OSDN Git Service

* zh_CN.po: Update.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "flags.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "basic-block.h"
29 #include "tree-flow.h"
30 #include "tree-pass.h"
31 #include "tree-dump.h"
32 #include "timevar.h"
33 #include "diagnostic.h"
34 #include "toplev.h"
35 #include "intl.h"
36 #include "cfgloop.h"
37 #include "tree-scalar-evolution.h"
38 #include "tree-ssa-propagate.h"
39 #include "tree-chrec.h"
40
41
42 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
43    for still active basic-blocks.  */
44 static sbitmap *live;
45
46 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
47
48 static bool
49 live_on_edge (edge e, tree name)
50 {
51   return (live[e->dest->index]
52           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
53 }
54
55 /* Local functions.  */
56 static int compare_values (tree val1, tree val2);
57 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
58 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
59 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
60                                                      tree, tree, bool, bool *,
61                                                      bool *);
62
63 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
64    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
65    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
66    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
67    SSA name.  */
68 struct assert_locus_d
69 {
70   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
71   basic_block bb;
72
73   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
74      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
75   edge e;
76
77   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
78   gimple_stmt_iterator si;
79
80   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
81   enum tree_code comp_code;
82
83   /* Value being compared against.  */
84   tree val;
85
86   /* Expression to compare.  */
87   tree expr;
88
89   /* Next node in the linked list.  */
90   struct assert_locus_d *next;
91 };
92
93 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
94
95 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
96    assertions that should be inserted in the IL.  */
97 static bitmap need_assert_for;
98
99 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
100    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
101    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
102 static assert_locus_t *asserts_for;
103
104 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
105    of values that SSA name N_I may take.  */
106 static value_range_t **vr_value;
107
108 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
109    number of executable edges we saw the last time we visited the
110    node.  */
111 static int *vr_phi_edge_counts;
112
113 typedef struct {
114   gimple stmt;
115   tree vec;
116 } switch_update;
117
118 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
119 DEF_VEC_O(switch_update);
120 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
121 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
122
123
124 /* Return the maximum value for TYPE.  */
125
126 static inline tree
127 vrp_val_max (const_tree type)
128 {
129   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
130     return NULL_TREE;
131
132   return TYPE_MAX_VALUE (type);
133 }
134
135 /* Return the minimum value for TYPE.  */
136
137 static inline tree
138 vrp_val_min (const_tree type)
139 {
140   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
141     return NULL_TREE;
142
143   return TYPE_MIN_VALUE (type);
144 }
145
146 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
147    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
148    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
149    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
150    to the integer constant with the same value in the type.  */
151
152 static inline bool
153 vrp_val_is_max (const_tree val)
154 {
155   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
156   return (val == type_max
157           || (type_max != NULL_TREE
158               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
159 }
160
161 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
162    will be true for a negative overflow infinity.  */
163
164 static inline bool
165 vrp_val_is_min (const_tree val)
166 {
167   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
168   return (val == type_min
169           || (type_min != NULL_TREE
170               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
171 }
172
173
174 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
175    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
176    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
177    is distinct from a half-range, which will go from some number to
178    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
179
180 static inline bool
181 needs_overflow_infinity (const_tree type)
182 {
183   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
184 }
185
186 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
187    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
188    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
189    cases which would require signed overflow--we drop them to
190    VARYING.  */
191
192 static inline bool
193 supports_overflow_infinity (const_tree type)
194 {
195   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
196 #ifdef ENABLE_CHECKING
197   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
198 #endif
199   return (min != NULL_TREE
200           && CONSTANT_CLASS_P (min)
201           && max != NULL_TREE
202           && CONSTANT_CLASS_P (max));
203 }
204
205 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
206    corresponding overflow infinity.  */
207
208 static inline tree
209 make_overflow_infinity (tree val)
210 {
211 #ifdef ENABLE_CHECKING
212   gcc_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
213 #endif
214   val = copy_node (val);
215   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
216   return val;
217 }
218
219 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
220
221 static inline tree
222 negative_overflow_infinity (tree type)
223 {
224 #ifdef ENABLE_CHECKING
225   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
226 #endif
227   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
228 }
229
230 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
231
232 static inline tree
233 positive_overflow_infinity (tree type)
234 {
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
239 }
240
241 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
242
243 static inline bool
244 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
245 {
246   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
247           && CONSTANT_CLASS_P (val)
248           && TREE_OVERFLOW (val)
249           && vrp_val_is_min (val));
250 }
251
252 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
253
254 static inline bool
255 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
256 {
257   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
258           && CONSTANT_CLASS_P (val)
259           && TREE_OVERFLOW (val)
260           && vrp_val_is_max (val));
261 }
262
263 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
264
265 static inline bool
266 is_overflow_infinity (const_tree val)
267 {
268   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
269           && CONSTANT_CLASS_P (val)
270           && TREE_OVERFLOW (val)
271           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
272 }
273
274 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
275
276 static inline bool
277 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
278 {
279   if (is_gimple_assign (stmt)
280       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
281       GIMPLE_SINGLE_RHS)
282     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
283   return false;
284 }
285
286 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
287    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
288    confusing a regular value with an overflow value.  */
289
290 static inline tree
291 avoid_overflow_infinity (tree val)
292 {
293   if (!is_overflow_infinity (val))
294     return val;
295
296   if (vrp_val_is_max (val))
297     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
298   else
299     {
300 #ifdef ENABLE_CHECKING
301       gcc_assert (vrp_val_is_min (val));
302 #endif
303       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
304     }
305 }
306
307
308 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
309    current function signature.  */
310
311 static bool
312 nonnull_arg_p (const_tree arg)
313 {
314   tree t, attrs, fntype;
315   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
316
317   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
318
319   /* The static chain decl is always non null.  */
320   if (arg == cfun->static_chain_decl)
321     return true;
322
323   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
324   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
325
326   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
327   if (attrs == NULL_TREE)
328     return false;
329
330   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
331   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
332     return true;
333
334   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
335   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
336        t;
337        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
338     {
339       if (t == arg)
340         break;
341     }
342
343   gcc_assert (t == arg);
344
345   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
346   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
347     {
348       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
349         return true;
350     }
351
352   return false;
353 }
354
355
356 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
357
358 static inline void
359 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
360 {
361   vr->type = VR_VARYING;
362   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
363   if (vr->equiv)
364     bitmap_clear (vr->equiv);
365 }
366
367
368 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
369
370 static void
371 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
372                  tree max, bitmap equiv)
373 {
374 #if defined ENABLE_CHECKING
375   /* Check the validity of the range.  */
376   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
377     {
378       int cmp;
379
380       gcc_assert (min && max);
381
382       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
383         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
384
385       cmp = compare_values (min, max);
386       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
387
388       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
389         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
390                     || !is_overflow_infinity (max));
391     }
392
393   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
394     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
395
396   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
397     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
398 #endif
399
400   vr->type = t;
401   vr->min = min;
402   vr->max = max;
403
404   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
405      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
406   if (vr->equiv == NULL
407       && equiv != NULL)
408     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
409
410   if (equiv != vr->equiv)
411     {
412       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
413         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
414       else
415         bitmap_clear (vr->equiv);
416     }
417 }
418
419
420 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
421    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
422    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
423    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
424    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
425    to varying.
426    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
427    extract ranges from var + CST op limit.  */
428
429 static void
430 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
431                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
432 {
433   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
434   if ((t != VR_RANGE
435        && t != VR_ANTI_RANGE)
436       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
437       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
438     {
439       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
440       return;
441     }
442
443   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
444      to adjust them.  */
445   if (tree_int_cst_lt (max, min))
446     {
447       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
448       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one, 0);
449       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one, 0);
450       min = tmp;
451
452       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
453          that again.  But this represents an empty value range, so drop
454          to varying in this case.  */
455       if (tree_int_cst_lt (max, min))
456         {
457           set_value_range_to_varying (vr);
458           return;
459         }
460
461       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
462     }
463
464   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
465   if (t == VR_ANTI_RANGE)
466     {
467       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
468       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
469
470       if (is_min && is_max)
471         {
472           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
473           set_value_range_to_varying (vr);
474           return;
475         }
476       else if (is_min
477                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
478                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
479                     && integer_zerop (max)))
480         {
481           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
482           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one, 0);
483           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
484           t = VR_RANGE;
485         }
486       else if (is_max)
487         {
488           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
489           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one, 0);
490           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
491           t = VR_RANGE;
492         }
493     }
494
495   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
496 }
497
498 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
499
500 static inline void
501 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
502 {
503   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
504 }
505
506 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
507    with values we get from statements, and exists to clear the
508    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
509    infinity when we shouldn't.  */
510
511 static inline void
512 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
513 {
514   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
515   val = avoid_overflow_infinity (val);
516   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
517 }
518
519 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
520    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
521    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
522    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
523    overflow does not occur.  */
524
525 static inline void
526 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
527                                 bool overflow_infinity)
528 {
529   tree zero;
530
531   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
532     {
533       set_value_range_to_varying (vr);
534       return;
535     }
536
537   zero = build_int_cst (type, 0);
538   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
539                    (overflow_infinity
540                     ? positive_overflow_infinity (type)
541                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
542                    vr->equiv);
543 }
544
545 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
546
547 static inline void
548 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
549 {
550   tree zero = build_int_cst (type, 0);
551   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
552 }
553
554
555 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
556
557 static inline void
558 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
559 {
560   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
561 }
562
563
564 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
565
566 static inline void
567 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
568 {
569   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
570     set_value_range_to_varying (vr);
571   else
572     set_value_range (vr, VR_RANGE,
573                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
574                      vr->equiv);
575 }
576
577
578 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
579
580 static inline void
581 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
582 {
583   vr->type = VR_UNDEFINED;
584   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
585   if (vr->equiv)
586     bitmap_clear (vr->equiv);
587 }
588
589
590 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
591    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
592
593 static void
594 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
595 {
596   int cmp;
597
598   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
599   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
600   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
601   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
602   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
603   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
604   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
605     {
606       set_value_range_to_varying (vr);
607       return;
608     }
609   cmp = compare_values (min, max);
610   if (cmp == -1)
611     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
612   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
613     {
614       max = min;
615       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
616     }
617   else
618     {
619       set_value_range_to_varying (vr);
620       return;
621     }
622   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
623 }
624
625
626 /* Return value range information for VAR.
627
628    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
629    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
630
631 static value_range_t *
632 get_value_range (const_tree var)
633 {
634   value_range_t *vr;
635   tree sym;
636   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
637
638   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
639   if (! vr_value)
640     return NULL;
641
642   vr = vr_value[ver];
643   if (vr)
644     return vr;
645
646   /* Create a default value range.  */
647   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
648
649   /* Defer allocating the equivalence set.  */
650   vr->equiv = NULL;
651
652   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
653      in VAR's type.  */
654   sym = SSA_NAME_VAR (var);
655   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
656     {
657       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
658          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
659          default definitions of PARM_DECLs.  */
660       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
661           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
662           && nonnull_arg_p (sym))
663         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
664       else
665         set_value_range_to_varying (vr);
666     }
667
668   return vr;
669 }
670
671 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
672
673 static inline bool
674 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
675 {
676   if (val1 == val2)
677     return true;
678   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
679     return false;
680   if (is_overflow_infinity (val1))
681     return is_overflow_infinity (val2);
682   return true;
683 }
684
685 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
686
687 static inline bool
688 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
689 {
690   return (b1 == b2
691           || (b1 && b2
692               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
693 }
694
695 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
696    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
697    value.
698
699    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
700    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
701    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
702    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
703    is the range object associated with another SSA name.  */
704
705 static inline bool
706 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
707 {
708   value_range_t *old_vr;
709   bool is_new;
710
711   /* Update the value range, if necessary.  */
712   old_vr = get_value_range (var);
713   is_new = old_vr->type != new_vr->type
714            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
715            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
716            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
717
718   if (is_new)
719     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
720                      new_vr->equiv);
721
722   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
723
724   return is_new;
725 }
726
727
728 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
729    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
730
731 static void
732 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
733 {
734   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
735   value_range_t *vr = vr_value[ver];
736
737   if (*equiv == NULL)
738     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
739   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
740   if (vr && vr->equiv)
741     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
742 }
743
744
745 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
746
747 static inline bool
748 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
749 {
750   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
751          && integer_zerop (vr->min)
752          && integer_zerop (vr->max);
753 }
754
755
756 /* Return true if VR is [0, 0].  */
757
758 static inline bool
759 range_is_null (value_range_t *vr)
760 {
761   return vr->type == VR_RANGE
762          && integer_zerop (vr->min)
763          && integer_zerop (vr->max);
764 }
765
766
767 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
768
769 static inline bool
770 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
771 {
772   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
773           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
774 }
775
776 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
777
778 static inline bool
779 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
780 {
781   return (vr->type == VR_RANGE
782           && (is_overflow_infinity (vr->min)
783               || is_overflow_infinity (vr->max)));
784 }
785
786 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
787    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
788    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
789    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
790    uses an overflow infinity.  */
791
792 static bool
793 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
794 {
795   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
796   if (is_overflow_infinity (vr->min))
797     {
798       *strict_overflow_p = true;
799       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
800         return false;
801     }
802   if (is_overflow_infinity (vr->max))
803     {
804       *strict_overflow_p = true;
805       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
806         return false;
807     }
808   return true;
809 }
810
811
812 /* Like tree_expr_nonnegative_warnv_p, but this function uses value
813    ranges obtained so far.  */
814
815 static bool
816 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr, bool *strict_overflow_p)
817 {
818   return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (expr, strict_overflow_p)
819           || (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
820               && ssa_name_nonnegative_p (expr)));
821 }
822
823 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
824    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
825    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
826    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
827
828 static bool
829 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
830 {
831   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
832   switch (get_gimple_rhs_class (code))
833     {
834     case GIMPLE_UNARY_RHS:
835       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
836                                              gimple_expr_type (stmt),
837                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
838                                              strict_overflow_p);
839     case GIMPLE_BINARY_RHS:
840       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
841                                               gimple_expr_type (stmt),
842                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
843                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
844                                               strict_overflow_p);
845     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
846       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
847                                               strict_overflow_p);
848     case GIMPLE_INVALID_RHS:
849       gcc_unreachable ();
850     default:
851       gcc_unreachable ();
852     }
853 }
854
855 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
856    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
857    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
858    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
859
860 static bool
861 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
862 {
863   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
864     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
865   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
866     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
867
868   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
869                                         gimple_call_fndecl (stmt),
870                                         arg0,
871                                         arg1,
872                                         strict_overflow_p);
873 }
874
875 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
876    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
877    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
878    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
879
880 static bool
881 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
882 {
883   switch (gimple_code (stmt))
884     {
885     case GIMPLE_ASSIGN:
886       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
887     case GIMPLE_CALL:
888       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
889     default:
890       gcc_unreachable ();
891     }
892 }
893
894 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
895    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
896    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
897    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
898
899 static bool
900 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
901 {
902   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
903   switch (get_gimple_rhs_class (code))
904     {
905     case GIMPLE_UNARY_RHS:
906       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
907                                          gimple_expr_type (stmt),
908                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
909                                          strict_overflow_p);
910     case GIMPLE_BINARY_RHS:
911       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
912                                           gimple_expr_type (stmt),
913                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
914                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
915                                           strict_overflow_p);
916     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
917       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
918                                           strict_overflow_p);
919     case GIMPLE_INVALID_RHS:
920       gcc_unreachable ();
921     default:
922       gcc_unreachable ();
923     }
924 }
925
926 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
927    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
928    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
929    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
930
931 static bool
932 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
933 {
934   switch (gimple_code (stmt))
935     {
936     case GIMPLE_ASSIGN:
937       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
938     case GIMPLE_CALL:
939       return gimple_alloca_call_p (stmt);
940     default:
941       gcc_unreachable ();
942     }
943 }
944
945 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
946    obtained so far.  */
947
948 static bool
949 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
950 {
951   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
952     return true;
953
954   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
955      is nonnull if X is nonnull.  */
956   if (is_gimple_assign (stmt)
957       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
958     {
959       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
960       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
961
962       if (base != NULL_TREE
963           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
964           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
965         {
966           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
967           if (range_is_nonnull (vr))
968             return true;
969         }
970     }
971
972   return false;
973 }
974
975 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
976    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
977
978 static bool
979 valid_value_p (tree expr)
980 {
981   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
982     return true;
983
984   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
985       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
986     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
987             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
988
989   return is_gimple_min_invariant (expr);
990 }
991
992 /* Return
993    1 if VAL < VAL2
994    0 if !(VAL < VAL2)
995    -2 if those are incomparable.  */
996 static inline int
997 operand_less_p (tree val, tree val2)
998 {
999   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1000   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1001     {
1002       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1003         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1004       else
1005         {
1006           if (INT_CST_LT (val, val2))
1007             return 1;
1008         }
1009     }
1010   else
1011     {
1012       tree tcmp;
1013
1014       fold_defer_overflow_warnings ();
1015
1016       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1017
1018       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1019
1020       if (!tcmp
1021           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1022         return -2;
1023
1024       if (!integer_zerop (tcmp))
1025         return 1;
1026     }
1027
1028   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1029   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1030     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1031   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1032     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1033
1034   return 0;
1035 }
1036
1037 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1038
1039         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1040         -1 if VAL1 < VAL2,
1041          0 if VAL1 == VAL2,
1042         +1 if VAL1 > VAL2, and
1043         +2 if VAL1 != VAL2
1044
1045    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1046    and values that cannot be compared at compile time.
1047
1048    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1049    true if the return value is only valid if we assume that signed
1050    overflow is undefined.  */
1051
1052 static int
1053 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1054 {
1055   if (val1 == val2)
1056     return 0;
1057
1058   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1059      both integers.  */
1060   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1061               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1062   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1063      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1064   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1065   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1066
1067   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1068        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1069        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1070       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1071           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1072           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1073     {
1074       tree n1, c1, n2, c2;
1075       enum tree_code code1, code2;
1076
1077       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1078          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1079          same name, return -2.  */
1080       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1081         {
1082           code1 = SSA_NAME;
1083           n1 = val1;
1084           c1 = NULL_TREE;
1085         }
1086       else
1087         {
1088           code1 = TREE_CODE (val1);
1089           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1090           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1091           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1092             {
1093               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1094                 return -2;
1095               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1096               if (!c1)
1097                 return -2;
1098               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1099             }
1100         }
1101
1102       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1103         {
1104           code2 = SSA_NAME;
1105           n2 = val2;
1106           c2 = NULL_TREE;
1107         }
1108       else
1109         {
1110           code2 = TREE_CODE (val2);
1111           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1112           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1113           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1114             {
1115               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1116                 return -2;
1117               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1118               if (!c2)
1119                 return -2;
1120               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1121             }
1122         }
1123
1124       /* Both values must use the same name.  */
1125       if (n1 != n2)
1126         return -2;
1127
1128       if (code1 == SSA_NAME
1129           && code2 == SSA_NAME)
1130         /* NAME == NAME  */
1131         return 0;
1132
1133       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1134       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1135         return -2;
1136
1137       if (strict_overflow_p != NULL
1138           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1139           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1140         *strict_overflow_p = true;
1141
1142       if (code1 == SSA_NAME)
1143         {
1144           if (code2 == PLUS_EXPR)
1145             /* NAME < NAME + CST  */
1146             return -1;
1147           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1148             /* NAME > NAME - CST  */
1149             return 1;
1150         }
1151       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1152         {
1153           if (code2 == SSA_NAME)
1154             /* NAME + CST > NAME  */
1155             return 1;
1156           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1157             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1158             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1159           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1160             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1161             return 1;
1162         }
1163       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1164         {
1165           if (code2 == SSA_NAME)
1166             /* NAME - CST < NAME  */
1167             return -1;
1168           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1169             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1170             return -1;
1171           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1172             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1173                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1174             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1175         }
1176
1177       gcc_unreachable ();
1178     }
1179
1180   /* We cannot compare non-constants.  */
1181   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1182     return -2;
1183
1184   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1185     {
1186       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1187          infinities.  */
1188       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1189         {
1190           if (strict_overflow_p != NULL)
1191             *strict_overflow_p = true;
1192           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1193             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1194           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1195             return 1;
1196           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1197             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1198           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1199             return -1;
1200           return -2;
1201         }
1202
1203       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1204     }
1205   else
1206     {
1207       tree t;
1208
1209       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1210       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1211         return 0;
1212
1213       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1214       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1215         return -1;
1216
1217       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1218       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1219         return 1;
1220
1221       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1222          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1223          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1224          something about non-trivial operands.  */
1225       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1226           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1227         {
1228           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1229           if (t && integer_onep (t))
1230             return 2;
1231         }
1232
1233       return -2;
1234     }
1235 }
1236
1237 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1238    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1239
1240 static int
1241 compare_values (tree val1, tree val2)
1242 {
1243   bool sop;
1244   int ret;
1245
1246   sop = false;
1247   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1248   if (sop
1249       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1250     ret = -2;
1251   return ret;
1252 }
1253
1254
1255 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1256           0 if VAL is not inside VR,
1257          -2 if we cannot tell either way.
1258
1259    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1260           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1261           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1262           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1263
1264           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1265           currently expect this.  They are calling the function
1266           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1267           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1268           themselves.
1269
1270           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1271           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1272           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1273           adapting the users of these functions to the new semantics.
1274
1275    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1276    function.  */
1277
1278 static inline int
1279 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1280 {
1281   int cmp1, cmp2;
1282
1283   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1284   if (cmp1 == -2)
1285     return -2;
1286   if (cmp1 == 1)
1287     return 0;
1288
1289   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1290   if (cmp2 == -2)
1291     return -2;
1292
1293   return !cmp2;
1294 }
1295
1296
1297 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1298    intersection.
1299
1300    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1301    function.
1302    */
1303
1304 static inline bool
1305 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1306 {
1307   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1308      less than the minimum of the second range or vice versa.
1309      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1310   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1311     return false;
1312   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1313     return false;
1314   return true;
1315 }
1316
1317
1318 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1319    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1320    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1321    modified (currently the users of this function expect these
1322    semantics).  */
1323
1324 static inline bool
1325 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1326 {
1327   tree zero;
1328
1329   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1330               && vr->type != VR_VARYING
1331               && !symbolic_range_p (vr));
1332
1333   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1334   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1335 }
1336
1337 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1338    false otherwise or if no value range information is available.  */
1339
1340 bool
1341 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1342 {
1343   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1344
1345   if (!vr)
1346     return false;
1347
1348   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1349      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
1350   if (vr->type == VR_RANGE)
1351     {
1352       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1353
1354       return (result == 0 || result == 1);
1355     }
1356   return false;
1357 }
1358
1359 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1360    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1361    constant.  */
1362
1363 static tree
1364 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1365 {
1366   value_range_t *vr;
1367
1368   if (is_gimple_min_invariant (op))
1369     return op;
1370
1371   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1372     return NULL_TREE;
1373
1374   vr = get_value_range (op);
1375   if (vr->type == VR_RANGE
1376       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1377       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1378     return vr->min;
1379
1380   return NULL_TREE;
1381 }
1382
1383
1384 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1385    it in *VR_P.  */
1386
1387 static void
1388 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1389 {
1390   tree var, cond, limit, min, max, type;
1391   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1392   enum tree_code cond_code;
1393
1394   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1395   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1396
1397   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1398
1399   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1400   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1401       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1402       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1403     {
1404       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1405          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1406       cond_code = TREE_CODE (cond);
1407       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1408       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1409     }
1410   else
1411     {
1412       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1413          to flip around the comparison code to create the proper range
1414          for VAR.  */
1415       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1416       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1417       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1418     }
1419
1420   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1421
1422   type = TREE_TYPE (limit);
1423   gcc_assert (limit != var);
1424
1425   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1426      and inequality.  */
1427   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1428     {
1429       set_value_range_to_varying (vr_p);
1430       return;
1431     }
1432
1433   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1434      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1435      unnecessarily. */
1436   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1437
1438   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1439   if (limit_vr
1440       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1441           || limit_vr->type == VR_VARYING
1442           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1443     limit_vr = NULL;
1444
1445   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1446      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1447      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1448      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1449      we are done.  */
1450   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1451   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1452
1453   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1454      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1455      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1456      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1457      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1458      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1459      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1460      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1461      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1462      One special case we handle is extracting a range from a
1463      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1464   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1465       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1466     {
1467       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1468         {
1469           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1470                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1471           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min, 0);
1472           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1473         }
1474       else
1475         {
1476           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1477           max = limit;
1478         }
1479
1480       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1481          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1482          unsigned values as negative singed values here.  */
1483       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), TREE_INT_CST_LOW (min),
1484                                    TREE_INT_CST_HIGH (min), 0, false);
1485       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), TREE_INT_CST_LOW (max),
1486                                    TREE_INT_CST_HIGH (max), 0, false);
1487
1488       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1489          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1490          this for us.  */
1491       if (cond_code == LE_EXPR)
1492         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1493                                           min, max, vr_p->equiv);
1494       else if (cond_code == GT_EXPR)
1495         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1496                                           min, max, vr_p->equiv);
1497       else
1498         gcc_unreachable ();
1499     }
1500   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1501     {
1502       enum value_range_type range_type;
1503
1504       if (limit_vr)
1505         {
1506           range_type = limit_vr->type;
1507           min = limit_vr->min;
1508           max = limit_vr->max;
1509         }
1510       else
1511         {
1512           range_type = VR_RANGE;
1513           min = limit;
1514           max = limit;
1515         }
1516
1517       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1518
1519       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1520          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1521          from LIMIT.  */
1522       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1523         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1524     }
1525   else if (cond_code == NE_EXPR)
1526     {
1527       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1528          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1529          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1530          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1531          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1532          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1533          not its anti-range.
1534
1535          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1536          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1537          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1538          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1539          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1540          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1541          represent these ranges.
1542
1543          The only situation in which we can build a valid
1544          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1545          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1546          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1547       if (limit_vr
1548           && limit_vr->type == VR_RANGE
1549           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1550         {
1551           min = limit_vr->min;
1552           max = limit_vr->max;
1553         }
1554       else
1555         {
1556           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1557              valid anti-range.  */
1558           min = max = limit;
1559         }
1560
1561       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1562          just use the original LIMIT.  */
1563       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1564           && vrp_val_is_min (min)
1565           && vrp_val_is_max (max))
1566         min = max = limit;
1567
1568       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1569     }
1570   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1571     {
1572       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1573
1574       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1575         max = limit;
1576       else
1577         {
1578           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1579              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1580              LT_EXPR.  */
1581           max = limit_vr->max;
1582         }
1583
1584       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1585          It would be pointless to try and do anything more since this
1586          all should be optimized away above us.  */
1587       if ((cond_code == LT_EXPR
1588            && compare_values (max, min) == 0)
1589           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1590         set_value_range_to_varying (vr_p);
1591       else
1592         {
1593           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1594           if (cond_code == LT_EXPR)
1595             {
1596               tree one = build_int_cst (type, 1);
1597               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1598               if (EXPR_P (max))
1599                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1600             }
1601
1602           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1603         }
1604     }
1605   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1606     {
1607       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1608
1609       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1610         min = limit;
1611       else
1612         {
1613           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1614              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1615              GT_EXPR.  */
1616           min = limit_vr->min;
1617         }
1618
1619       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1620          It would be pointless to try and do anything more since this
1621          all should be optimized away above us.  */
1622       if ((cond_code == GT_EXPR
1623            && compare_values (min, max) == 0)
1624           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1625         set_value_range_to_varying (vr_p);
1626       else
1627         {
1628           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1629           if (cond_code == GT_EXPR)
1630             {
1631               tree one = build_int_cst (type, 1);
1632               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1633               if (EXPR_P (min))
1634                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1635             }
1636
1637           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1638         }
1639     }
1640   else
1641     gcc_unreachable ();
1642
1643   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1644      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1645      instance,
1646
1647         if (p_5 == NULL)
1648           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1649           x_7 = p_6->fld;
1650           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1651
1652      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1653      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1654      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1655      would arise from
1656
1657         if (i_5 > 10)
1658           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1659           if (i_5 < 5)
1660             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1661
1662      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1663      pointless to try and do anything with i_7's range because
1664      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1665      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1666      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1667      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1668      this extra check does not hurt and may protect against future
1669      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1670      NULL pointer dereference example.
1671
1672      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1673      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1674      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1675      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1676
1677   var_vr = get_value_range (var);
1678
1679   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1680      ranges or anti-ranges.  */
1681   if (vr_p->type == VR_VARYING
1682       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1683       || var_vr->type == VR_VARYING
1684       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1685       || symbolic_range_p (vr_p)
1686       || symbolic_range_p (var_vr))
1687     return;
1688
1689   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1690     {
1691       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1692          refine the resulting range.  Since the assert expression
1693          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1694          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1695          get better precision.  */
1696       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1697         {
1698           /* Use the larger of the two minimums.  */
1699           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1700             min = var_vr->min;
1701           else
1702             min = vr_p->min;
1703
1704           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1705           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1706             max = var_vr->max;
1707           else
1708             max = vr_p->max;
1709
1710           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1711         }
1712       else
1713         {
1714           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1715              VARYING, because we will not be able to do anything
1716              meaningful with it.  */
1717           set_value_range_to_varying (vr_p);
1718         }
1719     }
1720   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1721            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1722     {
1723       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1724          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1725          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1726          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1727       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1728           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1729         set_value_range_to_varying (vr_p);
1730       else
1731         {
1732           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1733           int cmp;
1734
1735           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1736              there are three cases to consider.
1737
1738
1739              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1740                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1741                 different.  In that case the resulting range
1742                 should be whichever range is more precise.
1743                 Typically that will be the VR_RANGE.
1744
1745              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1746                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1747                 should be the VR_RANGE.
1748
1749              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1750                 and the VR_RANGE.
1751
1752                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1753                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1754                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1755                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1756                     high limit of the original VR_RANGE.
1757
1758                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1759                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1760                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1761                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1762                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1763           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1764             {
1765               anti_min = vr_p->min;
1766               anti_max = vr_p->max;
1767               real_min = var_vr->min;
1768               real_max = var_vr->max;
1769             }
1770           else
1771             {
1772               anti_min = var_vr->min;
1773               anti_max = var_vr->max;
1774               real_min = vr_p->min;
1775               real_max = vr_p->max;
1776             }
1777
1778
1779           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1780              not including any endpoints.  */
1781           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1782               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1783             {
1784               /* If the range is covering the whole valid range of
1785                  the type keep the anti-range.  */
1786               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1787                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1788                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1789                                  real_max, vr_p->equiv);
1790             }
1791           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1792              VR_RANGE.  */
1793           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1794                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1795             {
1796               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1797                                real_max, vr_p->equiv);
1798             }
1799           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1800              part of the real range.  Thus creating a new
1801              low for the real range.  */
1802           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1803                     || cmp == 0)
1804                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1805             {
1806               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1807               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1808                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1809                 {
1810                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1811                     {
1812                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1813                       return;
1814                     }
1815                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1816                 }
1817               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1818                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1819                                    anti_max,
1820                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1821               else
1822                 min = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1823                                    anti_max, size_int (1));
1824               max = real_max;
1825               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1826             }
1827           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1828              part of the real range.  Thus creating a new
1829              higher for the real range.  */
1830           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1831                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1832                        || cmp == 0))
1833             {
1834               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1835               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1836                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1837                 {
1838                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1839                     {
1840                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1841                       return;
1842                     }
1843                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1844                 }
1845               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1846                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1847                                    anti_min,
1848                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1849               else
1850                 max = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1851                                    anti_min,
1852                                    size_int (-1));
1853               min = real_min;
1854               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1855             }
1856         }
1857     }
1858 }
1859
1860
1861 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1862    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1863    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1864    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1865    instance,
1866
1867         x_3 = y_5;
1868         if (x_3 > y_5)
1869           ...
1870
1871     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1872     always false.  */
1873
1874 static void
1875 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1876 {
1877   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1878
1879   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1880     copy_value_range (vr, var_vr);
1881   else
1882     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1883
1884   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1885 }
1886
1887
1888 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1889    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1890    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1891    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1892    the type does not support it.  */
1893
1894 static tree
1895 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1896 {
1897   tree res;
1898
1899   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1900
1901   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1902      on -INF and +INF.  */
1903   if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
1904     {
1905       int checkz = compare_values (res, val1);
1906       bool overflow = false;
1907
1908       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1909          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1910       if ((code == PLUS_EXPR
1911            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1912           || (code == MINUS_EXPR
1913               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1914         {
1915           overflow = true;
1916         }
1917       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1918          output of the multiplication by the first input of the
1919          multiplication.  If the result of that division operation is
1920          not equal to the second input of the multiplication, then the
1921          multiplication overflowed.  */
1922       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1923         {
1924           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1925                                       res,
1926                                       val1, 0);
1927           int check = compare_values (tmp, val2);
1928
1929           if (check != 0)
1930             overflow = true;
1931         }
1932
1933       if (overflow)
1934         {
1935           res = copy_node (res);
1936           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1937         }
1938
1939     }
1940   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
1941             && !TREE_OVERFLOW (val1)
1942             && !TREE_OVERFLOW (val2))
1943            || is_overflow_infinity (val1)
1944            || is_overflow_infinity (val2))
1945     {
1946       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1947          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1948          and the combination of signs of the operands.  */
1949       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1950       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1951
1952       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1953           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
1954         return NULL_TREE;
1955
1956       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
1957          since we can't tell what the sign of the result should be.
1958          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
1959       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
1960            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
1961           && is_overflow_infinity (val1)
1962           && is_overflow_infinity (val2))
1963         return NULL_TREE;
1964
1965       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
1966       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
1967            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1968            || code == CEIL_DIV_EXPR
1969            || code == EXACT_DIV_EXPR
1970            || code == ROUND_DIV_EXPR
1971            || code == RSHIFT_EXPR)
1972           && (is_overflow_infinity (val1)
1973               || is_overflow_infinity (val2)))
1974         return NULL_TREE;
1975
1976       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1977          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1978          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1979          can yield overflow without overflown operands because we
1980          are working with integral types only... except in the
1981          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1982          for division too.  */
1983
1984       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1985          by the comparison of the signs of the operands.  */
1986       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1987           /* For addition, the operands must be of the same sign
1988              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1989              of one of the operands, for example the first.  For
1990              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
1991           || (code == PLUS_EXPR
1992               && (sgn1 >= 0
1993                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
1994                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
1995           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
1996              different signs to yield an overflow.  Its sign is
1997              therefore that of the first operand or the opposite of
1998              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
1999              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2000              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2001              - INF is negative, not positive.  */
2002           || (code == MINUS_EXPR
2003               && (sgn1 >= 0
2004                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2005                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2006           /* We only get in here with positive shift count, so the
2007              overflow direction is the same as the sign of val1.
2008              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2009              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2010           || (code == RSHIFT_EXPR
2011               && sgn1 >= 0)
2012           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2013           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2014           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2015           || code == CEIL_DIV_EXPR
2016           || code == EXACT_DIV_EXPR
2017           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2018         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2019                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2020                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2021       else
2022         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2023                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2024                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2025     }
2026
2027   return res;
2028 }
2029
2030
2031 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
2032    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
2033
2034 static void
2035 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2036                                 enum tree_code code,
2037                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2038 {
2039   enum value_range_type type;
2040   tree min, max;
2041   int cmp;
2042   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2043   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2044
2045   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2046      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2047   if (code != PLUS_EXPR
2048       && code != MINUS_EXPR
2049       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2050       && code != MULT_EXPR
2051       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2052       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2053       && code != CEIL_DIV_EXPR
2054       && code != EXACT_DIV_EXPR
2055       && code != ROUND_DIV_EXPR
2056       && code != RSHIFT_EXPR
2057       && code != MIN_EXPR
2058       && code != MAX_EXPR
2059       && code != BIT_AND_EXPR
2060       && code != BIT_IOR_EXPR
2061       && code != TRUTH_AND_EXPR
2062       && code != TRUTH_OR_EXPR)
2063     {
2064       /* We can still do constant propagation here.  */
2065       tree const_op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0);
2066       tree const_op1 = op_with_constant_singleton_value_range (op1);
2067       if (const_op0 || const_op1)
2068         {
2069           tree tem = fold_binary (code, expr_type,
2070                                   const_op0 ? const_op0 : op0,
2071                                   const_op1 ? const_op1 : op1);
2072           if (tem
2073               && is_gimple_min_invariant (tem)
2074               && !is_overflow_infinity (tem))
2075             {
2076               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2077               return;
2078             }
2079         }
2080       set_value_range_to_varying (vr);
2081       return;
2082     }
2083
2084   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2085      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2086   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2087     vr0 = *(get_value_range (op0));
2088   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2089     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2090   else
2091     set_value_range_to_varying (&vr0);
2092
2093   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2094     vr1 = *(get_value_range (op1));
2095   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2096     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2097   else
2098     set_value_range_to_varying (&vr1);
2099
2100   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
2101   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
2102     {
2103       set_value_range_to_undefined (vr);
2104       return;
2105     }
2106
2107   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2108   type = vr0.type;
2109
2110   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2111      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2112      because we may be able to derive a useful range even if one of
2113      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2114      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2115      some cases.  */
2116   if (code != BIT_AND_EXPR
2117       && code != TRUTH_AND_EXPR
2118       && code != TRUTH_OR_EXPR
2119       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2120       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2121       && code != CEIL_DIV_EXPR
2122       && code != EXACT_DIV_EXPR
2123       && code != ROUND_DIV_EXPR
2124       && (vr0.type == VR_VARYING
2125           || vr1.type == VR_VARYING
2126           || vr0.type != vr1.type
2127           || symbolic_range_p (&vr0)
2128           || symbolic_range_p (&vr1)))
2129     {
2130       set_value_range_to_varying (vr);
2131       return;
2132     }
2133
2134   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2135   if (POINTER_TYPE_P (expr_type)
2136       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2137       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
2138     {
2139       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2140         {
2141           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2142              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2143              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2144              are varying.  */
2145           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2146             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2147           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2148             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2149           else
2150             set_value_range_to_varying (vr);
2151
2152           return;
2153         }
2154       gcc_assert (code == POINTER_PLUS_EXPR);
2155       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2156          whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2157       if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2158         set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2159       else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2160         set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2161       else
2162         set_value_range_to_varying (vr);
2163
2164       return;
2165     }
2166
2167   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2168      range and see what we end up with.  */
2169   if (code == TRUTH_AND_EXPR
2170       || code == TRUTH_OR_EXPR)
2171     {
2172       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
2173          expression evaluates zero.  */
2174       if (code == TRUTH_AND_EXPR
2175           && ((vr0.type == VR_RANGE
2176                && integer_zerop (vr0.min)
2177                && integer_zerop (vr0.max))
2178               || (vr1.type == VR_RANGE
2179                   && integer_zerop (vr1.min)
2180                   && integer_zerop (vr1.max))))
2181         {
2182           type = VR_RANGE;
2183           min = max = build_int_cst (expr_type, 0);
2184         }
2185       /* If one of the operands is one, we know that the whole
2186          expression evaluates one.  */
2187       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
2188                && ((vr0.type == VR_RANGE
2189                     && integer_onep (vr0.min)
2190                     && integer_onep (vr0.max))
2191                    || (vr1.type == VR_RANGE
2192                        && integer_onep (vr1.min)
2193                        && integer_onep (vr1.max))))
2194         {
2195           type = VR_RANGE;
2196           min = max = build_int_cst (expr_type, 1);
2197         }
2198       else if (vr0.type != VR_VARYING
2199                && vr1.type != VR_VARYING
2200                && vr0.type == vr1.type
2201                && !symbolic_range_p (&vr0)
2202                && !overflow_infinity_range_p (&vr0)
2203                && !symbolic_range_p (&vr1)
2204                && !overflow_infinity_range_p (&vr1))
2205         {
2206           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
2207           min = fold_binary (code, expr_type, vr0.min, vr1.min);
2208           max = fold_binary (code, expr_type, vr0.max, vr1.max);
2209         }
2210       else
2211         {
2212           /* The result of a TRUTH_*_EXPR is always true or false.  */
2213           set_value_range_to_truthvalue (vr, expr_type);
2214           return;
2215         }
2216     }
2217   else if (code == PLUS_EXPR
2218            || code == MIN_EXPR
2219            || code == MAX_EXPR)
2220     {
2221       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2222          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2223          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2224          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2225          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2226          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2227          this point.  */
2228       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2229         {
2230           set_value_range_to_varying (vr);
2231           return;
2232         }
2233
2234       /* For operations that make the resulting range directly
2235          proportional to the original ranges, apply the operation to
2236          the same end of each range.  */
2237       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2238       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2239
2240       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2241          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2242          arithmetic.
2243          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2244       if (code == PLUS_EXPR
2245           && (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2246           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2247         {
2248           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2249                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2250                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2251           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2252                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2253                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2254         }
2255     }
2256   else if (code == MULT_EXPR
2257            || code == TRUNC_DIV_EXPR
2258            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2259            || code == CEIL_DIV_EXPR
2260            || code == EXACT_DIV_EXPR
2261            || code == ROUND_DIV_EXPR
2262            || code == RSHIFT_EXPR)
2263     {
2264       tree val[4];
2265       size_t i;
2266       bool sop;
2267
2268       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2269          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2270          precise range for such a case.  For example, if we have
2271          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2272          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2273          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2274          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2275          point.  */
2276       if (code == MULT_EXPR
2277           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2278           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
2279         {
2280           set_value_range_to_varying (vr);
2281           return;
2282         }
2283
2284       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2285          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2286          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2287          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2288          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2289       if (code == RSHIFT_EXPR)
2290         {
2291           if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2292               || !vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop)
2293               || (operand_less_p
2294                   (build_int_cst (TREE_TYPE (vr1.max),
2295                                   TYPE_PRECISION (expr_type) - 1),
2296                    vr1.max) != 0))
2297             {
2298               set_value_range_to_varying (vr);
2299               return;
2300             }
2301         }
2302
2303       else if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2304                 || code == FLOOR_DIV_EXPR
2305                 || code == CEIL_DIV_EXPR
2306                 || code == EXACT_DIV_EXPR
2307                 || code == ROUND_DIV_EXPR)
2308                && (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0)))
2309         {
2310           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2311              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2312              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2313           if (vr1.type == VR_RANGE
2314               && !symbolic_range_p (&vr1)
2315               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2316             {
2317               vr0.type = type = VR_RANGE;
2318               vr0.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op0));
2319               vr0.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op1));
2320             }
2321           else
2322             {
2323               set_value_range_to_varying (vr);
2324               return;
2325             }
2326         }
2327
2328       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2329          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2330          include 0.  */
2331       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2332            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2333            || code == CEIL_DIV_EXPR
2334            || code == EXACT_DIV_EXPR
2335            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2336           && vr0.type == VR_RANGE
2337           && (vr1.type != VR_RANGE
2338               || symbolic_range_p (&vr1)
2339               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2340         {
2341           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2342           int cmp;
2343
2344           sop = false;
2345           min = NULL_TREE;
2346           max = NULL_TREE;
2347           if (vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop) && !sop)
2348             {
2349               /* For unsigned division or when divisor is known
2350                  to be non-negative, the range has to cover
2351                  all numbers from 0 to max for positive max
2352                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2353               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2354               if (cmp == -1)
2355                 max = zero;
2356               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2357                 max = vr0.max;
2358               else
2359                 type = VR_VARYING;
2360               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2361               if (cmp == 1)
2362                 min = zero;
2363               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2364                 min = vr0.min;
2365               else
2366                 type = VR_VARYING;
2367             }
2368           else
2369             {
2370               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2371                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2372                  as the division can change the sign.  */
2373               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2374               return;
2375             }
2376           if (type == VR_VARYING)
2377             {
2378               set_value_range_to_varying (vr);
2379               return;
2380             }
2381         }
2382
2383       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
2384          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2385          need to operate on different values to get the minimum and
2386          maximum values for the new range.  One approach is to figure
2387          out all the variations of range combinations and do the
2388          operations.
2389
2390          However, this involves several calls to compare_values and it
2391          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2392          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2393          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2394          the new range.  */
2395       else
2396         {
2397           gcc_assert ((vr0.type == VR_RANGE
2398                        || (code == MULT_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE))
2399                       && vr0.type == vr1.type);
2400
2401           /* Compute the 4 cross operations.  */
2402           sop = false;
2403           val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2404           if (val[0] == NULL_TREE)
2405             sop = true;
2406
2407           if (vr1.max == vr1.min)
2408             val[1] = NULL_TREE;
2409           else
2410             {
2411               val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2412               if (val[1] == NULL_TREE)
2413                 sop = true;
2414             }
2415
2416           if (vr0.max == vr0.min)
2417             val[2] = NULL_TREE;
2418           else
2419             {
2420               val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2421               if (val[2] == NULL_TREE)
2422                 sop = true;
2423             }
2424
2425           if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
2426             val[3] = NULL_TREE;
2427           else
2428             {
2429               val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2430               if (val[3] == NULL_TREE)
2431                 sop = true;
2432             }
2433
2434           if (sop)
2435             {
2436               set_value_range_to_varying (vr);
2437               return;
2438             }
2439
2440           /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2441              of VAL[i].  */
2442           min = val[0];
2443           max = val[0];
2444           for (i = 1; i < 4; i++)
2445             {
2446               if (!is_gimple_min_invariant (min)
2447                   || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2448                   || !is_gimple_min_invariant (max)
2449                   || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2450                 break;
2451
2452               if (val[i])
2453                 {
2454                   if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2455                       || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2456                           && !is_overflow_infinity (val[i])))
2457                     {
2458                       /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2459                          to it so that we set the resulting range to
2460                          VARYING.  */
2461                       min = max = val[i];
2462                       break;
2463                     }
2464
2465                   if (compare_values (val[i], min) == -1)
2466                     min = val[i];
2467
2468                   if (compare_values (val[i], max) == 1)
2469                     max = val[i];
2470                 }
2471             }
2472         }
2473     }
2474   else if (code == MINUS_EXPR)
2475     {
2476       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2477          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2478          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2479          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2480          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2481          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2482          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2483       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2484         {
2485           set_value_range_to_varying (vr);
2486           return;
2487         }
2488
2489       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2490          each range.  */
2491       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2492       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2493     }
2494   else if (code == BIT_AND_EXPR)
2495     {
2496       if (vr0.type == VR_RANGE
2497           && vr0.min == vr0.max
2498           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2499           && !TREE_OVERFLOW (vr0.max)
2500           && tree_int_cst_sgn (vr0.max) >= 0)
2501         {
2502           min = build_int_cst (expr_type, 0);
2503           max = vr0.max;
2504         }
2505       else if (vr1.type == VR_RANGE
2506                && vr1.min == vr1.max
2507                && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST
2508                && !TREE_OVERFLOW (vr1.max)
2509                && tree_int_cst_sgn (vr1.max) >= 0)
2510         {
2511           type = VR_RANGE;
2512           min = build_int_cst (expr_type, 0);
2513           max = vr1.max;
2514         }
2515       else
2516         {
2517           set_value_range_to_varying (vr);
2518           return;
2519         }
2520     }
2521   else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2522     {
2523       if (vr0.type == VR_RANGE
2524           && vr1.type == VR_RANGE
2525           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2526           && TREE_CODE (vr1.min) == INTEGER_CST
2527           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2528           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST
2529           && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2530           && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2531         {
2532           double_int vr0_max = tree_to_double_int (vr0.max);
2533           double_int vr1_max = tree_to_double_int (vr1.max);
2534           double_int ior_max;
2535
2536           /* Set all bits to the right of the most significant one to 1.
2537              For example, [0, 4] | [4, 4] = [4, 7]. */
2538           ior_max.low = vr0_max.low | vr1_max.low;
2539           ior_max.high = vr0_max.high | vr1_max.high;
2540           if (ior_max.high != 0)
2541             {
2542               ior_max.low = ~(unsigned HOST_WIDE_INT)0u;
2543               ior_max.high |= ((HOST_WIDE_INT) 1
2544                                << floor_log2 (ior_max.high)) - 1;
2545             }
2546           else if (ior_max.low != 0)
2547             ior_max.low |= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1u
2548                             << floor_log2 (ior_max.low)) - 1;
2549
2550           /* Both of these endpoints are conservative.  */
2551           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2552           max = double_int_to_tree (expr_type, ior_max);
2553         }
2554       else
2555         {
2556           set_value_range_to_varying (vr);
2557           return;
2558         }
2559     }
2560   else
2561     gcc_unreachable ();
2562
2563   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2564      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2565      representation.  */
2566   if (min == NULL_TREE
2567       || !is_gimple_min_invariant (min)
2568       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2569       || max == NULL_TREE
2570       || !is_gimple_min_invariant (max)
2571       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2572     {
2573       set_value_range_to_varying (vr);
2574       return;
2575     }
2576
2577   /* We punt if:
2578      1) [-INF, +INF]
2579      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2580      3) [+-INF(OVF), +INF]
2581      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2582      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2583      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2584      overflow.  */
2585   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2586       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2587     {
2588       set_value_range_to_varying (vr);
2589       return;
2590     }
2591
2592   cmp = compare_values (min, max);
2593   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2594     {
2595       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2596          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2597          the new range VARYING.  */
2598       set_value_range_to_varying (vr);
2599     }
2600   else
2601     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2602 }
2603
2604
2605 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
2606    the range of its operand and the expression code.  */
2607
2608 static void
2609 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
2610                                tree type, tree op0)
2611 {
2612   tree min, max;
2613   int cmp;
2614   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2615
2616   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2617      cannot easily determine a resulting range.  */
2618   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2619       || code == FLOAT_EXPR
2620       || code == BIT_NOT_EXPR
2621       || code == CONJ_EXPR)
2622     {
2623       /* We can still do constant propagation here.  */
2624       if ((op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0)) != NULL_TREE)
2625         {
2626           tree tem = fold_unary (code, type, op0);
2627           if (tem
2628               && is_gimple_min_invariant (tem)
2629               && !is_overflow_infinity (tem))
2630             {
2631               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2632               return;
2633             }
2634         }
2635       set_value_range_to_varying (vr);
2636       return;
2637     }
2638
2639   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2640      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2641   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2642     vr0 = *(get_value_range (op0));
2643   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2644     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2645   else
2646     set_value_range_to_varying (&vr0);
2647
2648   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2649   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2650     {
2651       set_value_range_to_undefined (vr);
2652       return;
2653     }
2654
2655   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2656      a pointer or integral type.  */
2657   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2658        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2659       || (vr0.type != VR_VARYING
2660           && symbolic_range_p (&vr0)))
2661     {
2662       set_value_range_to_varying (vr);
2663       return;
2664     }
2665
2666   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2667      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2668   if (POINTER_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2669     {
2670       bool sop;
2671
2672       sop = false;
2673       if (range_is_nonnull (&vr0)
2674           || (tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, op0, &sop)
2675               && !sop))
2676         set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2677       else if (range_is_null (&vr0))
2678         set_value_range_to_null (vr, type);
2679       else
2680         set_value_range_to_varying (vr);
2681
2682       return;
2683     }
2684
2685   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2686   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2687       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2688       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2689     {
2690       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2691       tree outer_type = type;
2692
2693       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2694          a full range for the following transformation.  */
2695       if (vr0.type == VR_VARYING
2696           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2697         {
2698           vr0.type = VR_RANGE;
2699           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2700           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2701         }
2702
2703       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2704          not truncating we can convert the min and max values and
2705          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2706          conversion if the size of the range is less than what the
2707          precision of the target type can represent and the range is
2708          not an anti-range.  */
2709       if ((vr0.type == VR_RANGE
2710            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2711           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2712           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2713           && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2714           && !is_overflow_infinity (vr0.max)
2715           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2716               || (vr0.type == VR_RANGE
2717                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2718                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min, 0),
2719                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)), 0)))))
2720         {
2721           tree new_min, new_max;
2722           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2723                                            TREE_INT_CST_LOW (vr0.min),
2724                                            TREE_INT_CST_HIGH (vr0.min), 0, 0);
2725           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2726                                            TREE_INT_CST_LOW (vr0.max),
2727                                            TREE_INT_CST_HIGH (vr0.max), 0, 0);
2728           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2729                                             new_min, new_max, NULL);
2730           return;
2731         }
2732
2733       set_value_range_to_varying (vr);
2734       return;
2735     }
2736
2737   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2738      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2739      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2740      operand that is VR_VARYING.  */
2741   if (vr0.type == VR_VARYING)
2742     {
2743       set_value_range_to_varying (vr);
2744       return;
2745     }
2746
2747   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2748      up with.  */
2749   if (code == NEGATE_EXPR
2750       && !TYPE_UNSIGNED (type))
2751     {
2752       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2753          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2754       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2755         min = negative_overflow_infinity (type);
2756       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2757         min = positive_overflow_infinity (type);
2758       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2759         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2760       else if (needs_overflow_infinity (type))
2761         {
2762           if (supports_overflow_infinity (type)
2763               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2764               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2765             min = positive_overflow_infinity (type);
2766           else
2767             {
2768               set_value_range_to_varying (vr);
2769               return;
2770             }
2771         }
2772       else
2773         min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2774
2775       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2776         max = negative_overflow_infinity (type);
2777       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2778         max = positive_overflow_infinity (type);
2779       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2780         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2781       else if (needs_overflow_infinity (type))
2782         {
2783           if (supports_overflow_infinity (type))
2784             max = positive_overflow_infinity (type);
2785           else
2786             {
2787               set_value_range_to_varying (vr);
2788               return;
2789             }
2790         }
2791       else
2792         max = TYPE_MIN_VALUE (type);
2793     }
2794   else if (code == NEGATE_EXPR
2795            && TYPE_UNSIGNED (type))
2796     {
2797       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
2798         {
2799           max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2800           min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2801         }
2802       else
2803         {
2804           if (range_is_null (&vr0))
2805             set_value_range_to_null (vr, type);
2806           else
2807             set_value_range_to_varying (vr);
2808           return;
2809         }
2810     }
2811   else if (code == ABS_EXPR
2812            && !TYPE_UNSIGNED (type))
2813     {
2814       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
2815          useful range.  */
2816       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2817           && ((vr0.type == VR_RANGE
2818                && vrp_val_is_min (vr0.min))
2819               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2820                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
2821                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
2822         {
2823           set_value_range_to_varying (vr);
2824           return;
2825         }
2826
2827       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
2828          included negative values.  */
2829       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2830         min = positive_overflow_infinity (type);
2831       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2832         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2833       else if (!needs_overflow_infinity (type))
2834         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
2835       else if (supports_overflow_infinity (type))
2836         min = positive_overflow_infinity (type);
2837       else
2838         {
2839           set_value_range_to_varying (vr);
2840           return;
2841         }
2842
2843       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2844         max = positive_overflow_infinity (type);
2845       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2846         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2847       else if (!needs_overflow_infinity (type))
2848         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
2849       else if (supports_overflow_infinity (type)
2850                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
2851                   doesn't like this and ICEs.  */
2852                && !is_positive_overflow_infinity (min))
2853         max = positive_overflow_infinity (type);
2854       else
2855         {
2856           set_value_range_to_varying (vr);
2857           return;
2858         }
2859
2860       cmp = compare_values (min, max);
2861
2862       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
2863          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
2864       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2865         {
2866           if (range_includes_zero_p (&vr0))
2867             {
2868               /* Take the lower of the two values.  */
2869               if (cmp != 1)
2870                 max = min;
2871
2872               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
2873                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
2874                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
2875                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
2876               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2877                 {
2878                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
2879
2880                   min = (vr0.min != type_min_value
2881                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
2882                                             integer_one_node, 0)
2883                          : type_min_value);
2884                 }
2885               else
2886                 {
2887                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
2888                     min = negative_overflow_infinity (type);
2889                   else
2890                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2891                 }
2892             }
2893           else
2894             {
2895               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
2896                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
2897                  anti-range.  */
2898               vr0.type = VR_RANGE;
2899               min = build_int_cst (type, 0);
2900               if (needs_overflow_infinity (type))
2901                 {
2902                   if (supports_overflow_infinity (type))
2903                     max = positive_overflow_infinity (type);
2904                   else
2905                     {
2906                       set_value_range_to_varying (vr);
2907                       return;
2908                     }
2909                 }
2910               else
2911                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
2912             }
2913         }
2914
2915       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
2916          range will be zero.  */
2917       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
2918         {
2919           if (cmp == 1)
2920             max = min;
2921           min = build_int_cst (type, 0);
2922         }
2923       else
2924         {
2925           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
2926           if (cmp == 1)
2927             {
2928               tree t = min;
2929               min = max;
2930               max = t;
2931             }
2932         }
2933     }
2934   else
2935     {
2936       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
2937       min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2938       max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2939
2940       if (needs_overflow_infinity (type))
2941         {
2942           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
2943
2944           /* If both sides have overflowed, we don't know
2945              anything.  */
2946           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
2947                || TREE_OVERFLOW (min))
2948               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
2949                   || TREE_OVERFLOW (max)))
2950             {
2951               set_value_range_to_varying (vr);
2952               return;
2953             }
2954
2955           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2956             min = vr0.min;
2957           else if (TREE_OVERFLOW (min))
2958             {
2959               if (supports_overflow_infinity (type))
2960                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
2961                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
2962                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
2963               else
2964                 {
2965                   set_value_range_to_varying (vr);
2966                   return;
2967                 }
2968             }
2969
2970           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2971             max = vr0.max;
2972           else if (TREE_OVERFLOW (max))
2973             {
2974               if (supports_overflow_infinity (type))
2975                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
2976                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
2977                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
2978               else
2979                 {
2980                   set_value_range_to_varying (vr);
2981                   return;
2982                 }
2983             }
2984         }
2985     }
2986
2987   cmp = compare_values (min, max);
2988   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2989     {
2990       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2991          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2992          the new range VARYING.  */
2993       set_value_range_to_varying (vr);
2994     }
2995   else
2996     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
2997 }
2998
2999
3000 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
3001    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3002
3003 static void
3004 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
3005 {
3006   tree op0, op1;
3007   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3008   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3009
3010   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3011      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3012   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
3013   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3014     vr0 = *(get_value_range (op0));
3015   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3016     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3017   else
3018     set_value_range_to_varying (&vr0);
3019
3020   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
3021   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3022     vr1 = *(get_value_range (op1));
3023   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3024     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3025   else
3026     set_value_range_to_varying (&vr1);
3027
3028   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3029   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3030   copy_value_range (vr, &vr0);
3031 }
3032
3033
3034 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3035    on the range of its operand and the expression code.  */
3036
3037 static void
3038 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3039                                tree type, tree op0, tree op1)
3040 {
3041   bool sop = false;
3042   tree val;
3043
3044   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3045                                                  NULL);
3046
3047   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3048      representation is that we lose the ability to record overflow
3049      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3050      which relies on overflow.  */
3051
3052   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3053     {
3054       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3055          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3056          type.  */
3057       val = fold_convert (type, val);
3058       if (is_gimple_min_invariant (val))
3059         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3060       else
3061         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3062     }
3063   else
3064     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3065     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3066 }
3067
3068 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3069    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3070    Store the result in *VR */
3071
3072 static void
3073 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3074 {
3075   bool sop = false;
3076   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3077
3078   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3079       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3080     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3081                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3082   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3083            && !sop)
3084     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3085   else
3086     set_value_range_to_varying (vr);
3087 }
3088
3089
3090 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3091    in *VR.  */
3092
3093 static void
3094 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3095 {
3096   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3097
3098   if (code == ASSERT_EXPR)
3099     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3100   else if (code == SSA_NAME)
3101     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3102   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
3103            || code == TRUTH_AND_EXPR
3104            || code == TRUTH_OR_EXPR
3105            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
3106     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3107                                     gimple_expr_type (stmt),
3108                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3109                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3110   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3111     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3112                                    gimple_expr_type (stmt),
3113                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3114   else if (code == COND_EXPR)
3115     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3116   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3117     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3118                                    gimple_expr_type (stmt),
3119                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3120                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3121   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3122            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3123     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3124   else
3125     set_value_range_to_varying (vr);
3126
3127   if (vr->type == VR_VARYING)
3128     extract_range_basic (vr, stmt);
3129 }
3130
3131 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3132    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3133    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3134
3135 static void
3136 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3137                         gimple stmt, tree var)
3138 {
3139   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type;
3140   enum ev_direction dir;
3141
3142   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3143      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3144   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3145     return;
3146
3147   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3148
3149   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3150   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3151     {
3152       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3153       return;
3154     }
3155
3156   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3157     return;
3158
3159   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3160   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3161
3162   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3163      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3164      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3165      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3166   if (step == NULL_TREE
3167       || !is_gimple_min_invariant (step)
3168       || !valid_value_p (init))
3169     return;
3170
3171   dir = scev_direction (chrec);
3172   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3173          or decreases,  ... */
3174       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3175       /* ... or if it may wrap.  */
3176       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3177                                 true))
3178     return;
3179
3180   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3181      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3182      because we have concluded that the loop probably does not
3183      wrap.  */
3184
3185   type = TREE_TYPE (var);
3186   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3187     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3188   else
3189     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3190   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3191     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3192   else
3193     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3194
3195   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3196     {
3197       min = tmin;
3198       max = tmax;
3199
3200       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3201          from scalar evolutions should be better.  */
3202
3203       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3204         max = init;
3205       else
3206         min = init;
3207
3208       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3209          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3210          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3211          parts of code, or for invalid programs.  */
3212       if (compare_values (min, max) == 1)
3213         return;
3214
3215       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3216     }
3217   else if (vr->type == VR_RANGE)
3218     {
3219       min = vr->min;
3220       max = vr->max;
3221
3222       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3223         {
3224           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3225              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3226           if (compare_values (init, max) == -1)
3227             {
3228               max = init;
3229
3230               /* If we just created an invalid range with the minimum
3231                  greater than the maximum, we fail conservatively.
3232                  This should happen only in unreachable
3233                  parts of code, or for invalid programs.  */
3234               if (compare_values (min, max) == 1)
3235                 return;
3236             }
3237
3238           /* According to the loop information, the variable does not
3239              overflow.  If we think it does, probably because of an
3240              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3241              reset now.  */
3242           if (is_negative_overflow_infinity (min))
3243             min = tmin;
3244         }
3245       else
3246         {
3247           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3248           if (compare_values (init, min) == 1)
3249             {
3250               min = init;
3251
3252               /* Again, avoid creating invalid range by failing.  */
3253               if (compare_values (min, max) == 1)
3254                 return;
3255             }
3256
3257           if (is_positive_overflow_infinity (max))
3258             max = tmax;
3259         }
3260
3261       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3262     }
3263 }
3264
3265 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3266    loop information to see if we can determine that VAR does not
3267    overflow.  */
3268
3269 static bool
3270 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3271 {
3272   struct loop *l;
3273   tree chrec, init, step;
3274
3275   if (current_loops == NULL)
3276     return true;
3277
3278   l = loop_containing_stmt (stmt);
3279   if (l == NULL)
3280     return true;
3281
3282   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3283   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3284     return true;
3285
3286   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3287   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3288
3289   if (step == NULL_TREE
3290       || !is_gimple_min_invariant (step)
3291       || !valid_value_p (init))
3292     return true;
3293
3294   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3295      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3296
3297   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3298                              true))
3299     return true;
3300
3301   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3302     {
3303       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3304       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3305     }
3306
3307   return false;
3308 }
3309
3310
3311 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3312
3313    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3314      all the values in the ranges.
3315
3316    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3317
3318    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3319      value of the comparison.
3320
3321    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3322    overflow infinity was used in the test.  */
3323
3324
3325 static tree
3326 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3327                 bool *strict_overflow_p)
3328 {
3329   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3330   if (vr0->type == VR_VARYING
3331       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3332       || vr1->type == VR_VARYING
3333       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3334     return NULL_TREE;
3335
3336   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3337   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3338     {
3339       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3340          comparison.  */
3341       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3342         return NULL_TREE;
3343
3344       /* These comparisons are never statically computable.  */
3345       if (comp == GT_EXPR
3346           || comp == GE_EXPR
3347           || comp == LT_EXPR
3348           || comp == LE_EXPR)
3349         return NULL_TREE;
3350
3351       /* Equality can be computed only between a range and an
3352          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3353       if (vr0->type == VR_RANGE)
3354         {
3355           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3356           value_range_t *tmp = vr0;
3357           vr0 = vr1;
3358           vr1 = tmp;
3359         }
3360
3361       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3362
3363       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3364           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3365         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3366
3367       return NULL_TREE;
3368     }
3369
3370   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3371       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3372     return NULL_TREE;
3373
3374   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3375      operands around and change the comparison code.  */
3376   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3377     {
3378       value_range_t *tmp;
3379       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3380       tmp = vr0;
3381       vr0 = vr1;
3382       vr1 = tmp;
3383     }
3384
3385   if (comp == EQ_EXPR)
3386     {
3387       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3388          exactly one value.  */
3389       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3390           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3391         {
3392           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3393                                               strict_overflow_p);
3394           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3395                                               strict_overflow_p);
3396           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3397             return boolean_true_node;
3398           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3399             return boolean_false_node;
3400         }
3401       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3402       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3403                                      strict_overflow_p) == 1
3404                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3405                                         strict_overflow_p) == 1)
3406         return boolean_false_node;
3407
3408       return NULL_TREE;
3409     }
3410   else if (comp == NE_EXPR)
3411     {
3412       int cmp1, cmp2;
3413
3414       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3415          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3416          make sure that both comparisons yield similar results to
3417          avoid comparing values that cannot be compared at
3418          compile-time.  */
3419       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3420       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3421       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3422         return boolean_true_node;
3423
3424       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3425          return false.  */
3426       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3427                                      strict_overflow_p) == 0
3428                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3429                                         strict_overflow_p) == 0
3430                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3431                                         strict_overflow_p) == 0
3432                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3433                                         strict_overflow_p) == 0)
3434         return boolean_false_node;
3435
3436       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3437       else
3438         return NULL_TREE;
3439     }
3440   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3441     {
3442       int tst;
3443
3444       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3445       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3446       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3447           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3448         {
3449           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3450               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3451             *strict_overflow_p = true;
3452           return boolean_true_node;
3453         }
3454
3455       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3456       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3457       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3458           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3459         {
3460           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3461               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3462             *strict_overflow_p = true;
3463           return boolean_false_node;
3464         }
3465
3466       /* Otherwise, we don't know.  */
3467       return NULL_TREE;
3468     }
3469
3470   gcc_unreachable ();
3471 }
3472
3473
3474 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3475    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3476    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3477    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3478    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3479    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3480    infinity was used in the test.  */
3481
3482 static tree
3483 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3484                           bool *strict_overflow_p)
3485 {
3486   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3487     return NULL_TREE;
3488
3489   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3490   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3491     {
3492       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3493          compile time are equality and inequality.  */
3494       if (comp == GT_EXPR
3495           || comp == GE_EXPR
3496           || comp == LT_EXPR
3497           || comp == LE_EXPR)
3498         return NULL_TREE;
3499
3500       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3501       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3502         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3503
3504       return NULL_TREE;
3505     }
3506
3507   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3508     return NULL_TREE;
3509
3510   if (comp == EQ_EXPR)
3511     {
3512       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3513          one value.  */
3514       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3515         {
3516           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3517           if (cmp == 0)
3518             return boolean_true_node;
3519           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3520             return boolean_false_node;
3521         }
3522       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3523                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3524         return boolean_false_node;
3525
3526       return NULL_TREE;
3527     }
3528   else if (comp == NE_EXPR)
3529     {
3530       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3531       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3532           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3533         return boolean_true_node;
3534
3535       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3536          false.  */
3537       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3538           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3539         return boolean_false_node;
3540
3541       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3542       return NULL_TREE;
3543     }
3544   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3545     {
3546       int tst;
3547
3548       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3549       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3550       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3551           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3552         {
3553           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3554             *strict_overflow_p = true;
3555           return boolean_true_node;
3556         }
3557
3558       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3559       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3560       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3561           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3562         {
3563           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3564             *strict_overflow_p = true;
3565           return boolean_false_node;
3566         }
3567
3568       /* Otherwise, we don't know.  */
3569       return NULL_TREE;
3570     }
3571   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3572     {
3573       int tst;
3574
3575       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3576       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3577       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3578           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3579         {
3580           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3581             *strict_overflow_p = true;
3582           return boolean_true_node;
3583         }
3584
3585       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3586       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3587       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3588           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3589         {
3590           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3591             *strict_overflow_p = true;
3592           return boolean_false_node;
3593         }
3594
3595       /* Otherwise, we don't know.  */
3596       return NULL_TREE;
3597     }
3598
3599   gcc_unreachable ();
3600 }
3601
3602
3603 /* Debugging dumps.  */
3604
3605 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3606 void debug_value_range (value_range_t *);
3607 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3608 void debug_all_value_ranges (void);
3609 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3610 void debug_vr_equiv (bitmap);
3611
3612
3613 /* Dump value range VR to FILE.  */
3614
3615 void
3616 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3617 {
3618   if (vr == NULL)
3619     fprintf (file, "[]");
3620   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3621     fprintf (file, "UNDEFINED");
3622   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3623     {
3624       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3625
3626       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3627
3628       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3629         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3630       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3631                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3632                && vrp_val_is_min (vr->min))
3633         fprintf (file, "-INF");
3634       else
3635         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3636
3637       fprintf (file, ", ");
3638
3639       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3640         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3641       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3642                && vrp_val_is_max (vr->max))
3643         fprintf (file, "+INF");
3644       else
3645         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3646
3647       fprintf (file, "]");
3648
3649       if (vr->equiv)
3650         {
3651           bitmap_iterator bi;
3652           unsigned i, c = 0;
3653
3654           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3655
3656           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3657             {
3658               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3659               fprintf (file, " ");
3660               c++;
3661             }
3662
3663           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3664         }
3665     }
3666   else if (vr->type == VR_VARYING)
3667     fprintf (file, "VARYING");
3668   else
3669     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3670 }
3671
3672
3673 /* Dump value range VR to stderr.  */
3674
3675 void
3676 debug_value_range (value_range_t *vr)
3677 {
3678   dump_value_range (stderr, vr);
3679   fprintf (stderr, "\n");
3680 }
3681
3682
3683 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3684
3685 void
3686 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3687 {
3688   size_t i;
3689
3690   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
3691     {
3692       if (vr_value[i])
3693         {
3694           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3695           fprintf (file, ": ");
3696           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3697           fprintf (file, "\n");
3698         }
3699     }
3700
3701   fprintf (file, "\n");
3702 }
3703
3704
3705 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3706
3707 void
3708 debug_all_value_ranges (void)
3709 {
3710   dump_all_value_ranges (stderr);
3711 }
3712
3713
3714 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3715    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3716    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3717
3718 static gimple
3719 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3720 {
3721   tree n;
3722   gimple assertion;
3723
3724   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3725   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3726
3727   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3728     {
3729       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3730       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3731     }
3732   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
3733     {
3734       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
3735       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3736       gcc_assert (op0 == v);
3737       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_false_node);
3738     }
3739   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3740     {
3741       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3742       gcc_assert (v == cond);
3743       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3744     }
3745   else
3746     gcc_unreachable ();
3747
3748   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3749
3750   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3751      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3752      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3753      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3754   register_new_name_mapping (n, v);
3755
3756   return assertion;
3757 }
3758
3759
3760 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
3761    point values.  */
3762
3763 static inline bool
3764 fp_predicate (gimple stmt)
3765 {
3766   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
3767
3768   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
3769 }
3770
3771
3772 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
3773    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
3774    describes the inferred range.  Return true if a range could be
3775    inferred.  */
3776
3777 static bool
3778 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
3779 {
3780   *val_p = NULL_TREE;
3781   *comp_code_p = ERROR_MARK;
3782
3783   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
3784      abnormal edges.  */
3785   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
3786     return false;
3787
3788   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
3789      exceptions.  */
3790   if (stmt_could_throw_p (stmt))
3791     return false;
3792
3793   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
3794      successors, there is no point inferring anything about any of its
3795      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
3796      for the assertion, anyway.  */
3797   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
3798     return false;
3799
3800   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
3801      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
3802   if (flag_delete_null_pointer_checks
3803       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
3804       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
3805     {
3806       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
3807
3808       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
3809       if (num_loads + num_stores > 0)
3810         {
3811           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
3812           *comp_code_p = NE_EXPR;
3813           return true;
3814         }
3815     }
3816
3817   return false;
3818 }
3819
3820
3821 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
3822 void debug_asserts_for (tree);
3823 void dump_all_asserts (FILE *);
3824 void debug_all_asserts (void);
3825
3826 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
3827
3828 void
3829 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
3830 {
3831   assert_locus_t loc;
3832
3833   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
3834   print_generic_expr (file, name, 0);
3835   fprintf (file, "\n");
3836
3837   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3838   while (loc)
3839     {
3840       fprintf (file, "\t");
3841       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
3842       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
3843       if (loc->e)
3844         {
3845           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
3846                    loc->e->dest->index);
3847           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
3848         }
3849       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
3850       print_generic_expr (file, name, 0);
3851       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
3852       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
3853       fprintf (file, "\n\n");
3854       loc = loc->next;
3855     }
3856
3857   fprintf (file, "\n");
3858 }
3859
3860
3861 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
3862
3863 void
3864 debug_asserts_for (tree name)
3865 {
3866   dump_asserts_for (stderr, name);
3867 }
3868
3869
3870 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
3871
3872 void
3873 dump_all_asserts (FILE *file)
3874 {
3875   unsigned i;
3876   bitmap_iterator bi;
3877
3878   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
3879   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3880     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
3881   fprintf (file, "\n");
3882 }
3883
3884
3885 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
3886
3887 void
3888 debug_all_asserts (void)
3889 {
3890   dump_all_asserts (stderr);
3891 }
3892
3893
3894 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
3895    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
3896    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
3897    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
3898
3899    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
3900    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
3901    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
3902    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
3903    must not be NULL.  */
3904
3905 static void
3906 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
3907                          enum tree_code comp_code,
3908                          tree val,
3909                          basic_block bb,
3910                          edge e,
3911                          gimple_stmt_iterator si)
3912 {
3913   assert_locus_t n, loc, last_loc;
3914   basic_block dest_bb;
3915
3916 #if defined ENABLE_CHECKING
3917   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
3918
3919   if (e == NULL)
3920     gcc_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
3921                 && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
3922 #endif
3923
3924   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
3925      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
3926      machinery.  */
3927   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
3928       && TREE_OVERFLOW (val))
3929     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
3930                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
3931
3932   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
3933      determine if the new location is dominated by a previously
3934      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
3935      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
3936      necessarily true.
3937
3938      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
3939      split, the new block will dominate the same set of blocks that
3940      E->DEST dominates.
3941
3942      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
3943      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
3944      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
3945      the new location to move another assertion previously registered
3946      at a block dominated by E->DEST.  */
3947   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
3948
3949   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
3950      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
3951      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
3952      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
3953      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
3954      move the assertion up in the dominance tree).
3955
3956      Note, this is implemented as a simple linked list because there
3957      should not be more than a handful of assertions registered per
3958      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
3959      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
3960   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3961   last_loc = loc;
3962   while (loc)
3963     {
3964       if (loc->comp_code == comp_code
3965           && (loc->val == val
3966               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
3967           && (loc->expr == expr
3968               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
3969         {
3970           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
3971              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
3972              we don't need to insert the same assertion again.  Note
3973              that we don't check strict dominance here to avoid
3974              replicating the same assertion inside the same basic
3975              block more than once (e.g., when a pointer is
3976              dereferenced several times inside a block).
3977
3978              An exception to this rule are edge insertions.  If the
3979              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
3980              dominate all the other insertions that we may want to
3981              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
3982              insertion, don't do this dominance check.  */
3983           if (e == NULL
3984               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
3985             return;
3986
3987           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
3988              dominates the existing location for the assertion, move
3989              the assertion up in the dominance tree by updating its
3990              location information.  */
3991           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
3992               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
3993             {
3994               loc->bb = dest_bb;
3995               loc->e = e;
3996               loc->si = si;
3997               return;
3998             }
3999         }
4000
4001       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4002       last_loc = loc;
4003       loc = loc->next;
4004     }
4005
4006   /* If we didn't find an assertion already registered for
4007      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4008      assertions associated with NAME.  */
4009   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4010   n->bb = dest_bb;
4011   n->e = e;
4012   n->si = si;
4013   n->comp_code = comp_code;
4014   n->val = val;
4015   n->expr = expr;
4016   n->next = NULL;
4017
4018   if (last_loc)
4019     last_loc->next = n;
4020   else
4021     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4022
4023   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4024 }
4025
4026 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4027    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4028    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4029
4030    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4031
4032    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4033
4034 static bool
4035 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4036                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4037                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4038                                          tree *val_p)
4039 {
4040   enum tree_code comp_code;
4041   tree val;
4042
4043   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4044      or VAL COMP NAME.  */
4045   if (name == cond_op1)
4046     {
4047       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4048          COMP around because we need to register NAME as the
4049          first operand in the predicate.  */
4050       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4051       val = cond_op0;
4052     }
4053   else
4054     {
4055       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4056          comparison code remains unchanged.  */
4057       comp_code = cond_code;
4058       val = cond_op1;
4059     }
4060
4061   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4062   if (invert)
4063     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4064
4065   /* VRP does not handle float types.  */
4066   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4067     return false;
4068
4069   /* Do not register always-false predicates.
4070      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4071      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4072      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4073   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4074       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4075     {
4076       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4077       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4078
4079       if (comp_code == GT_EXPR
4080           && (!max
4081               || compare_values (val, max) == 0))
4082         return false;
4083
4084       if (comp_code == LT_EXPR
4085           && (!min
4086               || compare_values (val, min) == 0))
4087         return false;
4088     }
4089   *code_p = comp_code;
4090   *val_p = val;
4091   return true;
4092 }
4093
4094 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4095    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4096    Invert the condition COND if INVERT is true.
4097    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4098
4099 static bool
4100 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4101                             enum tree_code cond_code,
4102                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4103 {
4104   tree val;
4105   enum tree_code comp_code;
4106   bool retval = false;
4107
4108   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4109                                                 cond_op0,
4110                                                 cond_op1,
4111                                                 invert, &comp_code, &val))
4112     return false;
4113
4114   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4115      reachable from E.  */
4116   if (live_on_edge (e, name)
4117       && !has_single_use (name))
4118     {
4119       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4120       retval = true;
4121     }
4122
4123   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4124      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4125      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4126      This catches range and anti-range tests.  */
4127   if ((comp_code == LE_EXPR
4128        || comp_code == GT_EXPR)
4129       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4130       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4131     {
4132       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4133       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4134
4135       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4136       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4137           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4138         {
4139           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4140           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4141           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4142               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4143             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4144         }
4145
4146       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4147       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4148         {
4149           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4150               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4151               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4152                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4153             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4154         }
4155
4156       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4157       if (name3 != NULL_TREE
4158           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4159           && (cst2 == NULL_TREE
4160               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4161           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4162           && live_on_edge (e, name3)
4163           && !has_single_use (name3))
4164         {
4165           tree tmp;
4166
4167           /* Build an expression for the range test.  */
4168           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4169           if (cst2 != NULL_TREE)
4170             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4171
4172           if (dump_file)
4173             {
4174               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4175               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4176               fprintf (dump_file, " from ");
4177               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4178               fprintf (dump_file, "\n");
4179             }
4180
4181           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4182
4183           retval = true;
4184         }
4185
4186       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4187       if (name2 != NULL_TREE
4188           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4189           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4190           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4191           && live_on_edge (e, name2)
4192           && !has_single_use (name2))
4193         {
4194           tree tmp;
4195
4196           /* Build an expression for the range test.  */
4197           tmp = name2;
4198           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4199             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4200           if (cst2 != NULL_TREE)
4201             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4202
4203           if (dump_file)
4204             {
4205               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4206               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4207               fprintf (dump_file, " from ");
4208               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4209               fprintf (dump_file, "\n");
4210             }
4211
4212           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4213
4214           retval = true;
4215         }
4216     }
4217
4218   return retval;
4219 }
4220
4221 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4222    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4223    operands in OP's defining statement.
4224
4225    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4226    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4227
4228 static bool
4229 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4230                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4231 {
4232   bool retval = false;
4233   gimple op_def;
4234   tree val;
4235   enum tree_code rhs_code;
4236
4237   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4238   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4239     return false;
4240
4241   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4242      more than once go ahead and register an assert for OP.
4243
4244      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4245      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4246      the subgraph).  */
4247   if (!has_single_use (op))
4248     {
4249       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4250       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4251       retval = true;
4252     }
4253
4254   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4255      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4256      to register information about the operands of that assignment.  */
4257   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4258   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4259     return retval;
4260
4261   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4262
4263   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4264     {
4265       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4266       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4267       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4268
4269       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4270         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4271                                               invert);
4272       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4273         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4274                                               invert);
4275     }
4276   else if ((code == NE_EXPR
4277             && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_AND_EXPR
4278                 || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR))
4279            || (code == EQ_EXPR
4280                && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_OR_EXPR
4281                    || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR)))
4282     {
4283       /* Recurse on each operand.  */
4284       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4285                                             code, e, bsi);
4286       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4287                                             code, e, bsi);
4288     }
4289   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_NOT_EXPR)
4290     {
4291       /* Recurse, flipping CODE.  */
4292       code = invert_tree_comparison (code, false);
4293       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4294                                             code, e, bsi);
4295     }
4296   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4297     {
4298       /* Recurse through the copy.  */
4299       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4300                                             code, e, bsi);
4301     }
4302   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4303     {
4304       /* Recurse through the type conversion.  */
4305       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4306                                             code, e, bsi);
4307     }
4308
4309   return retval;
4310 }
4311
4312 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4313    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4314    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4315
4316 static bool
4317 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4318                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4319                           tree cond_op1)
4320 {
4321   tree val;
4322   enum tree_code comp_code;
4323   bool retval = false;
4324   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4325
4326   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4327      abnormal edges.  */
4328   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4329     return false;
4330
4331   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4332                                                 cond_op0, cond_op1,
4333                                                 is_else_edge,
4334                                                 &comp_code, &val))
4335     return false;
4336
4337   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4338   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4339                                         cond_op1, is_else_edge);
4340
4341
4342   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4343      the value zero or one, then we may be able to assert values
4344      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4345
4346   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for TRUTH_AND_EXPR defining
4347      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_AND_EXPR
4348      have nonzero value.  */
4349   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4350        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4351     {
4352       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4353
4354       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4355           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_AND_EXPR
4356               || gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR))
4357         {
4358           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4359           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4360           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4361           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4362         }
4363     }
4364
4365   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for TRUTH_OR_EXPR defining
4366      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_OR_EXPR
4367      have zero value.  */
4368   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4369        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4370     {
4371       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4372
4373       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4374           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_OR_EXPR
4375               /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4376                  necessarily zero value.  */
4377               || (comp_code == EQ_EXPR
4378                   && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR))))
4379         {
4380           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4381           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4382           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4383           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4384         }
4385     }
4386
4387   return retval;
4388 }
4389
4390
4391 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4392    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4393    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4394
4395    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4396    the predicate operands, an assert location node is added to the
4397    list of assertions for the corresponding operands.  */
4398
4399 static bool
4400 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4401 {
4402   bool need_assert;
4403   gimple_stmt_iterator bsi;
4404   tree op;
4405   edge_iterator ei;
4406   edge e;
4407   ssa_op_iter iter;
4408
4409   need_assert = false;
4410   bsi = gsi_for_stmt (last);
4411
4412   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4413      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4414      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4415      insert.  */
4416   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4417     {
4418       if (e->dest == bb)
4419         continue;
4420
4421       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4422          conditional predicate.  */
4423       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4424         {
4425           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4426                                                    gimple_cond_code (last),
4427                                                    gimple_cond_lhs (last),
4428                                                    gimple_cond_rhs (last));
4429         }
4430     }
4431
4432   return need_assert;
4433 }
4434
4435 /* Compare two case labels sorting first by the destination label uid
4436    and then by the case value.  */
4437
4438 static int
4439 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4440 {
4441   const_tree const case1 = *(const_tree const*)p1;
4442   const_tree const case2 = *(const_tree const*)p2;
4443   unsigned int uid1 = DECL_UID (CASE_LABEL (case1));
4444   unsigned int uid2 = DECL_UID (CASE_LABEL (case2));
4445
4446   if (uid1 < uid2)
4447     return -1;
4448   else if (uid1 == uid2)
4449     {
4450       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4451       if (!CASE_LOW (case1))
4452         return -1;
4453       else if (!CASE_LOW (case2))
4454         return 1;
4455       else
4456         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (case1), CASE_LOW (case2));
4457     }
4458   else
4459     return 1;
4460 }
4461
4462 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4463    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4464    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4465
4466    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4467    the predicate operands, an assert location node is added to the
4468    list of assertions for the corresponding operands.  */
4469
4470 static bool
4471 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4472 {
4473   bool need_assert;
4474   gimple_stmt_iterator bsi;
4475   tree op;
4476   edge e;
4477   tree vec2;
4478   size_t n = gimple_switch_num_labels(last);
4479 #if GCC_VERSION >= 4000
4480   unsigned int idx;
4481 #else
4482   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4483   volatile unsigned int idx;
4484 #endif
4485
4486   need_assert = false;
4487   bsi = gsi_for_stmt (last);
4488   op = gimple_switch_index (last);
4489   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4490     return false;
4491
4492   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4493   vec2 = make_tree_vec (n);
4494   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4495     TREE_VEC_ELT (vec2, idx) = gimple_switch_label (last, idx);
4496   qsort (&TREE_VEC_ELT (vec2, 0), n, sizeof (tree), compare_case_labels);
4497
4498   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4499     {
4500       tree min, max;
4501       tree cl = TREE_VEC_ELT (vec2, idx);
4502
4503       min = CASE_LOW (cl);
4504       max = CASE_HIGH (cl);
4505
4506       /* If there are multiple case labels with the same destination
4507          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4508       if (idx + 1 < n
4509           && CASE_LABEL (cl) == CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, idx + 1)))
4510         {
4511           /* Skip labels until the last of the group.  */
4512           do {
4513             ++idx;
4514           } while (idx < n
4515                    && CASE_LABEL (cl) == CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, idx)));
4516           --idx;
4517
4518           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4519           if (CASE_HIGH (TREE_VEC_ELT (vec2, idx)))
4520             max = CASE_HIGH (TREE_VEC_ELT (vec2, idx));
4521           else
4522             max = CASE_LOW (TREE_VEC_ELT (vec2, idx));
4523         }
4524
4525       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4526          can register anti-ranges.  */
4527       if (min == NULL_TREE)
4528         continue;
4529
4530       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4531       e = find_edge (bb, label_to_block (CASE_LABEL (cl)));
4532
4533       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4534          SWITCH_EXPR.  */
4535       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4536                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4537                                                op,
4538                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4539                                                              min));
4540       if (max)
4541         {
4542           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4543                                                    op,
4544                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4545                                                                  max));
4546         }
4547     }
4548
4549   return need_assert;
4550 }
4551
4552
4553 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4554    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4555    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4556    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4557    determine if A is actually needed.
4558
4559    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4560    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4561    new location for A is recorded instead.
4562
4563    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4564       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4565
4566    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4567       value range for N, then if N was not already generated by an
4568       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4569       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4570       assume that N is not NULL.
4571
4572    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4573       information from the predicate but need to insert different
4574       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4575       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4576       expression of the form 'X op Y', then
4577
4578       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4579
4580       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4581          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4582          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4583          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4584
4585       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4586
4587       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4588
4589       For instance,
4590
4591             if (a == 9)
4592               b = a;
4593             else
4594               b = c + 1;
4595
4596       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4597       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4598       on the ELSE clause would be unnecessary.
4599
4600    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4601       into BB's dominator children.
4602
4603    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4604    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4605    location for name N is found, it is registered by calling
4606    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4607    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4608    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4609    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4610    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4611
4612    If this function returns true, then it means that there are names
4613    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4614    inserted by process_assert_insertions.  */
4615
4616 static bool
4617 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4618 {
4619   gimple_stmt_iterator si;
4620   gimple last;
4621   gimple phi;
4622   bool need_assert;
4623
4624   need_assert = false;
4625   last = last_stmt (bb);
4626
4627   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4628      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4629   if (last
4630       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4631       && !fp_predicate (last)
4632       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4633     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4634
4635   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4636      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4637   if (last
4638       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4639       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4640     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4641
4642   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4643      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4644   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4645     {
4646       gimple stmt;
4647       tree op;
4648       ssa_op_iter i;
4649
4650       stmt = gsi_stmt (si);
4651
4652       if (is_gimple_debug (stmt))
4653         continue;
4654
4655       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4656       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4657         {
4658           tree value;
4659           enum tree_code comp_code;
4660
4661           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4662           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4663
4664           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4665              range for it, and we don't find a previous assertion for
4666              it, create a new assertion location node for OP.  */
4667           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4668             {
4669               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4670                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4671                  was set via a typecast.
4672
4673                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4674                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4675               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4676                 {
4677                   tree t = op;
4678                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4679
4680                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4681                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4682                          && TREE_CODE
4683                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4684                          && POINTER_TYPE_P
4685                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4686                     {
4687                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4688                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4689
4690                       /* Note we want to register the assert for the
4691                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4692                          conversion.  */
4693                       if (! has_single_use (t))
4694                         {
4695                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4696                                                    bb, NULL, si);
4697                           need_assert = true;
4698                         }
4699                     }
4700                 }
4701
4702               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4703                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4704                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4705               if (!has_single_use (op))
4706                 {
4707                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4708                                            bb, NULL, si);
4709                   need_assert = true;
4710                 }
4711             }
4712         }
4713     }
4714
4715   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4716   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4717     {
4718       use_operand_p arg_p;
4719       ssa_op_iter i;
4720       phi = gsi_stmt (si);
4721
4722       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4723         {
4724           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4725           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4726             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4727         }
4728     }
4729
4730   return need_assert;
4731 }
4732
4733 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4734    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4735    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4736
4737 static bool
4738 find_assert_locations (void)
4739 {
4740   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4741   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4742   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4743   int rpo_cnt, i;
4744   bool need_asserts;
4745
4746   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4747   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
4748   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
4749     bb_rpo[rpo[i]] = i;
4750
4751   need_asserts = false;
4752   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
4753     {
4754       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
4755       edge e;
4756       edge_iterator ei;
4757
4758       if (!live[rpo[i]])
4759         {
4760           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4761           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
4762         }
4763
4764       /* Process BB and update the live information with uses in
4765          this block.  */
4766       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
4767
4768       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
4769       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
4770         {
4771           int pred_rpo = i;
4772           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
4773             {
4774               int pred = e->src->index;
4775               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
4776                 continue;
4777
4778               if (!live[pred])
4779                 {
4780                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4781                   sbitmap_zero (live[pred]);
4782                 }
4783               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
4784
4785               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
4786                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
4787             }
4788
4789           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
4790              live information from this block.  */
4791           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
4792         }
4793       else
4794         {
4795           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
4796           live[rpo[i]] = NULL;
4797         }
4798
4799       /* We can free all successors live bitmaps if all their
4800          predecessors have been visited already.  */
4801       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4802         if (last_rpo[e->dest->index] == i
4803             && live[e->dest->index])
4804           {
4805             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
4806             live[e->dest->index] = NULL;
4807           }
4808     }
4809
4810   XDELETEVEC (rpo);
4811   XDELETEVEC (bb_rpo);
4812   XDELETEVEC (last_rpo);
4813   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
4814     if (live[i])
4815       sbitmap_free (live[i]);
4816   XDELETEVEC (live);
4817
4818   return need_asserts;
4819 }
4820
4821 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
4822    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
4823
4824 static bool
4825 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
4826 {
4827   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
4828   gimple stmt;
4829   tree cond;
4830   gimple assert_stmt;
4831   edge_iterator ei;
4832   edge e;
4833
4834   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
4835   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
4836   if (loc->e)
4837     {
4838       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
4839          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
4840 #if defined ENABLE_CHECKING
4841       gcc_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
4842           || gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_SWITCH);
4843 #endif
4844
4845       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
4846       return true;
4847     }
4848
4849   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
4850      statement must not be the last statement in the block.  */
4851   stmt = gsi_stmt (loc->si);
4852   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
4853     {
4854       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
4855       return false;
4856     }
4857
4858   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
4859      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
4860      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
4861      out of BB.  */
4862   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
4863     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
4864       {
4865         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
4866         return true;
4867       }
4868
4869   gcc_unreachable ();
4870 }
4871
4872
4873 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
4874    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
4875    found in ASSERTS_FOR[i].  */
4876
4877 static void
4878 process_assert_insertions (void)
4879 {
4880   unsigned i;
4881   bitmap_iterator bi;
4882   bool update_edges_p = false;
4883   int num_asserts = 0;
4884
4885   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4886     dump_all_asserts (dump_file);
4887
4888   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4889     {
4890       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
4891       gcc_assert (loc);
4892
4893       while (loc)
4894         {
4895           assert_locus_t next = loc->next;
4896           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
4897           free (loc);
4898           loc = next;
4899           num_asserts++;
4900         }
4901     }
4902
4903   if (update_edges_p)
4904     gsi_commit_edge_inserts ();
4905
4906   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
4907                             num_asserts);
4908 }
4909
4910
4911 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
4912    expressions.  These range expressions are meant to provide information
4913    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
4914    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
4915
4916    x = ...
4917    y = ...
4918    if (x < y)
4919      y = x - 2;
4920    else
4921      x = y + 3;
4922
4923    this pass will transform the code into:
4924
4925    x = ...
4926    y = ...
4927    if (x < y)
4928     {
4929       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
4930       y = x - 2
4931     }
4932    else
4933     {
4934       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
4935       x = y + 3
4936     }
4937
4938    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
4939    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
4940    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
4941    definition of 'x'.  */
4942
4943 static void
4944 insert_range_assertions (void)
4945 {
4946   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
4947   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
4948
4949   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4950
4951   if (find_assert_locations ())
4952     {
4953       process_assert_insertions ();
4954       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
4955     }
4956
4957   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4958     {
4959       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
4960       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
4961     }
4962
4963   free (asserts_for);
4964   BITMAP_FREE (need_assert_for);
4965 }
4966
4967 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
4968    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
4969    array subscript is a constant, check if it is outside valid
4970    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
4971    non-overlapping with valid range.
4972    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
4973
4974 static void
4975 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
4976 {
4977   value_range_t* vr = NULL;
4978   tree low_sub, up_sub;
4979   tree low_bound, up_bound = array_ref_up_bound (ref);
4980
4981   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
4982
4983   if (!up_bound || TREE_NO_WARNING (ref)
4984       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
4985       /* Can not check flexible arrays.  */
4986       || (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (ref)) == NULL_TREE
4987           && TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref)) != NULL_TREE
4988           && TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref))) == NULL_TREE)
4989       /* Accesses after the end of arrays of size 0 (gcc
4990          extension) and 1 are likely intentional ("struct
4991          hack").  */
4992       || compare_tree_int (up_bound, 1) <= 0)
4993     return;
4994
4995   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
4996
4997   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
4998     {
4999       vr = get_value_range (low_sub);
5000       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5001         {
5002           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5003           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5004         }
5005     }
5006
5007   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5008     {
5009       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5010           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5011           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5012           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5013         {
5014           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5015                       "array subscript is outside array bounds");
5016           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5017         }
5018     }
5019   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5020            && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5021            && !tree_int_cst_equal (up_bound, up_sub)
5022            && (!ignore_off_by_one
5023                || !tree_int_cst_equal (int_const_binop (PLUS_EXPR,
5024                                                         up_bound,
5025                                                         integer_one_node,
5026                                                         0),
5027                                        up_sub)))
5028     {
5029       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5030                   "array subscript is above array bounds");
5031       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5032     }
5033   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5034            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5035     {
5036       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5037                   "array subscript is below array bounds");
5038       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5039     }
5040 }
5041
5042 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5043    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5044
5045 static void
5046 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5047 {
5048   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5049     {
5050       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5051
5052       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5053         return;
5054
5055       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5056           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5057         return;
5058
5059       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5060     }
5061
5062
5063   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5064   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5065     return;
5066
5067   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5068   do
5069     {
5070       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5071         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5072
5073       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5074     }
5075   while (handled_component_p (t));
5076 }
5077
5078 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5079    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5080    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5081    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5082    passed in DATA.  */
5083
5084 static tree
5085 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5086 {
5087   tree t = *tp;
5088   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5089   location_t location;
5090
5091   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5092     location = EXPR_LOCATION (t);
5093   else
5094     {
5095       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5096       location = *locp;
5097     }
5098
5099   *walk_subtree = TRUE;
5100
5101   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5102     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5103
5104   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
5105       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5106     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5107
5108   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5109     *walk_subtree = FALSE;
5110
5111   return NULL_TREE;
5112 }
5113
5114 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5115    on them.  */
5116
5117 static void
5118 check_all_array_refs (void)
5119 {
5120   basic_block bb;
5121   gimple_stmt_iterator si;
5122
5123   FOR_EACH_BB (bb)
5124     {
5125       /* Skip bb's that are clearly unreachable.  */
5126       if (single_pred_p (bb))
5127       {
5128         int i;
5129         bool reachable = true;
5130         edge e2;
5131         edge e = EDGE_PRED (bb, 0);
5132         basic_block pred_bb = e->src;
5133         gimple ls = NULL;
5134
5135         for (i = 0; VEC_iterate (edge, to_remove_edges, i, e2); ++i)
5136           if (e == e2)
5137             {
5138               reachable = false;
5139               break;
5140             }
5141
5142         if (!reachable)
5143           continue;
5144
5145         if (!gsi_end_p (gsi_last_bb (pred_bb)))
5146           ls = gsi_stmt (gsi_last_bb (pred_bb));
5147
5148         if (ls && gimple_code (ls) == GIMPLE_COND
5149             && ((gimple_cond_false_p (ls)
5150                  && (EDGE_PRED (bb, 0)->flags & EDGE_TRUE_VALUE))
5151                 || (gimple_cond_true_p (ls)
5152                     && (EDGE_PRED (bb, 0)->flags & EDGE_FALSE_VALUE))))
5153           continue;
5154       }
5155       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5156         {
5157           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5158           struct walk_stmt_info wi;
5159           if (!gimple_has_location (stmt))
5160             continue;
5161
5162           if (is_gimple_call (stmt))
5163             {
5164               size_t i;
5165               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5166               for (i = 0; i < n; i++)
5167                 {
5168                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5169                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5170                 }
5171             }
5172           else
5173             {
5174               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5175               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5176                                     gimple_location_ptr (stmt));
5177
5178               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5179                               check_array_bounds,
5180                               &wi);
5181             }
5182         }
5183     }
5184 }
5185
5186 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5187    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5188    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5189    VRP.
5190
5191    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5192    names that had useful range information attached to them.  For
5193    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5194    then N_i will have the range [3, +INF].
5195
5196    However, by converting the assertion into the implied copy
5197    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5198    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5199    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5200    things like jump threading.
5201
5202    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5203    VRP need to handle them appropriately.
5204
5205    Another approach would be to make the range information a first
5206    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5207    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5208    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5209
5210 static void
5211 remove_range_assertions (void)
5212 {
5213   basic_block bb;
5214   gimple_stmt_iterator si;
5215
5216   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5217      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5218      referenced by the current BSI.  */
5219   FOR_EACH_BB (bb)
5220     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5221       {
5222         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5223         gimple use_stmt;
5224
5225         if (is_gimple_assign (stmt)
5226             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5227           {
5228             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5229             tree var;
5230             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5231             use_operand_p use_p;
5232             imm_use_iterator iter;
5233
5234             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5235
5236             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5237             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5238             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5239                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5240               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5241                 {
5242                   SET_USE (use_p, var);
5243                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5244                 }
5245
5246             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5247             gsi_remove (&si, true);
5248             release_defs (stmt);
5249           }
5250         else
5251           gsi_next (&si);
5252       }
5253 }
5254
5255
5256 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5257
5258 static bool
5259 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5260 {
5261   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5262       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5263       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5264           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5265     return true;
5266   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5267     {
5268       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5269
5270       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5271          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5272          builtin functions.  */
5273       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5274           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5275               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5276           && ((is_gimple_call (stmt)
5277                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5278                && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5279               || !gimple_vuse (stmt)))
5280         return true;
5281     }
5282   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5283            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5284     return true;
5285
5286   return false;
5287 }
5288
5289
5290 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5291
5292 static void
5293 vrp_initialize (void)
5294 {
5295   basic_block bb;
5296
5297   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
5298   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5299
5300   FOR_EACH_BB (bb)
5301     {
5302       gimple_stmt_iterator si;
5303
5304       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5305         {
5306           gimple phi = gsi_stmt (si);
5307           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5308             {
5309               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5310               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5311               prop_set_simulate_again (phi, false);
5312             }
5313           else
5314             prop_set_simulate_again (phi, true);
5315         }
5316
5317       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5318         {
5319           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5320
5321           /* If the statement is a control insn, then we do not
5322              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5323              to do so means that those edges will never get added.  */
5324           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5325             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5326           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5327             {
5328               ssa_op_iter i;
5329               tree def;
5330               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5331                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5332               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5333             }
5334           else
5335             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5336         }
5337     }
5338 }
5339
5340
5341 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5342    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5343
5344 static enum ssa_prop_result
5345 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5346 {
5347   tree def, lhs;
5348   ssa_op_iter iter;
5349   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5350   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5351
5352   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5353   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5354       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5355            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5356               build_range_type.  */
5357            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5358            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5359           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5360     {
5361       struct loop *l;
5362       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5363
5364       if (code == GIMPLE_CALL)
5365         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5366       else
5367         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5368
5369       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
5370          else about the range of LHS by examining scalar evolution
5371          information.  */
5372       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
5373         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
5374
5375       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5376         {
5377           *output_p = lhs;
5378
5379           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5380             {
5381               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5382               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5383               fprintf (dump_file, ": ");
5384               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5385               fprintf (dump_file, "\n\n");
5386             }
5387
5388           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5389             return SSA_PROP_VARYING;
5390
5391           return SSA_PROP_INTERESTING;
5392         }
5393
5394       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5395     }
5396
5397   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5398   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5399     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5400
5401   return SSA_PROP_VARYING;
5402 }
5403
5404 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5405    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5406    is varying or undefined.  */
5407
5408 static inline value_range_t
5409 get_vr_for_comparison (int i)
5410 {
5411   value_range_t vr = *(vr_value[i]);
5412
5413   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5414      range.  This allows us to compare against names that may
5415      have N_i in their ranges.  */
5416   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5417     {
5418       vr.type = VR_RANGE;
5419       vr.min = ssa_name (i);
5420       vr.max = ssa_name (i);
5421     }
5422
5423   return vr;
5424 }
5425
5426 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5427    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5428    compare_range_with_value, including the setting of
5429    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5430
5431 static tree
5432 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5433                          bool *strict_overflow_p)
5434 {
5435   bitmap_iterator bi;
5436   unsigned i;
5437   bitmap e;
5438   tree retval, t;
5439   int used_strict_overflow;
5440   bool sop;
5441   value_range_t equiv_vr;
5442
5443   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5444   e = get_value_range (var)->equiv;
5445
5446   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5447      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5448   used_strict_overflow = -1;
5449
5450   /* Compare vars' value range with val.  */
5451   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5452   sop = false;
5453   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5454   if (retval)
5455     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5456
5457   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5458   if (e == NULL)
5459     {
5460       if (retval
5461           && used_strict_overflow > 0)
5462         *strict_overflow_p = true;
5463       return retval;
5464     }
5465
5466   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5467     {
5468       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5469       sop = false;
5470       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5471       if (t)
5472         {
5473           /* If we get different answers from different members
5474              of the equivalence set this check must be in a dead
5475              code region.  Folding it to a trap representation
5476              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5477           if (retval != NULL
5478               && t != retval)
5479             {
5480               retval = NULL_TREE;
5481               break;
5482             }
5483           retval = t;
5484
5485           if (!sop)
5486             used_strict_overflow = 0;
5487           else if (used_strict_overflow < 0)
5488             used_strict_overflow = 1;
5489         }
5490     }
5491
5492   if (retval
5493       && used_strict_overflow > 0)
5494     *strict_overflow_p = true;
5495
5496   return retval;
5497 }
5498
5499
5500 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5501    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5502    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5503    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5504    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5505
5506
5507 static tree
5508 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5509                bool *strict_overflow_p)
5510 {
5511   tree t, retval;
5512   bitmap e1, e2;
5513   bitmap_iterator bi1, bi2;
5514   unsigned i1, i2;
5515   int used_strict_overflow;
5516   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5517   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5518
5519   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5520      ranges of every name equivalent to N2.  */
5521   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5522   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5523
5524   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5525   if (s_obstack == NULL)
5526     {
5527       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5528       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5529       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5530       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5531     }
5532   if (e1 == NULL)
5533     e1 = s_e1;
5534   if (e2 == NULL)
5535     e2 = s_e2;
5536
5537   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5538      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5539      ranges.  */
5540   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5541   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5542
5543   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5544      names can be compared without checking their ranges.  */
5545   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5546     {
5547       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5548       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5549
5550       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5551              ? boolean_true_node
5552              : boolean_false_node;
5553     }
5554
5555   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5556      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5557   used_strict_overflow = -1;
5558
5559   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5560      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5561      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5562   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5563     {
5564       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5565
5566       t = retval = NULL_TREE;
5567       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5568         {
5569           bool sop = false;
5570
5571           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5572
5573           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5574           if (t)
5575             {
5576               /* If we get different answers from different members
5577                  of the equivalence set this check must be in a dead
5578                  code region.  Folding it to a trap representation
5579                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5580               if (retval != NULL
5581                   && t != retval)
5582                 {
5583                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5584                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5585                   return NULL_TREE;
5586                 }
5587               retval = t;
5588
5589               if (!sop)
5590                 used_strict_overflow = 0;
5591               else if (used_strict_overflow < 0)
5592                 used_strict_overflow = 1;
5593             }
5594         }
5595
5596       if (retval)
5597         {
5598           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5599           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5600           if (used_strict_overflow > 0)
5601             *strict_overflow_p = true;
5602           return retval;
5603         }
5604     }
5605
5606   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5607      comparison.  */
5608   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5609   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5610   return NULL_TREE;
5611 }
5612
5613 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5614
5615 static tree
5616 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5617                                                       tree op0, tree op1,
5618                                                       bool * strict_overflow_p)
5619 {
5620   value_range_t *vr0, *vr1;
5621
5622   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5623   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5624
5625   if (vr0 && vr1)
5626     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5627   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5628     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5629   else if (vr0 == NULL && vr1)
5630     return (compare_range_with_value
5631             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5632   return NULL;
5633 }
5634
5635 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5636
5637 static tree
5638 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5639                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5640                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5641 {
5642   tree ret;
5643   if (only_ranges)
5644     *only_ranges = true;
5645
5646   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5647   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5648       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5649     return NULL_TREE;
5650
5651   if (use_equiv_p)
5652     {
5653       if (only_ranges
5654           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5655                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5656         return ret;
5657       *only_ranges = false;
5658       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5659         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5660       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5661         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5662       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5663         return (compare_name_with_value
5664                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5665     }
5666   else
5667     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5668                                                                  strict_overflow_p);
5669   return NULL_TREE;
5670 }
5671
5672 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5673    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5674    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5675    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5676    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5677    appropriate.  */
5678
5679 static tree
5680 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5681 {
5682   bool sop;
5683   tree ret;
5684   bool only_ranges;
5685
5686   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
5687      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
5688   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
5689        && TREE_OVERFLOW (op0))
5690       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5691           && TREE_OVERFLOW (op1)))
5692     return NULL_TREE;
5693
5694   sop = false;
5695   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
5696                                                  &only_ranges);
5697
5698   if (ret && sop)
5699     {
5700       enum warn_strict_overflow_code wc;
5701       const char* warnmsg;
5702
5703       if (is_gimple_min_invariant (ret))
5704         {
5705           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
5706           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
5707                        "simplifying conditional to constant");
5708         }
5709       else
5710         {
5711           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
5712           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
5713                        "simplifying conditional");
5714         }
5715
5716       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
5717         {
5718           location_t location;
5719
5720           if (!gimple_has_location (stmt))
5721             location = input_location;
5722           else
5723             location = gimple_location (stmt);
5724           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
5725         }
5726     }
5727
5728   if (warn_type_limits
5729       && ret && only_ranges
5730       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
5731       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5732     {
5733       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
5734          is being compared against a constant value that is outside of
5735          the natural range of OP0's type, then the predicate will
5736          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
5737          was specified, emit a warning.  */
5738       tree type = TREE_TYPE (op0);
5739       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
5740
5741       if (vr0->type != VR_VARYING
5742           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5743           && vrp_val_is_min (vr0->min)
5744           && vrp_val_is_max (vr0->max)
5745           && is_gimple_min_invariant (op1))
5746         {
5747           location_t location;
5748
5749           if (!gimple_has_location (stmt))
5750             location = input_location;
5751           else
5752             location = gimple_location (stmt);
5753
5754           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
5755                       integer_zerop (ret)
5756                       ? G_("comparison always false "
5757                            "due to limited range of data type")
5758                       : G_("comparison always true "
5759                            "due to limited range of data type"));
5760         }
5761     }
5762
5763   return ret;
5764 }
5765
5766
5767 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
5768    will be taken out of STMT's basic block, record it in
5769    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
5770    SSA_PROP_VARYING.  */
5771
5772 static enum ssa_prop_result
5773 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
5774 {
5775   tree val;
5776   bool sop;
5777
5778   *taken_edge_p = NULL;
5779
5780   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5781     {
5782       tree use;
5783       ssa_op_iter i;
5784
5785       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
5786       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
5787       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
5788
5789       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
5790         {
5791           fprintf (dump_file, "\t");
5792           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
5793           fprintf (dump_file, ": ");
5794           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
5795         }
5796
5797       fprintf (dump_file, "\n");
5798     }
5799
5800   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
5801      ranges of each of its operands.
5802
5803      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
5804      because those ranges may not yet be final and with the current
5805      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
5806      of the names in the equivalence set have changed.
5807
5808      For instance, given the following code fragment
5809
5810         i_5 = PHI <8, i_13>
5811         ...
5812         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
5813         if (i_14 == 1)
5814           ...
5815
5816      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
5817      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
5818      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
5819      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
5820      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
5821      determine that the predicate is always false.
5822
5823      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
5824      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
5825      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
5826      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
5827      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
5828      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
5829      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
5830      is not visited again, which stops propagation from visiting
5831      statements in the THEN clause of that if().
5832
5833      To properly fix this we would need to keep the previous range
5834      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
5835      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
5836      range [8, 8] to VR_VARYING.
5837
5838      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
5839      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
5840      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
5841      4 more predicates folded in SPEC.  */
5842   sop = false;
5843
5844   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
5845                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
5846                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
5847                                                  false, &sop, NULL);
5848   if (val)
5849     {
5850       if (!sop)
5851         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
5852       else
5853         {
5854           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5855             fprintf (dump_file,
5856                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
5857                      "it assumes that signed overflow is undefined");
5858           val = NULL_TREE;
5859         }
5860     }
5861
5862   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5863     {
5864       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
5865       if (val == NULL_TREE)
5866         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
5867       else
5868         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
5869     }
5870
5871   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
5872 }
5873
5874 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
5875    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
5876    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
5877
5878    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
5879    returned.
5880
5881    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
5882    it is placed in IDX and false is returned.
5883
5884    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
5885    returned. */
5886
5887 static bool
5888 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
5889 {
5890   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
5891   size_t low, high;
5892
5893   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
5894      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
5895
5896   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
5897     {
5898       tree t;
5899       int cmp;
5900       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
5901       size_t i = (high + low) / 2;
5902       t = gimple_switch_label (stmt, i);
5903
5904       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
5905       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
5906
5907       if (cmp == 0)
5908         {
5909           /* Ranges cannot be empty. */
5910           *idx = i;
5911           return true;
5912         }
5913       else if (cmp > 0)
5914         high = i;
5915       else
5916         {
5917           low = i + 1;
5918           if (CASE_HIGH (t) != NULL
5919               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
5920             {
5921               *idx = i;
5922               return true;
5923             }
5924         }
5925     }
5926
5927   *idx = high;
5928   return false;
5929 }
5930
5931 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
5932    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
5933    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
5934    then MAX_IDX < MIN_IDX.
5935    Returns true if the default label is not needed. */
5936
5937 static bool
5938 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
5939                        size_t *max_idx)
5940 {
5941   size_t i, j;
5942   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
5943   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
5944
5945   if (i == j
5946       && min_take_default
5947       && max_take_default)
5948     {
5949       /* Only the default case label reached.
5950          Return an empty range. */
5951       *min_idx = 1;
5952       *max_idx = 0;
5953       return false;
5954     }
5955   else
5956     {
5957       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
5958       tree low, high;
5959       size_t k;
5960
5961       if (max_take_default)
5962         j--;
5963
5964       /* If the case label range is continuous, we do not need
5965          the default case label.  Verify that.  */
5966       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
5967       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
5968         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
5969       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
5970         {
5971           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
5972           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high, 0)))
5973             {
5974               take_default = true;
5975               break;
5976             }
5977           high = low;
5978           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
5979             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
5980         }
5981
5982       *min_idx = i;
5983       *max_idx = j;
5984       return !take_default;
5985     }
5986 }
5987
5988 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
5989    will be taken out of STMT's basic block, record it in
5990    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
5991    SSA_PROP_VARYING.  */
5992
5993 static enum ssa_prop_result
5994 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
5995 {
5996   tree op, val;
5997   value_range_t *vr;
5998   size_t i = 0, j = 0;
5999   bool take_default;
6000
6001   *taken_edge_p = NULL;
6002   op = gimple_switch_index (stmt);
6003   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6004     return SSA_PROP_VARYING;
6005
6006   vr = get_value_range (op);
6007   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6008     {
6009       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6010       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6011       fprintf (dump_file, " with known range ");
6012       dump_value_range (dump_file, vr);
6013       fprintf (dump_file, "\n");
6014     }
6015
6016   if (vr->type != VR_RANGE
6017       || symbolic_range_p (vr))
6018     return SSA_PROP_VARYING;
6019
6020   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6021   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6022
6023   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6024      label */
6025   if (j < i)
6026     {
6027       gcc_assert (take_default);
6028       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6029     }
6030   else
6031     {
6032       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6033          are all reaching the same label.  */
6034
6035       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6036       if (take_default
6037           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6038           != CASE_LABEL (val))
6039         {
6040           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6041             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6042                      "range\n");
6043           return SSA_PROP_VARYING;
6044         }
6045       for (++i; i <= j; ++i)
6046         {
6047           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6048             {
6049               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6050                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6051                          "range\n");
6052               return SSA_PROP_VARYING;
6053             }
6054         }
6055     }
6056
6057   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6058                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6059
6060   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6061     {
6062       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6063       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6064     }
6065
6066   return SSA_PROP_INTERESTING;
6067 }
6068
6069
6070 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6071    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6072    interesting range into *OUTPUT_P.
6073
6074    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6075    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6076
6077    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6078
6079 static enum ssa_prop_result
6080 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6081 {
6082   tree def;
6083   ssa_op_iter iter;
6084
6085   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6086     {
6087       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6088       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6089       fprintf (dump_file, "\n");
6090     }
6091
6092   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6093     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6094   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6095     {
6096       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6097          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6098          builtin functions.  */
6099
6100       if ((is_gimple_call (stmt)
6101            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6102            && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6103           || !gimple_vuse (stmt))
6104         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6105     }
6106   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6107     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6108   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6109     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6110
6111   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6112      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6113   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6114     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6115
6116   return SSA_PROP_VARYING;
6117 }
6118
6119
6120 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6121    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6122    may not be the smallest possible such range.  */
6123
6124 static void
6125 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6126 {
6127   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6128     {
6129       copy_value_range (vr0, vr1);
6130       return;
6131     }
6132
6133   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6134     {
6135       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6136       return;
6137     }
6138
6139   if (vr0->type == VR_VARYING)
6140     {
6141       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6142       return;
6143     }
6144
6145   if (vr1->type == VR_VARYING)
6146     {
6147       set_value_range_to_varying (vr0);
6148       return;
6149     }
6150
6151   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6152     {
6153       int cmp;
6154       tree min, max;
6155
6156       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6157          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6158          cannot be compared, then give up.  */
6159       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6160       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6161         min = vr1->min;
6162       else if (cmp == -1)
6163         min = vr0->min;
6164       else
6165         goto give_up;
6166
6167       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6168          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6169          give up.  */
6170       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6171       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6172         max = vr1->max;
6173       else if (cmp == 1)
6174         max = vr0->max;
6175       else
6176         goto give_up;
6177
6178       /* Check for useless ranges.  */
6179       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6180           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6181               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6182         goto give_up;
6183
6184       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6185          the two sets.  */
6186       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6187         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6188       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6189         bitmap_clear (vr0->equiv);
6190
6191       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6192     }
6193   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6194     {
6195       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6196          Only handle the case of identical ranges.  */
6197       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6198           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6199           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6200         {
6201           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6202              the two sets.  */
6203           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6204             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6205           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6206             bitmap_clear (vr0->equiv);
6207         }
6208       else
6209         goto give_up;
6210     }
6211   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6212     {
6213       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6214          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6215          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6216       if (!symbolic_range_p (vr0)
6217           && !symbolic_range_p (vr1)
6218           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6219         {
6220           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6221              set.  We need to compute the intersection of the two
6222              equivalence sets.  */
6223           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6224             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6225
6226           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6227              the two sets.  */
6228           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6229             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6230           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6231             bitmap_clear (vr0->equiv);
6232         }
6233       else
6234         goto give_up;
6235     }
6236   else
6237     gcc_unreachable ();
6238
6239   return;
6240
6241 give_up:
6242   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6243      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6244      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6245      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6246      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6247   if (!symbolic_range_p (vr0)
6248       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6249           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6250       && !symbolic_range_p (vr1)
6251       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6252           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6253     {
6254       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6255
6256       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6257          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6258       if (vr0->equiv)
6259         bitmap_clear (vr0->equiv);
6260     }
6261   else
6262     set_value_range_to_varying (vr0);
6263 }
6264
6265
6266 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6267    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6268    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6269
6270 static enum ssa_prop_result
6271 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6272 {
6273   size_t i;
6274   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6275   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6276   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6277   int edges, old_edges;
6278
6279   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
6280
6281   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6282     {
6283       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6284       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6285     }
6286
6287   edges = 0;
6288   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6289     {
6290       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6291
6292       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6293         {
6294           fprintf (dump_file,
6295               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6296               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6297               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6298         }
6299
6300       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6301         {
6302           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6303           value_range_t vr_arg;
6304
6305           ++edges;
6306
6307           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6308             {
6309               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6310             }
6311           else
6312             {
6313               if (is_overflow_infinity (arg))
6314                 {
6315                   arg = copy_node (arg);
6316                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6317                 }
6318
6319               vr_arg.type = VR_RANGE;
6320               vr_arg.min = arg;
6321               vr_arg.max = arg;
6322               vr_arg.equiv = NULL;
6323             }
6324
6325           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6326             {
6327               fprintf (dump_file, "\t");
6328               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6329               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6330               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6331               fprintf (dump_file, "\n");
6332             }
6333
6334           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6335
6336           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6337             break;
6338         }
6339     }
6340
6341   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6342     goto varying;
6343
6344   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6345   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6346
6347   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6348      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6349      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6350      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6351      which are not in a loop.  */
6352   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE
6353       && edges <= old_edges)
6354     {
6355       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6356         {
6357           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6358           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6359
6360           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6361              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6362              iterating millions of times to reach -INF, and in the
6363              other case to avoid infinite bouncing between different
6364              minimums.  */
6365           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6366             {
6367               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6368                  VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6369                  the type and we'd end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6370               if (vrp_val_is_max (vr_result.max)
6371                   || compare_values (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min)),
6372                                      vr_result.max) > 0)
6373                 goto varying;
6374
6375               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6376                   || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6377                 vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6378               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6379                 vr_result.min =
6380                   negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6381               else
6382                 goto varying;
6383             }
6384
6385           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6386              the previous one, go all the way to +INF.  */
6387           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6388             {
6389               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6390                  VARYING.  Same if the previous min value was invalid for
6391                  the type and we'd end up with vr_result.max < vr_result.min.  */
6392               if (vrp_val_is_min (vr_result.min)
6393                   || compare_values (TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)),
6394                                      vr_result.min) < 0)
6395                 goto varying;
6396
6397               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6398                   || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6399                 vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6400               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6401                 vr_result.max =
6402                   positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6403               else
6404                 goto varying;
6405             }
6406         }
6407     }
6408
6409   /* If the new range is different than the previous value, keep
6410      iterating.  */
6411   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6412     return SSA_PROP_INTERESTING;
6413
6414   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6415   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6416
6417   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6418 varying:
6419   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6420   return SSA_PROP_VARYING;
6421 }
6422
6423 /* Simplify boolean operations if the source is known
6424    to be already a boolean.  */
6425 static bool
6426 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6427 {
6428   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6429   tree val = NULL;
6430   tree op0, op1;
6431   value_range_t *vr;
6432   bool sop = false;
6433   bool need_conversion;
6434
6435   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6436   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) != 1)
6437     {
6438       if (TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
6439         return false;
6440       vr = get_value_range (op0);
6441
6442       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6443       if (!val || !integer_onep (val))
6444         return false;
6445
6446       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6447       if (!val || !integer_onep (val))
6448         return false;
6449     }
6450
6451   if (rhs_code == TRUTH_NOT_EXPR)
6452     {
6453       rhs_code = NE_EXPR;
6454       op1 = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6455     }
6456   else
6457     {
6458       op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6459
6460       /* Reduce number of cases to handle.  */
6461       if (is_gimple_min_invariant (op1))
6462         {
6463           /* Exclude anything that should have been already folded.  */
6464           if (rhs_code != EQ_EXPR
6465               && rhs_code != NE_EXPR
6466               && rhs_code != TRUTH_XOR_EXPR)
6467             return false;
6468
6469           if (!integer_zerop (op1)
6470               && !integer_onep (op1)
6471               && !integer_all_onesp (op1))
6472             return false;
6473
6474           /* Limit the number of cases we have to consider.  */
6475           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6476             {
6477               rhs_code = NE_EXPR;
6478               op1 = fold_unary (TRUTH_NOT_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
6479             }
6480         }
6481       else
6482         {
6483           /* Punt on A == B as there is no BIT_XNOR_EXPR.  */
6484           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6485             return false;
6486
6487           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op1)) != 1)
6488             {
6489               vr = get_value_range (op1);
6490               val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6491               if (!val || !integer_onep (val))
6492                 return false;
6493
6494               val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6495               if (!val || !integer_onep (val))
6496                 return false;
6497             }
6498         }
6499     }
6500
6501   if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6502     {
6503       location_t location;
6504
6505       if (!gimple_has_location (stmt))
6506         location = input_location;
6507       else
6508         location = gimple_location (stmt);
6509
6510       if (rhs_code == TRUTH_AND_EXPR || rhs_code == TRUTH_OR_EXPR)
6511         warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6512                     _("assuming signed overflow does not occur when "
6513                       "simplifying && or || to & or |"));
6514       else
6515         warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6516                     _("assuming signed overflow does not occur when "
6517                       "simplifying ==, != or ! to identity or ^"));
6518     }
6519
6520   need_conversion =
6521     !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)),
6522                                 TREE_TYPE (op0));
6523
6524   /* Make sure to not sign-extend -1 as a boolean value.  */
6525   if (need_conversion
6526       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6527       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1)
6528     return false;
6529
6530   switch (rhs_code)
6531     {
6532     case TRUTH_AND_EXPR:
6533       rhs_code = BIT_AND_EXPR;
6534       break;
6535     case TRUTH_OR_EXPR:
6536       rhs_code = BIT_IOR_EXPR;
6537       break;
6538     case TRUTH_XOR_EXPR:
6539     case NE_EXPR:
6540       if (integer_zerop (op1))
6541         {
6542           gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6543                                           need_conversion ? NOP_EXPR : SSA_NAME,
6544                                           op0, NULL);
6545           update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6546           return true;
6547         }
6548
6549       rhs_code = BIT_XOR_EXPR;
6550       break;
6551     default:
6552       gcc_unreachable ();
6553     }
6554
6555   if (need_conversion)
6556     return false;
6557
6558   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, rhs_code, op0, op1);
6559   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6560   return true;
6561 }
6562
6563 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6564    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6565    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6566
6567 static bool
6568 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6569 {
6570   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6571   tree val = NULL;
6572   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6573   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6574   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6575
6576   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6577     {
6578       val = integer_one_node;
6579     }
6580   else
6581     {
6582       bool sop = false;
6583
6584       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6585
6586       if (val
6587           && sop
6588           && integer_onep (val)
6589           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6590         {
6591           location_t location;
6592
6593           if (!gimple_has_location (stmt))
6594             location = input_location;
6595           else
6596             location = gimple_location (stmt);
6597           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6598                       "assuming signed overflow does not occur when "
6599                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6600         }
6601     }
6602
6603   if (val && integer_onep (val))
6604     {
6605       tree t;
6606
6607       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6608         {
6609           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
6610           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6611           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6612           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6613         }
6614       else
6615         {
6616           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6617           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
6618           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6619
6620           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6621           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6622           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6623         }
6624
6625       update_stmt (stmt);
6626       return true;
6627     }
6628
6629   return false;
6630 }
6631
6632 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6633    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6634    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6635
6636 static bool
6637 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6638 {
6639   tree val = NULL;
6640   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6641   tree type = TREE_TYPE (op);
6642   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6643
6644   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6645     {
6646       val = integer_zero_node;
6647     }
6648   else if (vr)
6649     {
6650       bool sop = false;
6651
6652       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6653       if (!val)
6654         {
6655           sop = false;
6656           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6657                                           &sop);
6658
6659           if (val)
6660             {
6661               if (integer_zerop (val))
6662                 val = integer_one_node;
6663               else if (integer_onep (val))
6664                 val = integer_zero_node;
6665             }
6666         }
6667
6668       if (val
6669           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6670         {
6671           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6672             {
6673               location_t location;
6674
6675               if (!gimple_has_location (stmt))
6676                 location = input_location;
6677               else
6678                 location = gimple_location (stmt);
6679               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6680                           "assuming signed overflow does not occur when "
6681                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6682             }
6683
6684           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6685           if (integer_onep (val))
6686             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6687           else
6688             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6689           update_stmt (stmt);
6690           return true;
6691         }
6692     }
6693
6694   return false;
6695 }
6696
6697 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
6698    a known value range VR.
6699
6700    If there is one and only one value which will satisfy the
6701    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
6702
6703 static tree
6704 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
6705                       tree op1, value_range_t *vr)
6706 {
6707   tree min = NULL;
6708   tree max = NULL;
6709
6710   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
6711      the conditional as it was written.  */
6712   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
6713     {
6714       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
6715          here.  */
6716       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
6717
6718       max = op1;
6719       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
6720         {
6721           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6722           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
6723           if (EXPR_P (max))
6724             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
6725         }
6726     }
6727   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
6728     {
6729       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
6730          here.  */
6731       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
6732
6733       min = op1;
6734       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
6735         {
6736           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6737           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
6738           if (EXPR_P (min))
6739             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
6740         }
6741     }
6742
6743   /* Now refine the minimum and maximum values using any
6744      value range information we have for op0.  */
6745   if (min && max)
6746     {
6747       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
6748         min = vr->min;
6749       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
6750         max = vr->max;
6751
6752       /* If the new min/max values have converged to a single value,
6753          then there is only one value which can satisfy the condition,
6754          return that value.  */
6755       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
6756         return min;
6757     }
6758   return NULL;
6759 }
6760
6761 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
6762    test if the range information indicates only one value can satisfy
6763    the original conditional.  */
6764
6765 static bool
6766 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
6767 {
6768   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
6769   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
6770   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
6771
6772   if (cond_code != NE_EXPR
6773       && cond_code != EQ_EXPR
6774       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
6775       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
6776       && is_gimple_min_invariant (op1))
6777     {
6778       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
6779
6780       /* If we have range information for OP0, then we might be
6781          able to simplify this conditional. */
6782       if (vr->type == VR_RANGE)
6783         {
6784           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
6785
6786           if (new_tree)
6787             {
6788               if (dump_file)
6789                 {
6790                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
6791                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6792                   fprintf (dump_file, " into ");
6793                 }
6794
6795               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
6796               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
6797               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
6798
6799               update_stmt (stmt);
6800
6801               if (dump_file)
6802                 {
6803                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6804                   fprintf (dump_file, "\n");
6805                 }
6806
6807               return true;
6808             }
6809
6810           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
6811              with integral types here, so no need to worry about
6812              issues with inverting FP comparisons.  */
6813           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
6814           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
6815
6816           if (new_tree)
6817             {
6818               if (dump_file)
6819                 {
6820                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
6821                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6822                   fprintf (dump_file, " into ");
6823                 }
6824
6825               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
6826               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
6827               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
6828
6829               update_stmt (stmt);
6830
6831               if (dump_file)
6832                 {
6833                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6834                   fprintf (dump_file, "\n");
6835                 }
6836
6837               return true;
6838             }
6839         }
6840     }
6841
6842   return false;
6843 }
6844
6845 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
6846    argument.  */
6847
6848 static bool
6849 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
6850 {
6851   tree op = gimple_switch_index (stmt);
6852   value_range_t *vr;
6853   bool take_default;
6854   edge e;
6855   edge_iterator ei;
6856   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
6857   tree vec2;
6858   switch_update su;
6859
6860   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
6861     {
6862       vr = get_value_range (op);
6863
6864       /* We can only handle integer ranges.  */
6865       if (vr->type != VR_RANGE
6866           || symbolic_range_p (vr))
6867         return false;
6868
6869       /* Find case label for min/max of the value range.  */
6870       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6871     }
6872   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
6873     {
6874       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
6875       if (take_default)
6876         {
6877           i = 1;
6878           j = 0;
6879         }
6880       else
6881         {
6882           j = i;
6883         }
6884     }
6885   else
6886     return false;
6887
6888   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6889
6890   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
6891   if (i == 1
6892       && j == n - 1
6893       && take_default)
6894     return false;
6895
6896   /* Build a new vector of taken case labels.  */
6897   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
6898   n2 = 0;
6899
6900   /* Add the default edge, if necessary.  */
6901   if (take_default)
6902     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
6903
6904   for (; i <= j; ++i, ++n2)
6905     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
6906
6907   /* Mark needed edges.  */
6908   for (i = 0; i < n2; ++i)
6909     {
6910       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
6911                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
6912       e->aux = (void *)-1;
6913     }
6914
6915   /* Queue not needed edges for later removal.  */
6916   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
6917     {
6918       if (e->aux == (void *)-1)
6919         {
6920           e->aux = NULL;
6921           continue;
6922         }
6923
6924       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6925         {
6926           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
6927         }
6928       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
6929     }
6930
6931   /* And queue an update for the stmt.  */
6932   su.stmt = stmt;
6933   su.vec = vec2;
6934   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
6935   return false;
6936 }
6937
6938 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
6939
6940 static bool
6941 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
6942 {
6943   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
6944   if (is_gimple_assign (stmt))
6945     {
6946       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6947
6948       switch (rhs_code)
6949         {
6950         case EQ_EXPR:
6951         case NE_EXPR:
6952         case TRUTH_NOT_EXPR:
6953         case TRUTH_AND_EXPR:
6954         case TRUTH_OR_EXPR:
6955         case TRUTH_XOR_EXPR:
6956           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR, TRUTH_NOT_EXPR into BIT_XOR_EXPR
6957              or identity if the RHS is zero or one, and the LHS are known
6958              to be boolean values.  Transform all TRUTH_*_EXPR into
6959              BIT_*_EXPR if both arguments are known to be boolean values.  */
6960           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
6961             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
6962           break;
6963
6964       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
6965          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
6966          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6967         case TRUNC_DIV_EXPR:
6968         case TRUNC_MOD_EXPR:
6969           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
6970               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
6971             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
6972           break;
6973
6974       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
6975         case ABS_EXPR:
6976           if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
6977               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
6978             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
6979           break;
6980
6981         default:
6982           break;
6983         }
6984     }
6985   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6986     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
6987   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6988     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
6989
6990   return false;
6991 }
6992
6993 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
6994    computed using the value range information computed by VRP, compute
6995    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
6996
6997 static bool
6998 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
6999 {
7000   bool assignment_p = false;
7001   tree val;
7002   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7003
7004   if (is_gimple_assign (stmt)
7005       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7006     {
7007       assignment_p = true;
7008       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7009                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7010                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7011                                       stmt);
7012     }
7013   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7014     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7015                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7016                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7017                                     stmt);
7018   else
7019     return false;
7020
7021   if (val)
7022     {
7023       if (assignment_p)
7024         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7025
7026       if (dump_file)
7027         {
7028           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7029           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7030           fprintf (dump_file, " to ");
7031           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7032           fprintf (dump_file, "\n");
7033         }
7034
7035       if (is_gimple_assign (stmt))
7036         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7037       else
7038         {
7039           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7040           if (integer_zerop (val))
7041             gimple_cond_make_false (stmt);
7042           else if (integer_onep (val))
7043             gimple_cond_make_true (stmt);
7044           else
7045             gcc_unreachable ();
7046         }
7047
7048       return true;
7049     }
7050
7051   return false;
7052 }
7053
7054 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7055
7056 static bool
7057 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7058 {
7059   if (fold_predicate_in (si))
7060     return true;
7061
7062   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7063 }
7064
7065 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7066    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7067
7068    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7069    restored.  */
7070 static VEC(tree,heap) *stack;
7071
7072 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7073    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7074    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7075    for any overflow warnings.  */
7076
7077 static tree
7078 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7079 {
7080   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7081      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7082      worth the compile time cost.  */
7083   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7084     return NULL;
7085
7086   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7087                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7088                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7089 }
7090
7091 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7092    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7093    when the block is reached from a specific predecessor, we
7094    may be able to determine which of the outgoing edges will
7095    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7096    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7097    optimization opportunities.
7098
7099    This routine is effectively a driver for the generic jump
7100    threading code.  It basically just presents the generic code
7101    with edges that may be suitable for jump threading.
7102
7103    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7104    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7105    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7106    to expose those opportunities would be significant.
7107
7108    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7109    for later realization.  */
7110
7111 static void
7112 identify_jump_threads (void)
7113 {
7114   basic_block bb;
7115   gimple dummy;
7116   int i;
7117   edge e;
7118
7119   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7120      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7121      information as we need it within the jump threading code.  */
7122   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7123
7124   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7125      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7126      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7127      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7128      recompute it.  */
7129   mark_dfs_back_edges ();
7130
7131   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7132      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7133   for (i = 0; VEC_iterate (edge, to_remove_edges, i, e); ++i)
7134     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7135
7136   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7137      that might be recorded.  */
7138   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7139
7140   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7141      conditional and just modify it in-place when attempting to
7142      thread jumps.  */
7143   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7144                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7145                              NULL, NULL);
7146
7147   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7148      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7149      as a dominator walker and record data during the walk, but
7150      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7151      threading opportunities we are trying to identify at this
7152      point in compilation.  */
7153   FOR_EACH_BB (bb)
7154     {
7155       gimple last;
7156
7157       /* If the generic jump threading code does not find this block
7158          interesting, then there is nothing to do.  */
7159       if (! potentially_threadable_block (bb))
7160         continue;
7161
7162       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7163          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7164          terribly important.  */
7165       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7166       if (gimple_code (last) != GIMPLE_COND)
7167         continue;
7168
7169       /* We're basically looking for any kind of conditional with
7170          integral type arguments.  */
7171       if (TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7172           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7173           && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7174               || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))
7175           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_rhs (last))))
7176         {
7177           edge_iterator ei;
7178
7179           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7180              successors which also ends in a suitable conditional.  For
7181              each predecessor, see if we can thread it to a specific
7182              successor.  */
7183           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7184             {
7185               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7186                  in the CFG.  */
7187               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7188                 continue;
7189
7190               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7191                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7192             }
7193         }
7194     }
7195
7196   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7197      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7198      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7199 }
7200
7201 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7202    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7203    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7204
7205    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7206    processing by the pass manager.  */
7207 static void
7208 finalize_jump_threads (void)
7209 {
7210   thread_through_all_blocks (false);
7211   VEC_free (tree, heap, stack);
7212 }
7213
7214
7215 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7216
7217 static void
7218 vrp_finalize (void)
7219 {
7220   size_t i;
7221   prop_value_t *single_val_range;
7222   bool do_value_subst_p;
7223
7224   if (dump_file)
7225     {
7226       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7227       dump_all_value_ranges (dump_file);
7228       fprintf (dump_file, "\n");
7229     }
7230
7231   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
7232      values can be substituted as any other const propagated
7233      value using substitute_and_fold.  */
7234   single_val_range = XCNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
7235
7236   do_value_subst_p = false;
7237   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
7238     if (vr_value[i]
7239         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
7240         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max
7241         && is_gimple_min_invariant (vr_value[i]->min))
7242       {
7243         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
7244         do_value_subst_p = true;
7245       }
7246
7247   if (!do_value_subst_p)
7248     {
7249       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
7250          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
7251       free (single_val_range);
7252       single_val_range = NULL;
7253     }
7254
7255   substitute_and_fold (single_val_range, vrp_fold_stmt);
7256
7257   if (warn_array_bounds)
7258       check_all_array_refs ();
7259
7260   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7261      the datastructures built by VRP.  */
7262   identify_jump_threads ();
7263
7264   /* Free allocated memory.  */
7265   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
7266     if (vr_value[i])
7267       {
7268         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7269         free (vr_value[i]);
7270       }
7271
7272   free (single_val_range);
7273   free (vr_value);
7274   free (vr_phi_edge_counts);
7275
7276   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7277      and not available.  */
7278   vr_value = NULL;
7279   vr_phi_edge_counts = NULL;
7280 }
7281
7282
7283 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7284    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7285    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7286    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7287    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7288
7289    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7290    instead of constants.
7291
7292    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7293    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7294
7295      1  x_9 = p_3->a;
7296      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7297      3  if (p_4 == q_2)
7298      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7299      5  endif
7300      6  if (q_2)
7301
7302    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7303    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7304    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7305
7306    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7307    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7308    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7309    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7310
7311    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7312    between names so that we can take advantage of information from
7313    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7314    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7315
7316    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7317    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7318    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7319
7320    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7321    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7322    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7323    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7324    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7325    probabilities to aid branch prediction.  */
7326
7327 static unsigned int
7328 execute_vrp (void)
7329 {
7330   int i;
7331   edge e;
7332   switch_update *su;
7333
7334   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7335   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7336   scev_initialize ();
7337
7338   insert_range_assertions ();
7339
7340   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7341   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7342   threadedge_initialize_values ();
7343
7344   vrp_initialize ();
7345   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7346   vrp_finalize ();
7347
7348   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7349      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7350      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7351   remove_range_assertions ();
7352
7353   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7354      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7355      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7356      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7357      duplication and CFG manipulation.  */
7358   update_ssa (TODO_update_ssa);
7359
7360   finalize_jump_threads ();
7361
7362   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7363      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7364   for (i = 0; VEC_iterate (edge, to_remove_edges, i, e); ++i)
7365     remove_edge (e);
7366   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7367   for (i = 0; VEC_iterate (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su); ++i)
7368     {
7369       size_t j;
7370       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7371       tree label;
7372       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7373       for (j = 0; j < n; j++)
7374         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7375       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7376          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7377          optimal expansion.  */
7378       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7379       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7380       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7381     }
7382
7383   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7384     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7385
7386   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7387   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7388   threadedge_finalize_values ();
7389
7390   scev_finalize ();
7391   loop_optimizer_finalize ();
7392   return 0;
7393 }
7394
7395 static bool
7396 gate_vrp (void)
7397 {
7398   return flag_tree_vrp != 0;
7399 }
7400
7401 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7402 {
7403  {
7404   GIMPLE_PASS,
7405   "vrp",                                /* name */
7406   gate_vrp,                             /* gate */
7407   execute_vrp,                          /* execute */
7408   NULL,                                 /* sub */
7409   NULL,                                 /* next */
7410   0,                                    /* static_pass_number */
7411   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7412   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7413   0,                                    /* properties_provided */
7414   0,                                    /* properties_destroyed */
7415   0,                                    /* todo_flags_start */
7416   TODO_cleanup_cfg
7417     | TODO_ggc_collect
7418     | TODO_verify_ssa
7419     | TODO_dump_func
7420     | TODO_update_ssa                   /* todo_flags_finish */
7421  }
7422 };