EXPR
2406       && code != BIT_IOR_EXPR
2407       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2408       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2409       && code != CEIL_DIV_EXPR
2410       && code != EXACT_DIV_EXPR
2411       && code != ROUND_DIV_EXPR
2412       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2413       && (vr0.type == VR_VARYING
2414           || vr1.type == VR_VARYING
2415           || vr0.type != vr1.type
2416           || symbolic_range_p (&vr0)
2417           || symbolic_range_p (&vr1)))
2418     {
2419       set_value_range_to_varying (vr);
2420       return;
2421     }
2422
2423   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2424   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2425     {
2426       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2427         {
2428           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2429              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2430              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2431              are varying.  */
2432           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2433             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2434           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2435             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2436           else
2437             set_value_range_to_varying (vr);
2438         }
2439       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2440         {
2441           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2442              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2443           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2444             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2445           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2446             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2447           else
2448             set_value_range_to_varying (vr);
2449         }
2450       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2451         {
2452           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2453              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2454           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2455             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2456           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2457             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2458           else
2459             set_value_range_to_varying (vr);
2460         }
2461       else
2462         set_value_range_to_varying (vr);
2463
2464       return;
2465     }
2466
2467   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2468      range and see what we end up with.  */
2469   if (code == PLUS_EXPR)
2470     {
2471       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2472          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2473          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2474          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2475          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2476          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2477          this point.  */
2478       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2479         {
2480           set_value_range_to_varying (vr);
2481           return;
2482         }
2483
2484       /* For operations that make the resulting range directly
2485          proportional to the original ranges, apply the operation to
2486          the same end of each range.  */
2487       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2488       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2489
2490       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2491          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2492          arithmetic.
2493          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2494       if ((TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2495           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2496         {
2497           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2498                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2499                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2500           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2501                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2502                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2503         }
2504     }
2505   else if (code == MIN_EXPR
2506            || code == MAX_EXPR)
2507     {
2508       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2509         {
2510           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2511              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2512              of the two ranges.  */
2513           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2514           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2515         }
2516       else
2517         {
2518           /* For operations that make the resulting range directly
2519              proportional to the original ranges, apply the operation to
2520              the same end of each range.  */
2521           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2522           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2523         }
2524     }
2525   else if (code == MULT_EXPR)
2526     {
2527       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2528          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2529          precise range for such a case.  For example, if we have
2530          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2531          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2532          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2533          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2534          point.  */
2535       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2536           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2537         {
2538           set_value_range_to_varying (vr);
2539           return;
2540         }
2541
2542       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2543       return;
2544     }
2545   else if (code == RSHIFT_EXPR)
2546     {
2547       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2548          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2549          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2550          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2551          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2552       if (code == RSHIFT_EXPR)
2553         {
2554           if (vr1.type != VR_RANGE
2555               || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2556               || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2557               || compare_tree_int (vr1.max,
2558                                    TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2559             {
2560               set_value_range_to_varying (vr);
2561               return;
2562             }
2563         }
2564
2565       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2566       return;
2567     }
2568   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
2569            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2570            || code == CEIL_DIV_EXPR
2571            || code == EXACT_DIV_EXPR
2572            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2573     {
2574       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2575         {
2576           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2577              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2578              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2579           if (vr1.type == VR_RANGE
2580               && !symbolic_range_p (&vr1)
2581               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2582             {
2583               vr0.type = type = VR_RANGE;
2584               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2585               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2586             }
2587           else
2588             {
2589               set_value_range_to_varying (vr);
2590               return;
2591             }
2592         }
2593
2594       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2595          not eliminate a division by zero.  */
2596       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
2597           && (vr1.type != VR_RANGE
2598               || symbolic_range_p (&vr1)
2599               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2600         {
2601           set_value_range_to_varying (vr);
2602           return;
2603         }
2604
2605       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2606          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2607          include 0.  */
2608       if (vr0.type == VR_RANGE
2609           && (vr1.type != VR_RANGE
2610               || symbolic_range_p (&vr1)
2611               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2612         {
2613           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2614           int cmp;
2615
2616           min = NULL_TREE;
2617           max = NULL_TREE;
2618           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2619               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2620             {
2621               /* For unsigned division or when divisor is known
2622                  to be non-negative, the range has to cover
2623                  all numbers from 0 to max for positive max
2624                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2625               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2626               if (cmp == -1)
2627                 max = zero;
2628               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2629                 max = vr0.max;
2630               else
2631                 type = VR_VARYING;
2632               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2633               if (cmp == 1)
2634                 min = zero;
2635               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2636                 min = vr0.min;
2637               else
2638                 type = VR_VARYING;
2639             }
2640           else
2641             {
2642               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2643                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2644                  as the division can change the sign.  */
2645               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2646               return;
2647             }
2648           if (type == VR_VARYING)
2649             {
2650               set_value_range_to_varying (vr);
2651               return;
2652             }
2653         }
2654       else
2655         {
2656           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2657           return;
2658         }
2659     }
2660   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2661     {
2662       if (vr1.type != VR_RANGE
2663           || symbolic_range_p (&vr1)
2664           || range_includes_zero_p (&vr1)
2665           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2666         {
2667           set_value_range_to_varying (vr);
2668           return;
2669         }
2670       type = VR_RANGE;
2671       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2672       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2673       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2674         max = vr1.max;
2675       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2676       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2677          non-negative as well.  */
2678       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2679           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2680         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2681       else
2682         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2683     }
2684   else if (code == MINUS_EXPR)
2685     {
2686       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2687          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2688          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2689          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2690          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2691          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2692          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2693       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2694         {
2695           set_value_range_to_varying (vr);
2696           return;
2697         }
2698
2699       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2700          each range.  */
2701       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2702       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2703     }
2704   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2705     {
2706       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2707       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2708       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2709
2710       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2711                                                   &must_be_nonzero0);
2712       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2713                                                   &must_be_nonzero1);
2714
2715       type = VR_RANGE;
2716       if (code == BIT_AND_EXPR)
2717         {
2718           double_int dmax;
2719           min = double_int_to_tree (expr_type,
2720                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2721                                                     must_be_nonzero1));
2722           dmax = double_int_and (may_be_nonzero0, may_be_nonzero1);
2723           /* If both input ranges contain only negative values we can
2724              truncate the result range maximum to the minimum of the
2725              input range maxima.  */
2726           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2727               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
2728               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2729             {
2730               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2731                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2732               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2733                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2734             }
2735           /* If either input range contains only non-negative values
2736              we can truncate the result range maximum to the respective
2737              maximum of the input range.  */
2738           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2739             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2740                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2741           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2742             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2743                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2744           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2745         }
2746       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2747         {
2748           double_int dmin;
2749           max = double_int_to_tree (expr_type,
2750                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2751                                                     may_be_nonzero1));
2752           dmin = double_int_ior (must_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
2753           /* If the input ranges contain only positive values we can
2754              truncate the minimum of the result range to the maximum
2755              of the input range minima.  */
2756           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2757               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2758               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2759             {
2760               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2761                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2762               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2763                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2764             }
2765           /* If either input range contains only negative values
2766              we can truncate the minimum of the result range to the
2767              respective minimum range.  */
2768           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
2769             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2770                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2771           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2772             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2773                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2774           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2775         }
2776       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2777         {
2778           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2779           result_zero_bits
2780             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2781                                               must_be_nonzero1),
2782                               double_int_not
2783                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2784                                                  may_be_nonzero1)));
2785           result_one_bits
2786             = double_int_ior (double_int_and
2787                                 (must_be_nonzero0,
2788                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2789                               double_int_and
2790                                 (must_be_nonzero1,
2791                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2792           max = double_int_to_tree (expr_type,
2793                                     double_int_not (result_zero_bits));
2794           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2795           /* If the range has all positive or all negative values the
2796              result is better than VARYING.  */
2797           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
2798               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2799             ;
2800           else
2801             max = min = NULL_TREE;
2802         }
2803     }
2804   else
2805     gcc_unreachable ();
2806
2807   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2808      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2809      representation.  */
2810   if (min == NULL_TREE
2811       || !is_gimple_min_invariant (min)
2812       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2813       || max == NULL_TREE
2814       || !is_gimple_min_invariant (max)
2815       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2816     {
2817       set_value_range_to_varying (vr);
2818       return;
2819     }
2820
2821   /* We punt if:
2822      1) [-INF, +INF]
2823      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2824      3) [+-INF(OVF), +INF]
2825      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2826      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2827      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2828      overflow.  */
2829   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2830       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2831     {
2832       set_value_range_to_varying (vr);
2833       return;
2834     }
2835
2836   cmp = compare_values (min, max);
2837   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2838     {
2839       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2840          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2841          the new range VARYING.  */
2842       set_value_range_to_varying (vr);
2843     }
2844   else
2845     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2846 }
2847
2848 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2849    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2850    The resulting range is stored in *VR.  */
2851
2852 static void
2853 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2854                                 enum tree_code code,
2855                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2856 {
2857   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2858   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2859
2860   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2861      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2862   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2863     vr0 = *(get_value_range (op0));
2864   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2865     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2866   else
2867     set_value_range_to_varying (&vr0);
2868
2869   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2870     vr1 = *(get_value_range (op1));
2871   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2872     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2873   else
2874     set_value_range_to_varying (&vr1);
2875
2876   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2877 }
2878
2879 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
2880    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
2881    The The resulting range is stored in *VR.  */
2882
2883 static void
2884 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
2885                                  enum tree_code code, tree type,
2886                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
2887 {
2888   value_range_t vr0 = *vr0_;
2889
2890   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
2891   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
2892         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
2893       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
2894            || POINTER_TYPE_P (type)))
2895     {
2896       set_value_range_to_varying (vr);
2897       return;
2898     }
2899
2900   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2901   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2902     {
2903       set_value_range_to_undefined (vr);
2904       return;
2905     }
2906
2907   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
2908     {
2909       tree inner_type = op0_type;
2910       tree outer_type = type;
2911
2912       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
2913          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2914       if (POINTER_TYPE_P (type))
2915         {
2916           if (range_is_nonnull (&vr0))
2917             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2918           else if (range_is_null (&vr0))
2919             set_value_range_to_null (vr, type);
2920           else
2921             set_value_range_to_varying (vr);
2922           return;
2923         }
2924
2925       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2926          a full range for the following transformation.  */
2927       if (vr0.type == VR_VARYING
2928           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2929           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2930         {
2931           vr0.type = VR_RANGE;
2932           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2933           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2934         }
2935
2936       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2937          not truncating we can convert the min and max values and
2938          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2939          conversion if the size of the range is less than what the
2940          precision of the target type can represent and the range is
2941          not an anti-range.  */
2942       if ((vr0.type == VR_RANGE
2943            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2944           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2945           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2946           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2947               || (vr0.type == VR_RANGE
2948                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2949                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2950                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2951           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2952               || (vr0.type == VR_RANGE
2953                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2954                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2955                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2956           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2957               || (vr0.type == VR_RANGE
2958                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2959                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2960                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2961         {
2962           tree new_min, new_max;
2963           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2964                                            tree_to_double_int (vr0.min),
2965                                            0, false);
2966           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2967                                            tree_to_double_int (vr0.max),
2968                                            0, false);
2969           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2970             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2971           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2972             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2973           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2974                                             new_min, new_max, NULL);
2975           return;
2976         }
2977
2978       set_value_range_to_varying (vr);
2979       return;
2980     }
2981   else if (code == NEGATE_EXPR)
2982     {
2983       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
2984          anti-ranges fine.  */
2985       value_range_t zero = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2986       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
2987       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
2988       return;
2989     }
2990   else if (code == ABS_EXPR)
2991     {
2992       tree min, max;
2993       int cmp;
2994
2995       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
2996       if (TYPE_UNSIGNED (type)
2997           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2998         {
2999           copy_value_range (vr, &vr0);
3000           return;
3001         }
3002
3003       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3004          useful.  */
3005       if (vr0.type == VR_VARYING
3006           || symbolic_range_p (&vr0))
3007         {
3008           set_value_range_to_varying (vr);
3009           return;
3010         }
3011
3012       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3013          useful range.  */
3014       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3015           && ((vr0.type == VR_RANGE
3016                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3017               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3018                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3019         {
3020           set_value_range_to_varying (vr);
3021           return;
3022         }
3023
3024       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3025          included negative values.  */
3026       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3027         min = positive_overflow_infinity (type);
3028       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3029         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3030       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3031         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3032       else if (supports_overflow_infinity (type))
3033         min = positive_overflow_infinity (type);
3034       else
3035         {
3036           set_value_range_to_varying (vr);
3037           return;
3038         }
3039
3040       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3041         max = positive_overflow_infinity (type);
3042       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3043         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3044       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3045         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3046       else if (supports_overflow_infinity (type)
3047                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3048                   doesn't like this and ICEs.  */
3049                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3050         max = positive_overflow_infinity (type);
3051       else
3052         {
3053           set_value_range_to_varying (vr);
3054           return;
3055         }
3056
3057       cmp = compare_values (min, max);
3058
3059       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3060          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3061       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3062         {
3063           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3064             {
3065               /* Take the lower of the two values.  */
3066               if (cmp != 1)
3067                 max = min;
3068
3069               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3070                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3071                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3072                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3073               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3074                 {
3075                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3076
3077                   min = (vr0.min != type_min_value
3078                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3079                                             integer_one_node)
3080                          : type_min_value);
3081                 }
3082               else
3083                 {
3084                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3085                     min = negative_overflow_infinity (type);
3086                   else
3087                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3088                 }
3089             }
3090           else
3091             {
3092               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3093                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3094                  anti-range.  */
3095               vr0.type = VR_RANGE;
3096               min = build_int_cst (type, 0);
3097               if (needs_overflow_infinity (type))
3098                 {
3099                   if (supports_overflow_infinity (type))
3100                     max = positive_overflow_infinity (type);
3101                   else
3102                     {
3103                       set_value_range_to_varying (vr);
3104                       return;
3105                     }
3106                 }
3107               else
3108                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3109             }
3110         }
3111
3112       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3113          range will be zero.  */
3114       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3115         {
3116           if (cmp == 1)
3117             max = min;
3118           min = build_int_cst (type, 0);
3119         }
3120       else
3121         {
3122           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3123           if (cmp == 1)
3124             {
3125               tree t = min;
3126               min = max;
3127               max = t;
3128             }
3129         }
3130
3131       cmp = compare_values (min, max);
3132       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3133         {
3134           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3135              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3136              the new range VARYING.  */
3137           set_value_range_to_varying (vr);
3138         }
3139       else
3140         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3141       return;
3142     }
3143   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3144     {
3145       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3146          anti-ranges fine.  */
3147       value_range_t minusone = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3148       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3149       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3150                                         type, &minusone, &vr0);
3151       return;
3152     }
3153   else if (code == PAREN_EXPR)
3154     {
3155       copy_value_range (vr, &vr0);
3156       return;
3157     }
3158
3159   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3160   set_value_range_to_varying (vr);
3161   return;
3162 }
3163
3164
3165 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3166    the range of its operand with resulting type TYPE.
3167    The resulting range is stored in *VR.  */
3168
3169 static void
3170 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3171                                tree type, tree op0)
3172 {
3173   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3174
3175   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3176      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3177   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3178     vr0 = *(get_value_range (op0));
3179   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3180     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3181   else
3182     set_value_range_to_varying (&vr0);
3183
3184   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3185 }
3186
3187
3188 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3189    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3190
3191 static void
3192 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gimple stmt)
3193 {
3194   tree op0, op1;
3195   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3196   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3197
3198   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3199      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3200   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3201   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3202     vr0 = *(get_value_range (op0));
3203   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3204     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3205   else
3206     set_value_range_to_varying (&vr0);
3207
3208   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3209   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3210     vr1 = *(get_value_range (op1));
3211   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3212     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3213   else
3214     set_value_range_to_varying (&vr1);
3215
3216   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3217   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3218   copy_value_range (vr, &vr0);
3219 }
3220
3221
3222 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3223    on the range of its operand and the expression code.  */
3224
3225 static void
3226 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3227                                tree type, tree op0, tree op1)
3228 {
3229   bool sop = false;
3230   tree val;
3231
3232   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3233                                                  NULL);
3234
3235   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3236      representation is that we lose the ability to record overflow
3237      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3238      which relies on overflow.  */
3239
3240   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3241     {
3242       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3243          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3244          type.  */
3245       val = fold_convert (type, val);
3246       if (is_gimple_min_invariant (val))
3247         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3248       else
3249         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3250     }
3251   else
3252     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3253     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3254 }
3255
3256 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3257    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3258    Store the result in *VR */
3259
3260 static void
3261 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3262 {
3263   bool sop = false;
3264   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3265
3266   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3267       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3268     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3269                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3270   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3271            && !sop)
3272     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3273   else
3274     set_value_range_to_varying (vr);
3275 }
3276
3277
3278 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3279    in *VR.  */
3280
3281 static void
3282 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3283 {
3284   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3285
3286   if (code == ASSERT_EXPR)
3287     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3288   else if (code == SSA_NAME)
3289     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3290   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3291     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3292                                     gimple_expr_type (stmt),
3293                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3294                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3295   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3296     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3297                                    gimple_expr_type (stmt),
3298                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3299   else if (code == COND_EXPR)
3300     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
3301   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3302     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3303                                    gimple_expr_type (stmt),
3304                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3305                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3306   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3307            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3308     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3309   else
3310     set_value_range_to_varying (vr);
3311
3312   if (vr->type == VR_VARYING)
3313     extract_range_basic (vr, stmt);
3314 }
3315
3316 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3317    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3318    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3319
3320 static void
3321 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3322                         gimple stmt, tree var)
3323 {
3324   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3325   enum ev_direction dir;
3326
3327   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3328      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3329   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3330     return;
3331
3332   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3333
3334   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3335   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3336     {
3337       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3338       return;
3339     }
3340
3341   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3342     return;
3343
3344   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3345   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3346   if (tem)
3347     init = tem;
3348   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3349   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3350   if (tem)
3351     step = tem;
3352
3353   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3354      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3355      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3356      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3357   if (step == NULL_TREE
3358       || !is_gimple_min_invariant (step)
3359       || !valid_value_p (init))
3360     return;
3361
3362   dir = scev_direction (chrec);
3363   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3364          or decreases,  ... */
3365       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3366       /* ... or if it may wrap.  */
3367       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3368                                 true))
3369     return;
3370
3371   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3372      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3373      because we have concluded that the loop probably does not
3374      wrap.  */
3375
3376   type = TREE_TYPE (var);
3377   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3378     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3379   else
3380     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3381   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3382     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3383   else
3384     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3385
3386   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3387      final value in the evolution.  */
3388   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3389       && is_gimple_val (init)
3390       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3391           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3392     {
3393       double_int nit;
3394
3395       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3396         {
3397           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3398           double_int dtmp;
3399           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3400           int overflow = 0;
3401
3402           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3403                                            unsigned_p, &overflow);
3404           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3405              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3406              of the induction variable.  For a signed type we have to
3407              check whether the result has the expected signedness which
3408              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3409           if (!overflow
3410               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3411               && (unsigned_p
3412                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3413             {
3414               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3415               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3416                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3417               /* Likewise if the addition did.  */
3418               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3419                 {
3420                   tmin = maxvr.min;
3421                   tmax = maxvr.max;
3422                 }
3423             }
3424         }
3425     }
3426
3427   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3428     {
3429       min = tmin;
3430       max = tmax;
3431
3432       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3433          from scalar evolutions should be better.  */
3434
3435       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3436         max = init;
3437       else
3438         min = init;
3439
3440       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3441          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3442          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3443          parts of code, or for invalid programs.  */
3444       if (compare_values (min, max) == 1)
3445         return;
3446
3447       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3448     }
3449   else if (vr->type == VR_RANGE)
3450     {
3451       min = vr->min;
3452       max = vr->max;
3453
3454       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3455         {
3456           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3457              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3458           if (compare_values (init, max) == -1)
3459             max = init;
3460
3461           /* According to the loop information, the variable does not
3462              overflow.  If we think it does, probably because of an
3463              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3464              reset now.  */
3465           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3466               || compare_values (min, tmin) == -1)
3467             min = tmin;
3468
3469         }
3470       else
3471         {
3472           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3473           if (compare_values (init, min) == 1)
3474             min = init;
3475
3476           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3477               || compare_values (tmax, max) == -1)
3478             max = tmax;
3479         }
3480
3481       /* If we just created an invalid range with the minimum
3482          greater than the maximum, we fail conservatively.
3483          This should happen only in unreachable
3484          parts of code, or for invalid programs.  */
3485       if (compare_values (min, max) == 1)
3486         return;
3487
3488       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3489     }
3490 }
3491
3492 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3493    loop information to see if we can determine that VAR does not
3494    overflow.  */
3495
3496 static bool
3497 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3498 {
3499   struct loop *l;
3500   tree chrec, init, step;
3501
3502   if (current_loops == NULL)
3503     return true;
3504
3505   l = loop_containing_stmt (stmt);
3506   if (l == NULL
3507       || !loop_outer (l))
3508     return true;
3509
3510   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3511   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3512     return true;
3513
3514   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3515   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3516
3517   if (step == NULL_TREE
3518       || !is_gimple_min_invariant (step)
3519       || !valid_value_p (init))
3520     return true;
3521
3522   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3523      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3524
3525   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3526                              true))
3527     return true;
3528
3529   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3530     {
3531       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3532       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3533     }
3534
3535   return false;
3536 }
3537
3538
3539 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3540
3541    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3542      all the values in the ranges.
3543
3544    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3545
3546    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3547      value of the comparison.
3548
3549    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3550    overflow infinity was used in the test.  */
3551
3552
3553 static tree
3554 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3555                 bool *strict_overflow_p)
3556 {
3557   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3558   if (vr0->type == VR_VARYING
3559       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3560       || vr1->type == VR_VARYING
3561       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3562     return NULL_TREE;
3563
3564   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3565   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3566     {
3567       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3568          comparison.  */
3569       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3570         return NULL_TREE;
3571
3572       /* These comparisons are never statically computable.  */
3573       if (comp == GT_EXPR
3574           || comp == GE_EXPR
3575           || comp == LT_EXPR
3576           || comp == LE_EXPR)
3577         return NULL_TREE;
3578
3579       /* Equality can be computed only between a range and an
3580          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3581       if (vr0->type == VR_RANGE)
3582         {
3583           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3584           value_range_t *tmp = vr0;
3585           vr0 = vr1;
3586           vr1 = tmp;
3587         }
3588
3589       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3590
3591       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3592           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3593         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3594
3595       return NULL_TREE;
3596     }
3597
3598   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3599       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3600     return NULL_TREE;
3601
3602   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3603      operands around and change the comparison code.  */
3604   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3605     {
3606       value_range_t *tmp;
3607       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3608       tmp = vr0;
3609       vr0 = vr1;
3610       vr1 = tmp;
3611     }
3612
3613   if (comp == EQ_EXPR)
3614     {
3615       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3616          exactly one value.  */
3617       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3618           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3619         {
3620           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3621                                               strict_overflow_p);
3622           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3623                                               strict_overflow_p);
3624           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3625             return boolean_true_node;
3626           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3627             return boolean_false_node;
3628         }
3629       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3630       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3631                                      strict_overflow_p) == 1
3632                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3633                                         strict_overflow_p) == 1)
3634         return boolean_false_node;
3635
3636       return NULL_TREE;
3637     }
3638   else if (comp == NE_EXPR)
3639     {
3640       int cmp1, cmp2;
3641
3642       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3643          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3644          make sure that both comparisons yield similar results to
3645          avoid comparing values that cannot be compared at
3646          compile-time.  */
3647       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3648       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3649       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3650         return boolean_true_node;
3651
3652       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3653          return false.  */
3654       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3655                                      strict_overflow_p) == 0
3656                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3657                                         strict_overflow_p) == 0
3658                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3659                                         strict_overflow_p) == 0
3660                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3661                                         strict_overflow_p) == 0)
3662         return boolean_false_node;
3663
3664       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3665       else
3666         return NULL_TREE;
3667     }
3668   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3669     {
3670       int tst;
3671
3672       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3673       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3674       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3675           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3676         {
3677           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3678               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3679             *strict_overflow_p = true;
3680           return boolean_true_node;
3681         }
3682
3683       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3684       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3685       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3686           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3687         {
3688           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3689               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3690             *strict_overflow_p = true;
3691           return boolean_false_node;
3692         }
3693
3694       /* Otherwise, we don't know.  */
3695       return NULL_TREE;
3696     }
3697
3698   gcc_unreachable ();
3699 }
3700
3701
3702 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3703    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3704    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3705    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3706    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3707    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3708    infinity was used in the test.  */
3709
3710 static tree
3711 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3712                           bool *strict_overflow_p)
3713 {
3714   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3715     return NULL_TREE;
3716
3717   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3718   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3719     {
3720       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3721          compile time are equality and inequality.  */
3722       if (comp == GT_EXPR
3723           || comp == GE_EXPR
3724           || comp == LT_EXPR
3725           || comp == LE_EXPR)
3726         return NULL_TREE;
3727
3728       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3729       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3730         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3731
3732       return NULL_TREE;
3733     }
3734
3735   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3736     return NULL_TREE;
3737
3738   if (comp == EQ_EXPR)
3739     {
3740       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3741          one value.  */
3742       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3743         {
3744           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3745           if (cmp == 0)
3746             return boolean_true_node;
3747           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3748             return boolean_false_node;
3749         }
3750       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3751                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3752         return boolean_false_node;
3753
3754       return NULL_TREE;
3755     }
3756   else if (comp == NE_EXPR)
3757     {
3758       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3759       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3760           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3761         return boolean_true_node;
3762
3763       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3764          false.  */
3765       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3766           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3767         return boolean_false_node;
3768
3769       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3770       return NULL_TREE;
3771     }
3772   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3773     {
3774       int tst;
3775
3776       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3777       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3778       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3779           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3780         {
3781           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3782             *strict_overflow_p = true;
3783           return boolean_true_node;
3784         }
3785
3786       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3787       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3788       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3789           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3790         {
3791           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3792             *strict_overflow_p = true;
3793           return boolean_false_node;
3794         }
3795
3796       /* Otherwise, we don't know.  */
3797       return NULL_TREE;
3798     }
3799   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3800     {
3801       int tst;
3802
3803       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3804       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3805       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3806           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3807         {
3808           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3809             *strict_overflow_p = true;
3810           return boolean_true_node;
3811         }
3812
3813       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3814       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3815       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3816           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3817         {
3818           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3819             *strict_overflow_p = true;
3820           return boolean_false_node;
3821         }
3822
3823       /* Otherwise, we don't know.  */
3824       return NULL_TREE;
3825     }
3826
3827   gcc_unreachable ();
3828 }
3829
3830
3831 /* Debugging dumps.  */
3832
3833 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3834 void debug_value_range (value_range_t *);
3835 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3836 void debug_all_value_ranges (void);
3837 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3838 void debug_vr_equiv (bitmap);
3839
3840
3841 /* Dump value range VR to FILE.  */
3842
3843 void
3844 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3845 {
3846   if (vr == NULL)
3847     fprintf (file, "[]");
3848   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3849     fprintf (file, "UNDEFINED");
3850   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3851     {
3852       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3853
3854       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3855
3856       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3857         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3858       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3859                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3860                && vrp_val_is_min (vr->min))
3861         fprintf (file, "-INF");
3862       else
3863         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3864
3865       fprintf (file, ", ");
3866
3867       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3868         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3869       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3870                && vrp_val_is_max (vr->max))
3871         fprintf (file, "+INF");
3872       else
3873         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3874
3875       fprintf (file, "]");
3876
3877       if (vr->equiv)
3878         {
3879           bitmap_iterator bi;
3880           unsigned i, c = 0;
3881
3882           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3883
3884           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3885             {
3886               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3887               fprintf (file, " ");
3888               c++;
3889             }
3890
3891           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3892         }
3893     }
3894   else if (vr->type == VR_VARYING)
3895     fprintf (file, "VARYING");
3896   else
3897     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3898 }
3899
3900
3901 /* Dump value range VR to stderr.  */
3902
3903 DEBUG_FUNCTION void
3904 debug_value_range (value_range_t *vr)
3905 {
3906   dump_value_range (stderr, vr);
3907   fprintf (stderr, "\n");
3908 }
3909
3910
3911 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3912
3913 void
3914 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3915 {
3916   size_t i;
3917
3918   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3919     {
3920       if (vr_value[i])
3921         {
3922           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3923           fprintf (file, ": ");
3924           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3925           fprintf (file, "\n");
3926         }
3927     }
3928
3929   fprintf (file, "\n");
3930 }
3931
3932
3933 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3934
3935 DEBUG_FUNCTION void
3936 debug_all_value_ranges (void)
3937 {
3938   dump_all_value_ranges (stderr);
3939 }
3940
3941
3942 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3943    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3944    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3945
3946 static gimple
3947 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3948 {
3949   tree n;
3950   gimple assertion;
3951
3952   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3953   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3954
3955   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3956     {
3957       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3958       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3959     }
3960   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3961     {
3962       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3963       gcc_assert (v == cond);
3964       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3965     }
3966   else
3967     gcc_unreachable ();
3968
3969   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3970
3971   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3972      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3973      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3974      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3975   register_new_name_mapping (n, v);
3976
3977   return assertion;
3978 }
3979
3980
3981 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
3982    point values.  */
3983
3984 static inline bool
3985 fp_predicate (gimple stmt)
3986 {
3987   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
3988
3989   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
3990 }
3991
3992
3993 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
3994    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
3995    describes the inferred range.  Return true if a range could be
3996    inferred.  */
3997
3998 static bool
3999 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4000 {
4001   *val_p = NULL_TREE;
4002   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4003
4004   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4005      abnormal edges.  */
4006   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4007     return false;
4008
4009   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4010      exceptions.  */
4011   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4012     return false;
4013
4014   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4015      successors, there is no point inferring anything about any of its
4016      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4017      for the assertion, anyway.  */
4018   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4019     return false;
4020
4021   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4022      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4023   if (flag_delete_null_pointer_checks
4024       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4025       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4026     {
4027       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4028
4029       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4030       if (num_loads + num_stores > 0)
4031         {
4032           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4033           *comp_code_p = NE_EXPR;
4034           return true;
4035         }
4036     }
4037
4038   return false;
4039 }
4040
4041
4042 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4043 void debug_asserts_for (tree);
4044 void dump_all_asserts (FILE *);
4045 void debug_all_asserts (void);
4046
4047 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4048
4049 void
4050 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4051 {
4052   assert_locus_t loc;
4053
4054   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4055   print_generic_expr (file, name, 0);
4056   fprintf (file, "\n");
4057
4058   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4059   while (loc)
4060     {
4061       fprintf (file, "\t");
4062       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4063       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4064       if (loc->e)
4065         {
4066           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4067                    loc->e->dest->index);
4068           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4069         }
4070       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4071       print_generic_expr (file, name, 0);
4072       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4073       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4074       fprintf (file, "\n\n");
4075       loc = loc->next;
4076     }
4077
4078   fprintf (file, "\n");
4079 }
4080
4081
4082 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4083
4084 DEBUG_FUNCTION void
4085 debug_asserts_for (tree name)
4086 {
4087   dump_asserts_for (stderr, name);
4088 }
4089
4090
4091 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4092
4093 void
4094 dump_all_asserts (FILE *file)
4095 {
4096   unsigned i;
4097   bitmap_iterator bi;
4098
4099   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4100   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4101     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4102   fprintf (file, "\n");
4103 }
4104
4105
4106 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4107
4108 DEBUG_FUNCTION void
4109 debug_all_asserts (void)
4110 {
4111   dump_all_asserts (stderr);
4112 }
4113
4114
4115 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4116    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4117    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4118    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4119
4120    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4121    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4122    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4123    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4124    must not be NULL.  */
4125
4126 static void
4127 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4128                          enum tree_code comp_code,
4129                          tree val,
4130                          basic_block bb,
4131                          edge e,
4132                          gimple_stmt_iterator si)
4133 {
4134   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4135   basic_block dest_bb;
4136
4137   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4138
4139   if (e == NULL)
4140     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4141                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4142
4143   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4144      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4145      machinery.  */
4146   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4147       && TREE_OVERFLOW (val))
4148     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4149                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4150
4151   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4152      determine if the new location is dominated by a previously
4153      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4154      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4155      necessarily true.
4156
4157      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4158      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4159      E->DEST dominates.
4160
4161      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4162      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4163      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4164      the new location to move another assertion previously registered
4165      at a block dominated by E->DEST.  */
4166   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4167
4168   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4169      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4170      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4171      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4172      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4173      move the assertion up in the dominance tree).
4174
4175      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4176      should not be more than a handful of assertions registered per
4177      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4178      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4179   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4180   last_loc = loc;
4181   while (loc)
4182     {
4183       if (loc->comp_code == comp_code
4184           && (loc->val == val
4185               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4186           && (loc->expr == expr
4187               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4188         {
4189           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4190              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4191              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4192              that we don't check strict dominance here to avoid
4193              replicating the same assertion inside the same basic
4194              block more than once (e.g., when a pointer is
4195              dereferenced several times inside a block).
4196
4197              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4198              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4199              dominate all the other insertions that we may want to
4200              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4201              insertion, don't do this dominance check.  */
4202           if (e == NULL
4203               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4204             return;
4205
4206           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4207              dominates the existing location for the assertion, move
4208              the assertion up in the dominance tree by updating its
4209              location information.  */
4210           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4211               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4212             {
4213               loc->bb = dest_bb;
4214               loc->e = e;
4215               loc->si = si;
4216               return;
4217             }
4218         }
4219
4220       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4221       last_loc = loc;
4222       loc = loc->next;
4223     }
4224
4225   /* If we didn't find an assertion already registered for
4226      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4227      assertions associated with NAME.  */
4228   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4229   n->bb = dest_bb;
4230   n->e = e;
4231   n->si = si;
4232   n->comp_code = comp_code;
4233   n->val = val;
4234   n->expr = expr;
4235   n->next = NULL;
4236
4237   if (last_loc)
4238     last_loc->next = n;
4239   else
4240     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4241
4242   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4243 }
4244
4245 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4246    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4247    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4248
4249    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4250
4251    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4252
4253 static bool
4254 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4255                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4256                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4257                                          tree *val_p)
4258 {
4259   enum tree_code comp_code;
4260   tree val;
4261
4262   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4263      or VAL COMP NAME.  */
4264   if (name == cond_op1)
4265     {
4266       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4267          COMP around because we need to register NAME as the
4268          first operand in the predicate.  */
4269       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4270       val = cond_op0;
4271     }
4272   else
4273     {
4274       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4275          comparison code remains unchanged.  */
4276       comp_code = cond_code;
4277       val = cond_op1;
4278     }
4279
4280   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4281   if (invert)
4282     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4283
4284   /* VRP does not handle float types.  */
4285   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4286     return false;
4287
4288   /* Do not register always-false predicates.
4289      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4290      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4291      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4292   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4293       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4294     {
4295       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4296       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4297
4298       if (comp_code == GT_EXPR
4299           && (!max
4300               || compare_values (val, max) == 0))
4301         return false;
4302
4303       if (comp_code == LT_EXPR
4304           && (!min
4305               || compare_values (val, min) == 0))
4306         return false;
4307     }
4308   *code_p = comp_code;
4309   *val_p = val;
4310   return true;
4311 }
4312
4313 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4314    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4315    Invert the condition COND if INVERT is true.
4316    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4317
4318 static bool
4319 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4320                             enum tree_code cond_code,
4321                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4322 {
4323   tree val;
4324   enum tree_code comp_code;
4325   bool retval = false;
4326
4327   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4328                                                 cond_op0,
4329                                                 cond_op1,
4330                                                 invert, &comp_code, &val))
4331     return false;
4332
4333   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4334      reachable from E.  */
4335   if (live_on_edge (e, name)
4336       && !has_single_use (name))
4337     {
4338       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4339       retval = true;
4340     }
4341
4342   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4343      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4344      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4345      This catches range and anti-range tests.  */
4346   if ((comp_code == LE_EXPR
4347        || comp_code == GT_EXPR)
4348       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4349       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4350     {
4351       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4352       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4353
4354       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4355       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4356           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4357         {
4358           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4359           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4360           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4361               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4362             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4363         }
4364
4365       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4366       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4367         {
4368           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4369               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4370               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4371                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4372             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4373         }
4374
4375       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4376       if (name3 != NULL_TREE
4377           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4378           && (cst2 == NULL_TREE
4379               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4380           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4381           && live_on_edge (e, name3)
4382           && !has_single_use (name3))
4383         {
4384           tree tmp;
4385
4386           /* Build an expression for the range test.  */
4387           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4388           if (cst2 != NULL_TREE)
4389             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4390
4391           if (dump_file)
4392             {
4393               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4394               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4395               fprintf (dump_file, " from ");
4396               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4397               fprintf (dump_file, "\n");
4398             }
4399
4400           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4401
4402           retval = true;
4403         }
4404
4405       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4406       if (name2 != NULL_TREE
4407           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4408           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4409           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4410           && live_on_edge (e, name2)
4411           && !has_single_use (name2))
4412         {
4413           tree tmp;
4414
4415           /* Build an expression for the range test.  */
4416           tmp = name2;
4417           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4418             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4419           if (cst2 != NULL_TREE)
4420             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4421
4422           if (dump_file)
4423             {
4424               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4425               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4426               fprintf (dump_file, " from ");
4427               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4428               fprintf (dump_file, "\n");
4429             }
4430
4431           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4432
4433           retval = true;
4434         }
4435     }
4436
4437   return retval;
4438 }
4439
4440 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4441    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4442    operands in OP's defining statement.
4443
4444    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4445    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4446
4447 static bool
4448 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4449                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4450 {
4451   bool retval = false;
4452   gimple op_def;
4453   tree val;
4454   enum tree_code rhs_code;
4455
4456   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4457   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4458     return false;
4459
4460   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4461      more than once go ahead and register an assert for OP.
4462
4463      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4464      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4465      the subgraph).  */
4466   if (!has_single_use (op))
4467     {
4468       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4469       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4470       retval = true;
4471     }
4472
4473   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4474      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4475      to register information about the operands of that assignment.  */
4476   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4477   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4478     return retval;
4479
4480   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4481
4482   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4483     {
4484       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4485       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4486       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4487
4488       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4489         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4490                                               invert);
4491       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4492         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4493                                               invert);
4494     }
4495   else if ((code == NE_EXPR
4496             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4497            || (code == EQ_EXPR
4498                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4499     {
4500       /* Recurse on each operand.  */
4501       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4502                                             code, e, bsi);
4503       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4504                                             code, e, bsi);
4505     }
4506   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
4507            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
4508     {
4509       /* Recurse, flipping CODE.  */
4510       code = invert_tree_comparison (code, false);
4511       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4512                                             code, e, bsi);
4513     }
4514   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4515     {
4516       /* Recurse through the copy.  */
4517       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4518                                             code, e, bsi);
4519     }
4520   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4521     {
4522       /* Recurse through the type conversion.  */
4523       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4524                                             code, e, bsi);
4525     }
4526
4527   return retval;
4528 }
4529
4530 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4531    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4532    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4533
4534 static bool
4535 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4536                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4537                           tree cond_op1)
4538 {
4539   tree val;
4540   enum tree_code comp_code;
4541   bool retval = false;
4542   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4543
4544   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4545      abnormal edges.  */
4546   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4547     return false;
4548
4549   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4550                                                 cond_op0, cond_op1,
4551                                                 is_else_edge,
4552                                                 &comp_code, &val))
4553     return false;
4554
4555   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4556   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4557                                         cond_op1, is_else_edge);
4558
4559
4560   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4561      the value zero or one, then we may be able to assert values
4562      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4563
4564   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4565      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4566      have nonzero value.  */
4567   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4568        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4569     {
4570       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4571
4572       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4573           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4574         {
4575           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4576           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4577           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4578           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4579         }
4580     }
4581
4582   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4583      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4584      have zero value.  */
4585   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4586        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4587     {
4588       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4589
4590       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4591          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4592       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4593           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4594               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4595                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4596         {
4597           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4598           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4599           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4600           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4601         }
4602     }
4603
4604   return retval;
4605 }
4606
4607
4608 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4609    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4610    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4611
4612    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4613    the predicate operands, an assert location node is added to the
4614    list of assertions for the corresponding operands.  */
4615
4616 static bool
4617 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4618 {
4619   bool need_assert;
4620   gimple_stmt_iterator bsi;
4621   tree op;
4622   edge_iterator ei;
4623   edge e;
4624   ssa_op_iter iter;
4625
4626   need_assert = false;
4627   bsi = gsi_for_stmt (last);
4628
4629   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4630      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4631      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4632      insert.  */
4633   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4634     {
4635       if (e->dest == bb)
4636         continue;
4637
4638       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4639          conditional predicate.  */
4640       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4641         {
4642           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4643                                                    gimple_cond_code (last),
4644                                                    gimple_cond_lhs (last),
4645                                                    gimple_cond_rhs (last));
4646         }
4647     }
4648
4649   return need_assert;
4650 }
4651
4652 struct case_info
4653 {
4654   tree expr;
4655   basic_block bb;
4656 };
4657
4658 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4659    and then by the case value.  */
4660
4661 static int
4662 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4663 {
4664   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4665   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4666   int idx1 = ci1->bb->index;
4667   int idx2 = ci2->bb->index;
4668
4669   if (idx1 < idx2)
4670     return -1;
4671   else if (idx1 == idx2)
4672     {
4673       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4674       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4675         return -1;
4676       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4677         return 1;
4678       else
4679         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4680                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4681     }
4682   else
4683     return 1;
4684 }
4685
4686 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4687    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4688    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4689
4690    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4691    the predicate operands, an assert location node is added to the
4692    list of assertions for the corresponding operands.  */
4693
4694 static bool
4695 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4696 {
4697   bool need_assert;
4698   gimple_stmt_iterator bsi;
4699   tree op;
4700   edge e;
4701   struct case_info *ci;
4702   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4703 #if GCC_VERSION >= 4000
4704   unsigned int idx;
4705 #else
4706   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4707   volatile unsigned int idx;
4708 #endif
4709
4710   need_assert = false;
4711   bsi = gsi_for_stmt (last);
4712   op = gimple_switch_index (last);
4713   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4714     return false;
4715
4716   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4717   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4718   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4719     {
4720       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4721       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4722     }
4723   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4724
4725   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4726     {
4727       tree min, max;
4728       tree cl = ci[idx].expr;
4729       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4730
4731       min = CASE_LOW (cl);
4732       max = CASE_HIGH (cl);
4733
4734       /* If there are multiple case labels with the same destination
4735          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4736       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4737         {
4738           /* Skip labels until the last of the group.  */
4739           do {
4740             ++idx;
4741           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4742           --idx;
4743
4744           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4745           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4746             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4747           else
4748             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4749         }
4750
4751       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4752          can register anti-ranges.  */
4753       if (min == NULL_TREE)
4754         continue;
4755
4756       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4757       e = find_edge (bb, cbb);
4758
4759       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4760          SWITCH_EXPR.  */
4761       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4762                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4763                                                op,
4764                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4765                                                              min));
4766       if (max)
4767         {
4768           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4769                                                    op,
4770                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4771                                                                  max));
4772         }
4773     }
4774
4775   XDELETEVEC (ci);
4776   return need_assert;
4777 }
4778
4779
4780 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4781    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4782    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4783    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4784    determine if A is actually needed.
4785
4786    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4787    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4788    new location for A is recorded instead.
4789
4790    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4791       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4792
4793    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4794       value range for N, then if N was not already generated by an
4795       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4796       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4797       assume that N is not NULL.
4798
4799    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4800       information from the predicate but need to insert different
4801       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4802       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4803       expression of the form 'X op Y', then
4804
4805       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4806
4807       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4808          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4809          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4810          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4811
4812       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4813
4814       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4815
4816       For instance,
4817
4818             if (a == 9)
4819               b = a;
4820             else
4821               b = c + 1;
4822
4823       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4824       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4825       on the ELSE clause would be unnecessary.
4826
4827    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4828       into BB's dominator children.
4829
4830    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4831    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4832    location for name N is found, it is registered by calling
4833    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4834    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4835    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4836    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4837    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4838
4839    If this function returns true, then it means that there are names
4840    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4841    inserted by process_assert_insertions.  */
4842
4843 static bool
4844 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4845 {
4846   gimple_stmt_iterator si;
4847   gimple last;
4848   gimple phi;
4849   bool need_assert;
4850
4851   need_assert = false;
4852   last = last_stmt (bb);
4853
4854   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4855      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4856   if (last
4857       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4858       && !fp_predicate (last)
4859       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4860     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4861
4862   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4863      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4864   if (last
4865       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4866       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4867     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4868
4869   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4870      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4871   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4872     {
4873       gimple stmt;
4874       tree op;
4875       ssa_op_iter i;
4876
4877       stmt = gsi_stmt (si);
4878
4879       if (is_gimple_debug (stmt))
4880         continue;
4881
4882       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4883       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4884         {
4885           tree value;
4886           enum tree_code comp_code;
4887
4888           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4889           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4890
4891           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4892              range for it, and we don't find a previous assertion for
4893              it, create a new assertion location node for OP.  */
4894           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4895             {
4896               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4897                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4898                  was set via a typecast.
4899
4900                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4901                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4902               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4903                 {
4904                   tree t = op;
4905                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4906
4907                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4908                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4909                          && TREE_CODE
4910                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4911                          && POINTER_TYPE_P
4912                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4913                     {
4914                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4915                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4916
4917                       /* Note we want to register the assert for the
4918                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4919                          conversion.  */
4920                       if (! has_single_use (t))
4921                         {
4922                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4923                                                    bb, NULL, si);
4924                           need_assert = true;
4925                         }
4926                     }
4927                 }
4928
4929               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4930                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4931                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4932               if (!has_single_use (op))
4933                 {
4934                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4935                                            bb, NULL, si);
4936                   need_assert = true;
4937                 }
4938             }
4939         }
4940     }
4941
4942   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4943   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4944     {
4945       use_operand_p arg_p;
4946       ssa_op_iter i;
4947       phi = gsi_stmt (si);
4948
4949       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4950         {
4951           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4952           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4953             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4954         }
4955     }
4956
4957   return need_assert;
4958 }
4959
4960 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4961    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4962    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4963
4964 static bool
4965 find_assert_locations (void)
4966 {
4967   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4968   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4969   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4970   int rpo_cnt, i;
4971   bool need_asserts;
4972
4973   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4974   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
4975   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
4976     bb_rpo[rpo[i]] = i;
4977
4978   need_asserts = false;
4979   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
4980     {
4981       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
4982       edge e;
4983       edge_iterator ei;
4984
4985       if (!live[rpo[i]])
4986         {
4987           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4988           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
4989         }
4990
4991       /* Process BB and update the live information with uses in
4992          this block.  */
4993       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
4994
4995       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
4996       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
4997         {
4998           int pred_rpo = i;
4999           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5000             {
5001               int pred = e->src->index;
5002               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5003                 continue;
5004
5005               if (!live[pred])
5006                 {
5007                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5008                   sbitmap_zero (live[pred]);
5009                 }
5010               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5011
5012               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5013                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5014             }
5015
5016           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5017              live information from this block.  */
5018           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5019         }
5020       else
5021         {
5022           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5023           live[rpo[i]] = NULL;
5024         }
5025
5026       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5027          predecessors have been visited already.  */
5028       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5029         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5030             && live[e->dest->index])
5031           {
5032             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5033             live[e->dest->index] = NULL;
5034           }
5035     }
5036
5037   XDELETEVEC (rpo);
5038   XDELETEVEC (bb_rpo);
5039   XDELETEVEC (last_rpo);
5040   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5041     if (live[i])
5042       sbitmap_free (live[i]);
5043   XDELETEVEC (live);
5044
5045   return need_asserts;
5046 }
5047
5048 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5049    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5050
5051 static bool
5052 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5053 {
5054   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5055   gimple stmt;
5056   tree cond;
5057   gimple assert_stmt;
5058   edge_iterator ei;
5059   edge e;
5060
5061   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5062   if (loc->expr == loc->val)
5063     return false;
5064
5065   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5066   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5067   if (loc->e)
5068     {
5069       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5070          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5071       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5072                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5073                                == GIMPLE_SWITCH));
5074
5075       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5076       return true;
5077     }
5078
5079   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5080      statement must not be the last statement in the block.  */
5081   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5082   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5083     {
5084       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5085       return false;
5086     }
5087
5088   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5089      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5090      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5091      out of BB.  */
5092   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5093     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5094       {
5095         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5096         return true;
5097       }
5098
5099   gcc_unreachable ();
5100 }
5101
5102
5103 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5104    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5105    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5106
5107 static void
5108 process_assert_insertions (void)
5109 {
5110   unsigned i;
5111   bitmap_iterator bi;
5112   bool update_edges_p = false;
5113   int num_asserts = 0;
5114
5115   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5116     dump_all_asserts (dump_file);
5117
5118   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5119     {
5120       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5121       gcc_assert (loc);
5122
5123       while (loc)
5124         {
5125           assert_locus_t next = loc->next;
5126           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5127           free (loc);
5128           loc = next;
5129           num_asserts++;
5130         }
5131     }
5132
5133   if (update_edges_p)
5134     gsi_commit_edge_inserts ();
5135
5136   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5137                             num_asserts);
5138 }
5139
5140
5141 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5142    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5143    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5144    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5145
5146    x = ...
5147    y = ...
5148    if (x < y)
5149      y = x - 2;
5150    else
5151      x = y + 3;
5152
5153    this pass will transform the code into:
5154
5155    x = ...
5156    y = ...
5157    if (x < y)
5158     {
5159       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5160       y = x - 2
5161     }
5162    else
5163     {
5164       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5165       x = y + 3
5166     }
5167
5168    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5169    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5170    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5171    definition of 'x'.  */
5172
5173 static void
5174 insert_range_assertions (void)
5175 {
5176   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5177   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5178
5179   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5180
5181   if (find_assert_locations ())
5182     {
5183       process_assert_insertions ();
5184       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5185     }
5186
5187   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5188     {
5189       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5190       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5191     }
5192
5193   free (asserts_for);
5194   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5195 }
5196
5197 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5198    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5199    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5200    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5201    non-overlapping with valid range.
5202    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5203
5204 static void
5205 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5206 {
5207   value_range_t* vr = NULL;
5208   tree low_sub, up_sub;
5209   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5210   tree base;
5211
5212   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5213     return;
5214
5215   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5216   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5217
5218   /* Can not check flexible arrays.  */
5219   if (!up_bound
5220       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5221     return;
5222
5223   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5224      beyond the types array bounds.  */
5225   base = get_base_address (ref);
5226   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5227     {
5228       tree cref, next = NULL_TREE;
5229
5230       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5231         return;
5232
5233       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5234       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5235         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5236              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5237              next = DECL_CHAIN (next))
5238           ;
5239
5240       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5241          union type do not warn.  */
5242       if (!next)
5243         return;
5244     }
5245
5246   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5247   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5248
5249   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5250     {
5251       vr = get_value_range (low_sub);
5252       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5253         {
5254           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5255           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5256         }
5257     }
5258
5259   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5260     {
5261       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5262           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5263           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5264           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5265         {
5266           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5267                       "array subscript is outside array bounds");
5268           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5269         }
5270     }
5271   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5272            && (ignore_off_by_one
5273                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5274                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5275                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5276                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5277     {
5278       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5279                   "array subscript is above array bounds");
5280       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5281     }
5282   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5283            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5284     {
5285       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5286                   "array subscript is below array bounds");
5287       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5288     }
5289 }
5290
5291 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5292    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5293
5294 static void
5295 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5296 {
5297   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5298     {
5299       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5300
5301       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5302         return;
5303
5304       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5305           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5306         return;
5307
5308       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5309     }
5310
5311
5312   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5313   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5314     return;
5315
5316   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5317   do
5318     {
5319       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5320         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5321
5322       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5323     }
5324   while (handled_component_p (t));
5325
5326   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5327       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5328       && !TREE_NO_WARNING (t))
5329     {
5330       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5331       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5332       double_int idx;
5333       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5334           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5335           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5336         return;
5337
5338       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5339       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5340       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5341       if (!low_bound
5342           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5343           || !up_bound
5344           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5345           || !el_sz
5346           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5347         return;
5348
5349       idx = mem_ref_offset (t);
5350       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5351       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5352         {
5353           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5354                       "array subscript is below array bounds");
5355           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5356         }
5357       else if (double_int_scmp (idx,
5358                                 double_int_add
5359                                   (double_int_add
5360                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5361                                      double_int_neg
5362                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5363                                     double_int_one)) > 0)
5364         {
5365           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5366                       "array subscript is above array bounds");
5367           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5368         }
5369     }
5370 }
5371
5372 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5373    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5374    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5375    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5376    passed in DATA.  */
5377
5378 static tree
5379 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5380 {
5381   tree t = *tp;
5382   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5383   location_t location;
5384
5385   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5386     location = EXPR_LOCATION (t);
5387   else
5388     {
5389       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5390       location = *locp;
5391     }
5392
5393   *walk_subtree = TRUE;
5394
5395   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5396     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5397
5398   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5399       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5400     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5401
5402   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5403     *walk_subtree = FALSE;
5404
5405   return NULL_TREE;
5406 }
5407
5408 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5409    on them.  */
5410
5411 static void
5412 check_all_array_refs (void)
5413 {
5414   basic_block bb;
5415   gimple_stmt_iterator si;
5416
5417   FOR_EACH_BB (bb)
5418     {
5419       edge_iterator ei;
5420       edge e;
5421       bool executable = false;
5422
5423       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5424       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5425         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5426       if (!executable)
5427         continue;
5428
5429       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5430         {
5431           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5432           struct walk_stmt_info wi;
5433           if (!gimple_has_location (stmt))
5434             continue;
5435
5436           if (is_gimple_call (stmt))
5437             {
5438               size_t i;
5439               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5440               for (i = 0; i < n; i++)
5441                 {
5442                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5443                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5444                 }
5445             }
5446           else
5447             {
5448               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5449               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5450                                     gimple_location_ptr (stmt));
5451
5452               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5453                               check_array_bounds,
5454                               &wi);
5455             }
5456         }
5457     }
5458 }
5459
5460 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5461    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5462    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5463    VRP.
5464
5465    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5466    names that had useful range information attached to them.  For
5467    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5468    then N_i will have the range [3, +INF].
5469
5470    However, by converting the assertion into the implied copy
5471    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5472    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5473    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5474    things like jump threading.
5475
5476    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5477    VRP need to handle them appropriately.
5478
5479    Another approach would be to make the range information a first
5480    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5481    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5482    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5483
5484 static void
5485 remove_range_assertions (void)
5486 {
5487   basic_block bb;
5488   gimple_stmt_iterator si;
5489
5490   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5491      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5492      referenced by the current BSI.  */
5493   FOR_EACH_BB (bb)
5494     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5495       {
5496         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5497         gimple use_stmt;
5498
5499         if (is_gimple_assign (stmt)
5500             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5501           {
5502             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5503             tree var;
5504             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5505             use_operand_p use_p;
5506             imm_use_iterator iter;
5507
5508             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5509
5510             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5511             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5512             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5513                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5514               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5515                 {
5516                   SET_USE (use_p, var);
5517                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5518                 }
5519
5520             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5521             gsi_remove (&si, true);
5522             release_defs (stmt);
5523           }
5524         else
5525           gsi_next (&si);
5526       }
5527 }
5528
5529
5530 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5531
5532 static bool
5533 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5534 {
5535   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5536       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5537       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5538           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5539     return true;
5540   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5541     {
5542       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5543
5544       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5545          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5546          builtin functions.  */
5547       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5548           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5549               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5550           && ((is_gimple_call (stmt)
5551                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5552                && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5553               || !gimple_vuse (stmt)))
5554         return true;
5555     }
5556   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5557            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5558     return true;
5559
5560   return false;
5561 }
5562
5563
5564 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5565
5566 static void
5567 vrp_initialize (void)
5568 {
5569   basic_block bb;
5570
5571   values_propagated = false;
5572   num_vr_values = num_ssa_names;
5573   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5574   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5575
5576   FOR_EACH_BB (bb)
5577     {
5578       gimple_stmt_iterator si;
5579
5580       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5581         {
5582           gimple phi = gsi_stmt (si);
5583           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5584             {
5585               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5586               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5587               prop_set_simulate_again (phi, false);
5588             }
5589           else
5590             prop_set_simulate_again (phi, true);
5591         }
5592
5593       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5594         {
5595           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5596
5597           /* If the statement is a control insn, then we do not
5598              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5599              to do so means that those edges will never get added.  */
5600           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5601             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5602           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5603             {
5604               ssa_op_iter i;
5605               tree def;
5606               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5607                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5608               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5609             }
5610           else
5611             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5612         }
5613     }
5614 }
5615
5616 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5617
5618 static inline tree
5619 vrp_valueize (tree name)
5620 {
5621   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5622     {
5623       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5624       if (vr->type == VR_RANGE
5625           && (vr->min == vr->max
5626               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5627         return vr->min;
5628     }
5629   return name;
5630 }
5631
5632 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5633    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5634
5635 static enum ssa_prop_result
5636 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5637 {
5638   tree def, lhs;
5639   ssa_op_iter iter;
5640   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5641   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5642
5643   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5644   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5645       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5646            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5647               build_range_type.  */
5648            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5649            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5650           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5651     {
5652       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5653
5654       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5655       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5656       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5657         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5658       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5659       else if (code == GIMPLE_CALL)
5660         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5661       else
5662         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5663
5664       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5665         {
5666           *output_p = lhs;
5667
5668           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5669             {
5670               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5671               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5672               fprintf (dump_file, ": ");
5673               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5674               fprintf (dump_file, "\n\n");
5675             }
5676
5677           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5678             return SSA_PROP_VARYING;
5679
5680           return SSA_PROP_INTERESTING;
5681         }
5682
5683       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5684     }
5685
5686   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5687   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5688     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5689
5690   return SSA_PROP_VARYING;
5691 }
5692
5693 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5694    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5695    is varying or undefined.  */
5696
5697 static inline value_range_t
5698 get_vr_for_comparison (int i)
5699 {
5700   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5701
5702   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5703      range.  This allows us to compare against names that may
5704      have N_i in their ranges.  */
5705   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5706     {
5707       vr.type = VR_RANGE;
5708       vr.min = ssa_name (i);
5709       vr.max = ssa_name (i);
5710     }
5711
5712   return vr;
5713 }
5714
5715 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5716    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5717    compare_range_with_value, including the setting of
5718    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5719
5720 static tree
5721 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5722                          bool *strict_overflow_p)
5723 {
5724   bitmap_iterator bi;
5725   unsigned i;
5726   bitmap e;
5727   tree retval, t;
5728   int used_strict_overflow;
5729   bool sop;
5730   value_range_t equiv_vr;
5731
5732   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5733   e = get_value_range (var)->equiv;
5734
5735   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5736      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5737   used_strict_overflow = -1;
5738
5739   /* Compare vars' value range with val.  */
5740   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5741   sop = false;
5742   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5743   if (retval)
5744     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5745
5746   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5747   if (e == NULL)
5748     {
5749       if (retval
5750           && used_strict_overflow > 0)
5751         *strict_overflow_p = true;
5752       return retval;
5753     }
5754
5755   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5756     {
5757       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5758       sop = false;
5759       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5760       if (t)
5761         {
5762           /* If we get different answers from different members
5763              of the equivalence set this check must be in a dead
5764              code region.  Folding it to a trap representation
5765              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5766           if (retval != NULL
5767               && t != retval)
5768             {
5769               retval = NULL_TREE;
5770               break;
5771             }
5772           retval = t;
5773
5774           if (!sop)
5775             used_strict_overflow = 0;
5776           else if (used_strict_overflow < 0)
5777             used_strict_overflow = 1;
5778         }
5779     }
5780
5781   if (retval
5782       && used_strict_overflow > 0)
5783     *strict_overflow_p = true;
5784
5785   return retval;
5786 }
5787
5788
5789 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5790    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5791    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5792    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5793    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5794
5795
5796 static tree
5797 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5798                bool *strict_overflow_p)
5799 {
5800   tree t, retval;
5801   bitmap e1, e2;
5802   bitmap_iterator bi1, bi2;
5803   unsigned i1, i2;
5804   int used_strict_overflow;
5805   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5806   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5807
5808   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5809      ranges of every name equivalent to N2.  */
5810   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5811   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5812
5813   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5814   if (s_obstack == NULL)
5815     {
5816       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5817       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5818       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5819       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5820     }
5821   if (e1 == NULL)
5822     e1 = s_e1;
5823   if (e2 == NULL)
5824     e2 = s_e2;
5825
5826   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5827      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5828      ranges.  */
5829   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5830   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5831
5832   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5833      names can be compared without checking their ranges.  */
5834   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5835     {
5836       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5837       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5838
5839       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5840              ? boolean_true_node
5841              : boolean_false_node;
5842     }
5843
5844   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5845      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5846   used_strict_overflow = -1;
5847
5848   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5849      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5850      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5851   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5852     {
5853       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5854
5855       t = retval = NULL_TREE;
5856       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5857         {
5858           bool sop = false;
5859
5860           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5861
5862           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5863           if (t)
5864             {
5865               /* If we get different answers from different members
5866                  of the equivalence set this check must be in a dead
5867                  code region.  Folding it to a trap representation
5868                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5869               if (retval != NULL
5870                   && t != retval)
5871                 {
5872                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5873                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5874                   return NULL_TREE;
5875                 }
5876               retval = t;
5877
5878               if (!sop)
5879                 used_strict_overflow = 0;
5880               else if (used_strict_overflow < 0)
5881                 used_strict_overflow = 1;
5882             }
5883         }
5884
5885       if (retval)
5886         {
5887           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5888           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5889           if (used_strict_overflow > 0)
5890             *strict_overflow_p = true;
5891           return retval;
5892         }
5893     }
5894
5895   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5896      comparison.  */
5897   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5898   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5899   return NULL_TREE;
5900 }
5901
5902 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5903
5904 static tree
5905 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5906                                                       tree op0, tree op1,
5907                                                       bool * strict_overflow_p)
5908 {
5909   value_range_t *vr0, *vr1;
5910
5911   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5912   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5913
5914   if (vr0 && vr1)
5915     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5916   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5917     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5918   else if (vr0 == NULL && vr1)
5919     return (compare_range_with_value
5920             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5921   return NULL;
5922 }
5923
5924 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5925
5926 static tree
5927 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5928                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5929                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5930 {
5931   tree ret;
5932   if (only_ranges)
5933     *only_ranges = true;
5934
5935   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5936   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5937       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5938     return NULL_TREE;
5939
5940   if (use_equiv_p)
5941     {
5942       if (only_ranges
5943           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5944                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5945         return ret;
5946       *only_ranges = false;
5947       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5948         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5949       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5950         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5951       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5952         return (compare_name_with_value
5953                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5954     }
5955   else
5956     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5957                                                                  strict_overflow_p);
5958   return NULL_TREE;
5959 }
5960
5961 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5962    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5963    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5964    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5965    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5966    appropriate.  */
5967
5968 static tree
5969 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5970 {
5971   bool sop;
5972   tree ret;
5973   bool only_ranges;
5974
5975   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
5976      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
5977   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
5978        && TREE_OVERFLOW (op0))
5979       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5980           && TREE_OVERFLOW (op1)))
5981     return NULL_TREE;
5982
5983   sop = false;
5984   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
5985                                                  &only_ranges);
5986
5987   if (ret && sop)
5988     {
5989       enum warn_strict_overflow_code wc;
5990       const char* warnmsg;
5991
5992       if (is_gimple_min_invariant (ret))
5993         {
5994           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
5995           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
5996                        "simplifying conditional to constant");
5997         }
5998       else
5999         {
6000           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6001           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6002                        "simplifying conditional");
6003         }
6004
6005       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6006         {
6007           location_t location;
6008
6009           if (!gimple_has_location (stmt))
6010             location = input_location;
6011           else
6012             location = gimple_location (stmt);
6013           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6014         }
6015     }
6016
6017   if (warn_type_limits
6018       && ret && only_ranges
6019       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6020       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6021     {
6022       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6023          is being compared against a constant value that is outside of
6024          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6025          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6026          was specified, emit a warning.  */
6027       tree type = TREE_TYPE (op0);
6028       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6029
6030       if (vr0->type != VR_VARYING
6031           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6032           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6033           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6034           && is_gimple_min_invariant (op1))
6035         {
6036           location_t location;
6037
6038           if (!gimple_has_location (stmt))
6039             location = input_location;
6040           else
6041             location = gimple_location (stmt);
6042
6043           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6044                       integer_zerop (ret)
6045                       ? G_("comparison always false "
6046                            "due to limited range of data type")
6047                       : G_("comparison always true "
6048                            "due to limited range of data type"));
6049         }
6050     }
6051
6052   return ret;
6053 }
6054
6055
6056 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6057    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6058    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6059    SSA_PROP_VARYING.  */
6060
6061 static enum ssa_prop_result
6062 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6063 {
6064   tree val;
6065   bool sop;
6066
6067   *taken_edge_p = NULL;
6068
6069   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6070     {
6071       tree use;
6072       ssa_op_iter i;
6073
6074       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6075       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6076       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6077
6078       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6079         {
6080           fprintf (dump_file, "\t");
6081           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6082           fprintf (dump_file, ": ");
6083           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6084         }
6085
6086       fprintf (dump_file, "\n");
6087     }
6088
6089   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6090      ranges of each of its operands.
6091
6092      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6093      because those ranges may not yet be final and with the current
6094      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6095      of the names in the equivalence set have changed.
6096
6097      For instance, given the following code fragment
6098
6099         i_5 = PHI <8, i_13>
6100         ...
6101         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6102         if (i_14 == 1)
6103           ...
6104
6105      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6106      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6107      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6108      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6109      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6110      determine that the predicate is always false.
6111
6112      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6113      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6114      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6115      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6116      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6117      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6118      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6119      is not visited again, which stops propagation from visiting
6120      statements in the THEN clause of that if().
6121
6122      To properly fix this we would need to keep the previous range
6123      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6124      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6125      range [8, 8] to VR_VARYING.
6126
6127      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6128      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6129      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6130      4 more predicates folded in SPEC.  */
6131   sop = false;
6132
6133   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6134                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6135                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6136                                                  false, &sop, NULL);
6137   if (val)
6138     {
6139       if (!sop)
6140         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6141       else
6142         {
6143           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6144             fprintf (dump_file,
6145                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6146                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6147           val = NULL_TREE;
6148         }
6149     }
6150
6151   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6152     {
6153       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6154       if (val == NULL_TREE)
6155         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6156       else
6157         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6158     }
6159
6160   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6161 }
6162
6163 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6164    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6165    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6166
6167    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6168    returned.
6169
6170    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6171    it is placed in IDX and false is returned.
6172
6173    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6174    returned. */
6175
6176 static bool
6177 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6178 {
6179   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6180   size_t low, high;
6181
6182   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6183      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6184
6185   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6186     {
6187       tree t;
6188       int cmp;
6189       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6190       size_t i = (high + low) / 2;
6191       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6192
6193       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6194       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6195
6196       if (cmp == 0)
6197         {
6198           /* Ranges cannot be empty. */
6199           *idx = i;
6200           return true;
6201         }
6202       else if (cmp > 0)
6203         high = i;
6204       else
6205         {
6206           low = i + 1;
6207           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6208               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6209             {
6210               *idx = i;
6211               return true;
6212             }
6213         }
6214     }
6215
6216   *idx = high;
6217   return false;
6218 }
6219
6220 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6221    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6222    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6223    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6224    Returns true if the default label is not needed. */
6225
6226 static bool
6227 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6228                        size_t *max_idx)
6229 {
6230   size_t i, j;
6231   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6232   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6233
6234   if (i == j
6235       && min_take_default
6236       && max_take_default)
6237     {
6238       /* Only the default case label reached.
6239          Return an empty range. */
6240       *min_idx = 1;
6241       *max_idx = 0;
6242       return false;
6243     }
6244   else
6245     {
6246       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6247       tree low, high;
6248       size_t k;
6249
6250       if (max_take_default)
6251         j--;
6252
6253       /* If the case label range is continuous, we do not need
6254          the default case label.  Verify that.  */
6255       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6256       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6257         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6258       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6259         {
6260           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6261           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6262             {
6263               take_default = true;
6264               break;
6265             }
6266           high = low;
6267           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6268             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6269         }
6270
6271       *min_idx = i;
6272       *max_idx = j;
6273       return !take_default;
6274     }
6275 }
6276
6277 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6278    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6279    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6280    SSA_PROP_VARYING.  */
6281
6282 static enum ssa_prop_result
6283 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6284 {
6285   tree op, val;
6286   value_range_t *vr;
6287   size_t i = 0, j = 0;
6288   bool take_default;
6289
6290   *taken_edge_p = NULL;
6291   op = gimple_switch_index (stmt);
6292   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6293     return SSA_PROP_VARYING;
6294
6295   vr = get_value_range (op);
6296   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6297     {
6298       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6299       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6300       fprintf (dump_file, " with known range ");
6301       dump_value_range (dump_file, vr);
6302       fprintf (dump_file, "\n");
6303     }
6304
6305   if (vr->type != VR_RANGE
6306       || symbolic_range_p (vr))
6307     return SSA_PROP_VARYING;
6308
6309   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6310   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6311
6312   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6313      label */
6314   if (j < i)
6315     {
6316       gcc_assert (take_default);
6317       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6318     }
6319   else
6320     {
6321       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6322          are all reaching the same label.  */
6323
6324       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6325       if (take_default
6326           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6327           != CASE_LABEL (val))
6328         {
6329           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6330             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6331                      "range\n");
6332           return SSA_PROP_VARYING;
6333         }
6334       for (++i; i <= j; ++i)
6335         {
6336           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6337             {
6338               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6339                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6340                          "range\n");
6341               return SSA_PROP_VARYING;
6342             }
6343         }
6344     }
6345
6346   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6347                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6348
6349   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6350     {
6351       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6352       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6353     }
6354
6355   return SSA_PROP_INTERESTING;
6356 }
6357
6358
6359 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6360    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6361    interesting range into *OUTPUT_P.
6362
6363    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6364    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6365
6366    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6367
6368 static enum ssa_prop_result
6369 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6370 {
6371   tree def;
6372   ssa_op_iter iter;
6373
6374   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6375     {
6376       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6377       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6378       fprintf (dump_file, "\n");
6379     }
6380
6381   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6382     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6383   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6384     {
6385       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6386          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6387          builtin functions.  */
6388       if ((is_gimple_call (stmt)
6389            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6390            && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6391           || !gimple_vuse (stmt))
6392         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6393     }
6394   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6395     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6396   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6397     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6398
6399   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6400      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6401   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6402     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6403
6404   return SSA_PROP_VARYING;
6405 }
6406
6407
6408 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6409    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6410    may not be the smallest possible such range.  */
6411
6412 static void
6413 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6414 {
6415   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6416     {
6417       copy_value_range (vr0, vr1);
6418       return;
6419     }
6420
6421   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6422     {
6423       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6424       return;
6425     }
6426
6427   if (vr0->type == VR_VARYING)
6428     {
6429       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6430       return;
6431     }
6432
6433   if (vr1->type == VR_VARYING)
6434     {
6435       set_value_range_to_varying (vr0);
6436       return;
6437     }
6438
6439   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6440     {
6441       int cmp;
6442       tree min, max;
6443
6444       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6445          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6446          cannot be compared, then give up.  */
6447       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6448       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6449         min = vr1->min;
6450       else if (cmp == -1)
6451         min = vr0->min;
6452       else
6453         goto give_up;
6454
6455       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6456          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6457          give up.  */
6458       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6459       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6460         max = vr1->max;
6461       else if (cmp == 1)
6462         max = vr0->max;
6463       else
6464         goto give_up;
6465
6466       /* Check for useless ranges.  */
6467       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6468           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6469               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6470         goto give_up;
6471
6472       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6473          the two sets.  */
6474       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6475         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6476       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6477         bitmap_clear (vr0->equiv);
6478
6479       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6480     }
6481   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6482     {
6483       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6484          Only handle the case of identical ranges.  */
6485       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6486           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6487           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6488         {
6489           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6490              the two sets.  */
6491           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6492             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6493           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6494             bitmap_clear (vr0->equiv);
6495         }
6496       else
6497         goto give_up;
6498     }
6499   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6500     {
6501       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6502          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6503          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6504       if (!symbolic_range_p (vr0)
6505           && !symbolic_range_p (vr1)
6506           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6507         {
6508           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6509              set.  We need to compute the intersection of the two
6510              equivalence sets.  */
6511           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6512             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6513
6514           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6515              the two sets.  */
6516           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6517             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6518           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6519             bitmap_clear (vr0->equiv);
6520         }
6521       else
6522         goto give_up;
6523     }
6524   else
6525     gcc_unreachable ();
6526
6527   return;
6528
6529 give_up:
6530   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6531      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6532      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6533      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6534      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6535   if (!symbolic_range_p (vr0)
6536       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6537           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6538       && !symbolic_range_p (vr1)
6539       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6540           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6541     {
6542       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6543
6544       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6545          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6546       if (vr0->equiv)
6547         bitmap_clear (vr0->equiv);
6548     }
6549   else
6550     set_value_range_to_varying (vr0);
6551 }
6552
6553
6554 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6555    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6556    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6557
6558 static enum ssa_prop_result
6559 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6560 {
6561   size_t i;
6562   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6563   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6564   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6565   int edges, old_edges;
6566   struct loop *l;
6567
6568   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6569     {
6570       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6571       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6572     }
6573
6574   edges = 0;
6575   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6576     {
6577       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6578
6579       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6580         {
6581           fprintf (dump_file,
6582               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6583               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6584               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6585         }
6586
6587       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6588         {
6589           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6590           value_range_t vr_arg;
6591
6592           ++edges;
6593
6594           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6595             {
6596               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6597             }
6598           else
6599             {
6600               if (is_overflow_infinity (arg))
6601                 {
6602                   arg = copy_node (arg);
6603                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6604                 }
6605
6606               vr_arg.type = VR_RANGE;
6607               vr_arg.min = arg;
6608               vr_arg.max = arg;
6609               vr_arg.equiv = NULL;
6610             }
6611
6612           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6613             {
6614               fprintf (dump_file, "\t");
6615               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6616               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6617               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6618               fprintf (dump_file, "\n");
6619             }
6620
6621           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6622
6623           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6624             break;
6625         }
6626     }
6627
6628   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6629     goto varying;
6630   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
6631     goto update_range;
6632
6633   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6634   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6635
6636   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6637      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6638      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6639      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6640      which are not in a loop.  */
6641   if (edges > 0
6642       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6643       && edges == old_edges)
6644     {
6645       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6646       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6647
6648       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6649          the range changed.  */
6650       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6651            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6652           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6653         goto varying;
6654
6655       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6656          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6657          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6658          other case to avoid infinite bouncing between different
6659          minimums.  */
6660       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6661         {
6662           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6663               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6664             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6665           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6666             vr_result.min =
6667                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6668         }
6669
6670       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6671          the previous one, go all the way to +INF.  */
6672       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6673         {
6674           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6675               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6676             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6677           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6678             vr_result.max =
6679                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6680         }
6681
6682       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6683          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6684       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6685            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6686           && current_loops
6687           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6688           && l->header == gimple_bb (phi))
6689         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6690
6691       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6692          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6693          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6694       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6695            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6696           || compare_values (vr_result.min,
6697                              vr_result.max) > 0)
6698         goto varying;
6699     }
6700
6701   /* If the new range is different than the previous value, keep
6702      iterating.  */
6703 update_range:
6704   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6705     {
6706       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6707         {
6708           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6709           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6710           fprintf (dump_file, ": ");
6711           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6712           fprintf (dump_file, "\n\n");
6713         }
6714
6715       return SSA_PROP_INTERESTING;
6716     }
6717
6718   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6719   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6720
6721   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6722 varying:
6723   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6724   return SSA_PROP_VARYING;
6725 }
6726
6727 /* Simplify boolean operations if the source is known
6728    to be already a boolean.  */
6729 static bool
6730 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6731 {
6732   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6733   tree lhs, op0, op1;
6734   bool need_conversion;
6735
6736   /* We handle only !=/== case here.  */
6737   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
6738
6739   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6740   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
6741     return false;
6742
6743   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6744   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
6745     return false;
6746
6747   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
6748      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
6749   if (rhs_code == EQ_EXPR)
6750     {
6751       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6752         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
6753       else
6754         return false;
6755     }
6756
6757   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6758   need_conversion
6759     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
6760
6761   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
6762   if (need_conversion
6763       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6764       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
6765       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
6766     return false;
6767
6768   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
6769   if (integer_zerop (op1))
6770     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6771                                     need_conversion
6772                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
6773                                     op0, NULL_TREE);
6774   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
6775   else if (need_conversion)
6776     {
6777       gimple newop;
6778       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (op0), NULL);
6779       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
6780       tem = make_ssa_name (tem, newop);
6781       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
6782       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
6783       update_stmt (newop);
6784       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
6785     }
6786   /* Or without.  */
6787   else
6788     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
6789   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6790
6791   return true;
6792 }
6793
6794 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6795    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6796    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6797
6798 static bool
6799 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6800 {
6801   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6802   tree val = NULL;
6803   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6804   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6805   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6806
6807   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6808     {
6809       val = integer_one_node;
6810     }
6811   else
6812     {
6813       bool sop = false;
6814
6815       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6816
6817       if (val
6818           && sop
6819           && integer_onep (val)
6820           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6821         {
6822           location_t location;
6823
6824           if (!gimple_has_location (stmt))
6825             location = input_location;
6826           else
6827             location = gimple_location (stmt);
6828           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6829                       "assuming signed overflow does not occur when "
6830                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6831         }
6832     }
6833
6834   if (val && integer_onep (val))
6835     {
6836       tree t;
6837
6838       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6839         {
6840           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6841           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6842           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6843           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6844         }
6845       else
6846         {
6847           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6848           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6849           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6850
6851           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6852           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6853           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6854         }
6855
6856       update_stmt (stmt);
6857       return true;
6858     }
6859
6860   return false;
6861 }
6862
6863 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6864    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6865    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6866
6867 static bool
6868 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6869 {
6870   tree val = NULL;
6871   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6872   tree type = TREE_TYPE (op);
6873   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6874
6875   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6876     {
6877       val = integer_zero_node;
6878     }
6879   else if (vr)
6880     {
6881       bool sop = false;
6882
6883       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6884       if (!val)
6885         {
6886           sop = false;
6887           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6888                                           &sop);
6889
6890           if (val)
6891             {
6892               if (integer_zerop (val))
6893                 val = integer_one_node;
6894               else if (integer_onep (val))
6895                 val = integer_zero_node;
6896             }
6897         }
6898
6899       if (val
6900           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6901         {
6902           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6903             {
6904               location_t location;
6905
6906               if (!gimple_has_location (stmt))
6907                 location = input_location;
6908               else
6909                 location = gimple_location (stmt);
6910               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6911                           "assuming signed overflow does not occur when "
6912                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6913             }
6914
6915           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6916           if (integer_onep (val))
6917             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6918           else
6919             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6920           update_stmt (stmt);
6921           return true;
6922         }
6923     }
6924
6925   return false;
6926 }
6927
6928 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
6929    If all the bits that are being cleared by & are already
6930    known to be zero from VR, or all the bits that are being
6931    set by | are already known to be one from VR, the bit
6932    operation is redundant.  */
6933
6934 static bool
6935 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6936 {
6937   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6938   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6939   tree op = NULL_TREE;
6940   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6941   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6942   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
6943   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
6944   double_int mask;
6945
6946   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6947     vr0 = *(get_value_range (op0));
6948   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
6949     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
6950   else
6951     return false;
6952
6953   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
6954     vr1 = *(get_value_range (op1));
6955   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
6956     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
6957   else
6958     return false;
6959
6960   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
6961     return false;
6962   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
6963     return false;
6964
6965   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
6966     {
6967     case BIT_AND_EXPR:
6968       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
6969       if (double_int_zero_p (mask))
6970         {
6971           op = op0;
6972           break;
6973         }
6974       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
6975       if (double_int_zero_p (mask))
6976         {
6977           op = op1;
6978           break;
6979         }
6980       break;
6981     case BIT_IOR_EXPR:
6982       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
6983       if (double_int_zero_p (mask))
6984         {
6985           op = op1;
6986           break;
6987         }
6988       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
6989       if (double_int_zero_p (mask))
6990         {
6991           op = op0;
6992           break;
6993         }
6994       break;
6995     default:
6996       gcc_unreachable ();
6997     }
6998
6999   if (op == NULL_TREE)
7000     return false;
7001
7002   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7003   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7004   return true;
7005 }
7006
7007 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7008    a known value range VR.
7009
7010    If there is one and only one value which will satisfy the
7011    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7012
7013 static tree
7014 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7015                       tree op1, value_range_t *vr)
7016 {
7017   tree min = NULL;
7018   tree max = NULL;
7019
7020   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7021      the conditional as it was written.  */
7022   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7023     {
7024       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7025          here.  */
7026       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7027
7028       max = op1;
7029       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7030         {
7031           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7032           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7033           if (EXPR_P (max))
7034             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7035         }
7036     }
7037   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7038     {
7039       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7040          here.  */
7041       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7042
7043       min = op1;
7044       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7045         {
7046           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7047           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7048           if (EXPR_P (min))
7049             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7050         }
7051     }
7052
7053   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7054      value range information we have for op0.  */
7055   if (min && max)
7056     {
7057       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7058         min = vr->min;
7059       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7060         max = vr->max;
7061
7062       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7063          then there is only one value which can satisfy the condition,
7064          return that value.  */
7065       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7066         return min;
7067     }
7068   return NULL;
7069 }
7070
7071 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7072    test if the range information indicates only one value can satisfy
7073    the original conditional.  */
7074
7075 static bool
7076 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7077 {
7078   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7079   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7080   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7081
7082   if (cond_code != NE_EXPR
7083       && cond_code != EQ_EXPR
7084       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7085       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7086       && is_gimple_min_invariant (op1))
7087     {
7088       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7089
7090       /* If we have range information for OP0, then we might be
7091          able to simplify this conditional. */
7092       if (vr->type == VR_RANGE)
7093         {
7094           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7095
7096           if (new_tree)
7097             {
7098               if (dump_file)
7099                 {
7100                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7101                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7102                   fprintf (dump_file, " into ");
7103                 }
7104
7105               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7106               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7107               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7108
7109               update_stmt (stmt);
7110
7111               if (dump_file)
7112                 {
7113                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7114                   fprintf (dump_file, "\n");
7115                 }
7116
7117               return true;
7118             }
7119
7120           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7121              with integral types here, so no need to worry about
7122              issues with inverting FP comparisons.  */
7123           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7124           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7125
7126           if (new_tree)
7127             {
7128               if (dump_file)
7129                 {
7130                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7131                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7132                   fprintf (dump_file, " into ");
7133                 }
7134
7135               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7136               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7137               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7138
7139               update_stmt (stmt);
7140
7141               if (dump_file)
7142                 {
7143                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7144                   fprintf (dump_file, "\n");
7145                 }
7146
7147               return true;
7148             }
7149         }
7150     }
7151
7152   return false;
7153 }
7154
7155 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7156    argument.  */
7157
7158 static bool
7159 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7160 {
7161   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7162   value_range_t *vr;
7163   bool take_default;
7164   edge e;
7165   edge_iterator ei;
7166   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7167   tree vec2;
7168   switch_update su;
7169
7170   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7171     {
7172       vr = get_value_range (op);
7173
7174       /* We can only handle integer ranges.  */
7175       if (vr->type != VR_RANGE
7176           || symbolic_range_p (vr))
7177         return false;
7178
7179       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7180       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7181     }
7182   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7183     {
7184       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7185       if (take_default)
7186         {
7187           i = 1;
7188           j = 0;
7189         }
7190       else
7191         {
7192           j = i;
7193         }
7194     }
7195   else
7196     return false;
7197
7198   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7199
7200   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7201   if (i == 1
7202       && j == n - 1
7203       && take_default)
7204     return false;
7205
7206   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7207   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7208   n2 = 0;
7209
7210   /* Add the default edge, if necessary.  */
7211   if (take_default)
7212     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7213
7214   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7215     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7216
7217   /* Mark needed edges.  */
7218   for (i = 0; i < n2; ++i)
7219     {
7220       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7221                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7222       e->aux = (void *)-1;
7223     }
7224
7225   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7226   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7227     {
7228       if (e->aux == (void *)-1)
7229         {
7230           e->aux = NULL;
7231           continue;
7232         }
7233
7234       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7235         {
7236           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7237         }
7238       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7239       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7240     }
7241
7242   /* And queue an update for the stmt.  */
7243   su.stmt = stmt;
7244   su.vec = vec2;
7245   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7246   return false;
7247 }
7248
7249 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7250
7251 static bool
7252 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7253 {
7254   tree innerop, middleop, finaltype;
7255   gimple def_stmt;
7256   value_range_t *innervr;
7257   double_int innermin, innermax, middlemin, middlemax;
7258
7259   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7260   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7261     return false;
7262   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7263   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7264   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7265       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7266     return false;
7267   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7268   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7269     return false;
7270
7271   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7272   innervr = get_value_range (innerop);
7273   if (innervr->type != VR_RANGE
7274       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7275       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7276     return false;
7277
7278   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7279      the middle conversion is removed.  */
7280   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7281   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7282   middlemin = double_int_ext (innermin, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7283                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7284   middlemax = double_int_ext (innermax, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7285                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7286   /* If the middle values are not equal to the original values fail.
7287      But only if the inner cast truncates (thus we ignore differences
7288      in extension to handle the case going from a range to an anti-range
7289      and back).  */
7290   if ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (innerop))
7291        > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)))
7292       && (!double_int_equal_p (innermin, middlemin)
7293           || !double_int_equal_p (innermax, middlemax)))
7294     return false;
7295   /* Require that the final conversion applied to both the original
7296      and the intermediate range produces the same result.  */
7297   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7298                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7299                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7300                            double_int_ext (innermin,
7301                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7302                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)))
7303       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7304                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7305                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7306                               double_int_ext (innermax,
7307                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7308                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype))))
7309     return false;
7310
7311   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7312   update_stmt (stmt);
7313   return true;
7314 }
7315
7316 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7317    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7318
7319 static bool
7320 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7321 {
7322   tree src_type;
7323   unsigned src_precision;
7324   double_int tem;
7325
7326   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7327   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7328   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7329       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7330     return false;
7331
7332   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7333   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7334   if (src_precision < precision
7335       || (src_precision == precision
7336           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7337     return true;
7338
7339   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7340   if (vr->type != VR_RANGE
7341       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7342       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7343     return false;
7344
7345   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7346      has to be clear.  */
7347   if (src_precision == precision
7348       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7349     return false;
7350
7351   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7352      the result for equality.  */
7353   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7354   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7355     return false;
7356   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7357   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7358     return false;
7359
7360   return true;
7361 }
7362
7363 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7364
7365 static bool
7366 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7367 {
7368   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7369   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7370   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7371   enum machine_mode mode;
7372   tree tem;
7373   gimple conv;
7374
7375   /* We can only handle constant ranges.  */
7376   if (vr->type != VR_RANGE
7377       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7378       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7379     return false;
7380
7381   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7382   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7383       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7384           != CODE_FOR_nothing)
7385       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7386                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7387     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7388   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7389   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7390                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7391     return false;
7392   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7393      integer mode available.  */
7394   else
7395     {
7396       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7397       do
7398         {
7399           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7400              or if the value-range does not fit in the signed type
7401              try with a wider mode.  */
7402           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7403               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7404             break;
7405
7406           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7407           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7408              optabs expansion code.  */
7409           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7410             return false;
7411         }
7412       while (mode != VOIDmode);
7413       if (mode == VOIDmode)
7414         return false;
7415     }
7416
7417   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7418      float conversion.  */
7419   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7420                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7421   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7422   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7423   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7424   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7425   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7426   update_stmt (stmt);
7427
7428   return true;
7429 }
7430
7431 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7432
7433 static bool
7434 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7435 {
7436   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7437   if (is_gimple_assign (stmt))
7438     {
7439       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7440       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7441
7442       switch (rhs_code)
7443         {
7444         case EQ_EXPR:
7445         case NE_EXPR:
7446           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
7447              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
7448              values.  */
7449           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7450             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7451           break;
7452
7453       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7454          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7455          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7456         case TRUNC_DIV_EXPR:
7457         case TRUNC_MOD_EXPR:
7458           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7459               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7460             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7461           break;
7462
7463       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7464         case ABS_EXPR:
7465           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7466               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7467             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7468           break;
7469
7470         case BIT_AND_EXPR:
7471         case BIT_IOR_EXPR:
7472           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7473              if all the bits being cleared are already cleared or
7474              all the bits being set are already set.  */
7475           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7476             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7477           break;
7478
7479         CASE_CONVERT:
7480           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7481               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7482             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7483           break;
7484
7485         case FLOAT_EXPR:
7486           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7487               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7488             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7489           break;
7490
7491         default:
7492           break;
7493         }
7494     }
7495   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7496     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7497   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7498     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7499
7500   return false;
7501 }
7502
7503 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7504    computed using the value range information computed by VRP, compute
7505    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7506
7507 static bool
7508 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7509 {
7510   bool assignment_p = false;
7511   tree val;
7512   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7513
7514   if (is_gimple_assign (stmt)
7515       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7516     {
7517       assignment_p = true;
7518       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7519                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7520                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7521                                       stmt);
7522     }
7523   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7524     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7525                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7526                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7527                                     stmt);
7528   else
7529     return false;
7530
7531   if (val)
7532     {
7533       if (assignment_p)
7534         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7535
7536       if (dump_file)
7537         {
7538           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7539           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7540           fprintf (dump_file, " to ");
7541           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7542           fprintf (dump_file, "\n");
7543         }
7544
7545       if (is_gimple_assign (stmt))
7546         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7547       else
7548         {
7549           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7550           if (integer_zerop (val))
7551             gimple_cond_make_false (stmt);
7552           else if (integer_onep (val))
7553             gimple_cond_make_true (stmt);
7554           else
7555             gcc_unreachable ();
7556         }
7557
7558       return true;
7559     }
7560
7561   return false;
7562 }
7563
7564 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7565
7566 static bool
7567 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7568 {
7569   if (fold_predicate_in (si))
7570     return true;
7571
7572   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7573 }
7574
7575 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7576    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7577
7578    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7579    restored.  */
7580 static VEC(tree,heap) *stack;
7581
7582 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7583    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7584    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7585    for any overflow warnings.  */
7586
7587 static tree
7588 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7589 {
7590   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7591      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7592      worth the compile time cost.  */
7593   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7594     return NULL;
7595
7596   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7597                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7598                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7599 }
7600
7601 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7602    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7603    when the block is reached from a specific predecessor, we
7604    may be able to determine which of the outgoing edges will
7605    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7606    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7607    optimization opportunities.
7608
7609    This routine is effectively a driver for the generic jump
7610    threading code.  It basically just presents the generic code
7611    with edges that may be suitable for jump threading.
7612
7613    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7614    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7615    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7616    to expose those opportunities would be significant.
7617
7618    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7619    for later realization.  */
7620
7621 static void
7622 identify_jump_threads (void)
7623 {
7624   basic_block bb;
7625   gimple dummy;
7626   int i;
7627   edge e;
7628
7629   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7630      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7631      information as we need it within the jump threading code.  */
7632   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7633
7634   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7635      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7636      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7637      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7638      recompute it.  */
7639   mark_dfs_back_edges ();
7640
7641   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7642      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7643   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7644     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7645
7646   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7647      that might be recorded.  */
7648   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7649
7650   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7651      conditional and just modify it in-place when attempting to
7652      thread jumps.  */
7653   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7654                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7655                              NULL, NULL);
7656
7657   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7658      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7659      as a dominator walker and record data during the walk, but
7660      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7661      threading opportunities we are trying to identify at this
7662      point in compilation.  */
7663   FOR_EACH_BB (bb)
7664     {
7665       gimple last;
7666
7667       /* If the generic jump threading code does not find this block
7668          interesting, then there is nothing to do.  */
7669       if (! potentially_threadable_block (bb))
7670         continue;
7671
7672       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7673          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7674          terribly important.  */
7675       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7676
7677       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7678          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7679          argument will be the same as the first argument, so no need to
7680          check it explicitly.  */
7681       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7682           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7683               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7684               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7685                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7686               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7687                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7688         {
7689           edge_iterator ei;
7690
7691           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7692              successors which also ends in a suitable conditional or
7693              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7694              it to a specific successor.  */
7695           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7696             {
7697               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7698                  in the CFG.  */
7699               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7700                 continue;
7701
7702               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7703                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7704             }
7705         }
7706     }
7707
7708   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7709      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7710      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7711 }
7712
7713 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7714    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7715    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7716
7717    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7718    processing by the pass manager.  */
7719 static void
7720 finalize_jump_threads (void)
7721 {
7722   thread_through_all_blocks (false);
7723   VEC_free (tree, heap, stack);
7724 }
7725
7726
7727 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7728
7729 static void
7730 vrp_finalize (void)
7731 {
7732   size_t i;
7733
7734   values_propagated = true;
7735
7736   if (dump_file)
7737     {
7738       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7739       dump_all_value_ranges (dump_file);
7740       fprintf (dump_file, "\n");
7741     }
7742
7743   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7744                        vrp_fold_stmt, false);
7745
7746   if (warn_array_bounds)
7747     check_all_array_refs ();
7748
7749   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7750      the datastructures built by VRP.  */
7751   identify_jump_threads ();
7752
7753   /* Free allocated memory.  */
7754   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7755     if (vr_value[i])
7756       {
7757         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7758         free (vr_value[i]);
7759       }
7760
7761   free (vr_value);
7762   free (vr_phi_edge_counts);
7763
7764   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7765      and not available.  */
7766   vr_value = NULL;
7767   vr_phi_edge_counts = NULL;
7768 }
7769
7770
7771 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7772    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7773    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7774    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7775    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7776
7777    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7778    instead of constants.
7779
7780    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7781    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7782
7783      1  x_9 = p_3->a;
7784      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7785      3  if (p_4 == q_2)
7786      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7787      5  endif
7788      6  if (q_2)
7789
7790    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7791    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7792    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7793
7794    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7795    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7796    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7797    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7798
7799    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7800    between names so that we can take advantage of information from
7801    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7802    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7803
7804    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7805    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7806    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7807
7808    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7809    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7810    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7811    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7812    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7813    probabilities to aid branch prediction.  */
7814
7815 static unsigned int
7816 execute_vrp (void)
7817 {
7818   int i;
7819   edge e;
7820   switch_update *su;
7821
7822   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7823   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7824   scev_initialize ();
7825
7826   insert_range_assertions ();
7827
7828   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7829      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7830      this using undefined behavior.  */
7831   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7832   estimate_numbers_of_iterations (false);
7833
7834   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7835   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7836   threadedge_initialize_values ();
7837
7838   vrp_initialize ();
7839   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7840   vrp_finalize ();
7841
7842   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7843
7844   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7845      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7846      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7847   remove_range_assertions ();
7848
7849   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7850      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7851      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7852      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7853      duplication and CFG manipulation.  */
7854   update_ssa (TODO_update_ssa);
7855
7856   finalize_jump_threads ();
7857
7858   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7859      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7860   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7861     remove_edge (e);
7862   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7863   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7864     {
7865       size_t j;
7866       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7867       tree label;
7868       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7869       for (j = 0; j < n; j++)
7870         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7871       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7872          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7873          optimal expansion.  */
7874       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7875       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7876       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7877     }
7878
7879   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7880     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7881
7882   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7883   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7884   threadedge_finalize_values ();
7885
7886   scev_finalize ();
7887   loop_optimizer_finalize ();
7888   return 0;
7889 }
7890
7891 static bool
7892 gate_vrp (void)
7893 {
7894   return flag_tree_vrp != 0;
7895 }
7896
7897 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7898 {
7899  {
7900   GIMPLE_PASS,
7901   "vrp",                                /* name */
7902   gate_vrp,                             /* gate */
7903   execute_vrp,                          /* execute */
7904   NULL,                                 /* sub */
7905   NULL,                                 /* next */
7906   0,                                    /* static_pass_number */
7907   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7908   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7909   0,                                    /* properties_provided */
7910   0,                                    /* properties_destroyed */
7911   0,                                    /* todo_flags_start */
7912   TODO_cleanup_cfg
7913     | TODO_update_ssa
7914     | TODO_verify_ssa
7915     | TODO_verify_flow
7916     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7917  }
7918 };