OSDN Git Service

* gcc-interface/decl.c (gnat_to_gnu_entity) <E_Record_Subtype>: Do not
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
696      take any value in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
699     {
700       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
701         {
702           /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
703              anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
704              default definitions of PARM_DECLs.  */
705           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
706               && nonnull_arg_p (sym))
707             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
708           else
709             set_value_range_to_varying (vr);
710         }
711       else if (TREE_CODE (sym) == RESULT_DECL
712                && DECL_BY_REFERENCE (sym))
713         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
714     }
715
716   return vr;
717 }
718
719 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
720
721 static inline bool
722 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
723 {
724   if (val1 == val2)
725     return true;
726   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
727     return false;
728   if (is_overflow_infinity (val1))
729     return is_overflow_infinity (val2);
730   return true;
731 }
732
733 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
734
735 static inline bool
736 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
737 {
738   return (b1 == b2
739           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
740               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
741           || (b1 && b2
742               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
743 }
744
745 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
746    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
747    value.
748
749    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
750    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
751    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
752    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
753    is the range object associated with another SSA name.  */
754
755 static inline bool
756 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
757 {
758   value_range_t *old_vr;
759   bool is_new;
760
761   /* Update the value range, if necessary.  */
762   old_vr = get_value_range (var);
763   is_new = old_vr->type != new_vr->type
764            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
765            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
766            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
767
768   if (is_new)
769     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
770                      new_vr->equiv);
771
772   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
773
774   return is_new;
775 }
776
777
778 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
779    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
780
781 static void
782 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
783 {
784   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
785   value_range_t *vr = vr_value[ver];
786
787   if (*equiv == NULL)
788     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
789   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
790   if (vr && vr->equiv)
791     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
792 }
793
794
795 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
796
797 static inline bool
798 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
799 {
800   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
801          && integer_zerop (vr->min)
802          && integer_zerop (vr->max);
803 }
804
805
806 /* Return true if VR is [0, 0].  */
807
808 static inline bool
809 range_is_null (value_range_t *vr)
810 {
811   return vr->type == VR_RANGE
812          && integer_zerop (vr->min)
813          && integer_zerop (vr->max);
814 }
815
816 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
817    a singleton.  */
818
819 static inline bool
820 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
821 {
822   return (vr->type == VR_RANGE
823           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
824           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
825           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
826           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
827 }
828
829 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
830
831 static inline bool
832 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
833 {
834   return (range_int_cst_p (vr)
835           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
836 }
837
838 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
839
840 static inline bool
841 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
842 {
843   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
844           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
845 }
846
847 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
848
849 static inline bool
850 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
851 {
852   return (vr->type == VR_RANGE
853           && (is_overflow_infinity (vr->min)
854               || is_overflow_infinity (vr->max)));
855 }
856
857 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
858    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
859    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
860    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
861    uses an overflow infinity.  */
862
863 static bool
864 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
865 {
866   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
867   if (is_overflow_infinity (vr->min))
868     {
869       *strict_overflow_p = true;
870       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
871         return false;
872     }
873   if (is_overflow_infinity (vr->max))
874     {
875       *strict_overflow_p = true;
876       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
877         return false;
878     }
879   return true;
880 }
881
882
883 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
884    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
885    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
886    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
887
888 static bool
889 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
890 {
891   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
892   switch (get_gimple_rhs_class (code))
893     {
894     case GIMPLE_UNARY_RHS:
895       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
896                                              gimple_expr_type (stmt),
897                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                              strict_overflow_p);
899     case GIMPLE_BINARY_RHS:
900       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
901                                               gimple_expr_type (stmt),
902                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
903                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
904                                               strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
906       return false;
907     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
908       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
909                                               strict_overflow_p);
910     case GIMPLE_INVALID_RHS:
911       gcc_unreachable ();
912     default:
913       gcc_unreachable ();
914     }
915 }
916
917 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
918    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
919    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
920    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
921
922 static bool
923 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
924 {
925   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
926     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
927   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
928     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
929
930   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
931                                         gimple_call_fndecl (stmt),
932                                         arg0,
933                                         arg1,
934                                         strict_overflow_p);
935 }
936
937 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
938    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
939    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
940    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
941
942 static bool
943 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
944 {
945   switch (gimple_code (stmt))
946     {
947     case GIMPLE_ASSIGN:
948       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
949     case GIMPLE_CALL:
950       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
951     default:
952       gcc_unreachable ();
953     }
954 }
955
956 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
957    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
958    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
959    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
960
961 static bool
962 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
963 {
964   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
965   switch (get_gimple_rhs_class (code))
966     {
967     case GIMPLE_UNARY_RHS:
968       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
969                                          gimple_expr_type (stmt),
970                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                          strict_overflow_p);
972     case GIMPLE_BINARY_RHS:
973       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
974                                           gimple_expr_type (stmt),
975                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
976                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
977                                           strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
979       return false;
980     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
981       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
982                                           strict_overflow_p);
983     case GIMPLE_INVALID_RHS:
984       gcc_unreachable ();
985     default:
986       gcc_unreachable ();
987     }
988 }
989
990 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
991    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
992    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
993    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
994
995 static bool
996 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
997 {
998   switch (gimple_code (stmt))
999     {
1000     case GIMPLE_ASSIGN:
1001       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1002     case GIMPLE_CALL:
1003       return gimple_alloca_call_p (stmt);
1004     default:
1005       gcc_unreachable ();
1006     }
1007 }
1008
1009 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1010    obtained so far.  */
1011
1012 static bool
1013 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1014 {
1015   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1016     return true;
1017
1018   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1019      is nonnull if X is nonnull.  */
1020   if (is_gimple_assign (stmt)
1021       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1022     {
1023       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1024       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1025
1026       if (base != NULL_TREE
1027           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1028           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1029         {
1030           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1031           if (range_is_nonnull (vr))
1032             return true;
1033         }
1034     }
1035
1036   return false;
1037 }
1038
1039 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1040    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1041
1042 static bool
1043 valid_value_p (tree expr)
1044 {
1045   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1046     return true;
1047
1048   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1049       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1050     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1051             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1052
1053   return is_gimple_min_invariant (expr);
1054 }
1055
1056 /* Return
1057    1 if VAL < VAL2
1058    0 if !(VAL < VAL2)
1059    -2 if those are incomparable.  */
1060 static inline int
1061 operand_less_p (tree val, tree val2)
1062 {
1063   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1064   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1065     {
1066       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1067         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1068       else
1069         {
1070           if (INT_CST_LT (val, val2))
1071             return 1;
1072         }
1073     }
1074   else
1075     {
1076       tree tcmp;
1077
1078       fold_defer_overflow_warnings ();
1079
1080       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1081
1082       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1083
1084       if (!tcmp
1085           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1086         return -2;
1087
1088       if (!integer_zerop (tcmp))
1089         return 1;
1090     }
1091
1092   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1093   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1094     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1095   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1096     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1097
1098   return 0;
1099 }
1100
1101 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1102
1103         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1104         -1 if VAL1 < VAL2,
1105          0 if VAL1 == VAL2,
1106         +1 if VAL1 > VAL2, and
1107         +2 if VAL1 != VAL2
1108
1109    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1110    and values that cannot be compared at compile time.
1111
1112    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1113    true if the return value is only valid if we assume that signed
1114    overflow is undefined.  */
1115
1116 static int
1117 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1118 {
1119   if (val1 == val2)
1120     return 0;
1121
1122   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1123      both integers.  */
1124   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1125               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1126   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1127      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1128   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1129   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1130
1131   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1132        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1133        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1134       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1135           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1136           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1137     {
1138       tree n1, c1, n2, c2;
1139       enum tree_code code1, code2;
1140
1141       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1142          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1143          same name, return -2.  */
1144       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1145         {
1146           code1 = SSA_NAME;
1147           n1 = val1;
1148           c1 = NULL_TREE;
1149         }
1150       else
1151         {
1152           code1 = TREE_CODE (val1);
1153           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1154           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1155           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1156             {
1157               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1158                 return -2;
1159               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1160               if (!c1)
1161                 return -2;
1162               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1163             }
1164         }
1165
1166       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1167         {
1168           code2 = SSA_NAME;
1169           n2 = val2;
1170           c2 = NULL_TREE;
1171         }
1172       else
1173         {
1174           code2 = TREE_CODE (val2);
1175           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1176           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1177           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1178             {
1179               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1180                 return -2;
1181               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1182               if (!c2)
1183                 return -2;
1184               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1185             }
1186         }
1187
1188       /* Both values must use the same name.  */
1189       if (n1 != n2)
1190         return -2;
1191
1192       if (code1 == SSA_NAME
1193           && code2 == SSA_NAME)
1194         /* NAME == NAME  */
1195         return 0;
1196
1197       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1198       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1199         return -2;
1200
1201       if (strict_overflow_p != NULL
1202           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1203           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1204         *strict_overflow_p = true;
1205
1206       if (code1 == SSA_NAME)
1207         {
1208           if (code2 == PLUS_EXPR)
1209             /* NAME < NAME + CST  */
1210             return -1;
1211           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1212             /* NAME > NAME - CST  */
1213             return 1;
1214         }
1215       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1216         {
1217           if (code2 == SSA_NAME)
1218             /* NAME + CST > NAME  */
1219             return 1;
1220           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1221             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1222             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1223           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1224             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1225             return 1;
1226         }
1227       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1228         {
1229           if (code2 == SSA_NAME)
1230             /* NAME - CST < NAME  */
1231             return -1;
1232           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1233             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1234             return -1;
1235           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1236             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1237                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1238             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1239         }
1240
1241       gcc_unreachable ();
1242     }
1243
1244   /* We cannot compare non-constants.  */
1245   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1246     return -2;
1247
1248   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1249     {
1250       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1251          infinities.  */
1252       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1253         {
1254           if (strict_overflow_p != NULL)
1255             *strict_overflow_p = true;
1256           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1257             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1258           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1259             return 1;
1260           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1261             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1262           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1263             return -1;
1264           return -2;
1265         }
1266
1267       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1268     }
1269   else
1270     {
1271       tree t;
1272
1273       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1274       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1275         return 0;
1276
1277       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1278       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1279         return -1;
1280
1281       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1282       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1283         return 1;
1284
1285       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1286          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1287          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1288          something about non-trivial operands.  */
1289       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1290           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1291         {
1292           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1293           if (t && integer_onep (t))
1294             return 2;
1295         }
1296
1297       return -2;
1298     }
1299 }
1300
1301 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1302    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1303
1304 static int
1305 compare_values (tree val1, tree val2)
1306 {
1307   bool sop;
1308   int ret;
1309
1310   sop = false;
1311   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1312   if (sop
1313       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1314     ret = -2;
1315   return ret;
1316 }
1317
1318
1319 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1320           0 if VAL is not inside VR,
1321          -2 if we cannot tell either way.
1322
1323    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1324           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1325           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1326           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1327
1328           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1329           currently expect this.  They are calling the function
1330           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1331           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1332           themselves.
1333
1334           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1335           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1336           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1337           adapting the users of these functions to the new semantics.
1338
1339    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1340    function.  */
1341
1342 static inline int
1343 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1344 {
1345   int cmp1, cmp2;
1346
1347   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1348   if (cmp1 == -2)
1349     return -2;
1350   if (cmp1 == 1)
1351     return 0;
1352
1353   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1354   if (cmp2 == -2)
1355     return -2;
1356
1357   return !cmp2;
1358 }
1359
1360
1361 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1362    intersection.
1363
1364    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1365    function.
1366    */
1367
1368 static inline bool
1369 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1370 {
1371   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1372      less than the minimum of the second range or vice versa.
1373      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1374   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1375     return false;
1376   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1377     return false;
1378   return true;
1379 }
1380
1381
1382 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1383    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1384    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1385    modified (currently the users of this function expect these
1386    semantics).  */
1387
1388 static inline bool
1389 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1390 {
1391   tree zero;
1392
1393   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1394               && vr->type != VR_VARYING
1395               && !symbolic_range_p (vr));
1396
1397   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1398   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1399 }
1400
1401 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1402
1403 static inline bool
1404 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1405 {
1406   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1407      which would return a useful value should be encoded as a 
1408      VR_RANGE.  */
1409   if (vr->type == VR_RANGE)
1410     {
1411       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1412       return (result == 0 || result == 1);
1413     }
1414
1415   return false;
1416 }
1417
1418 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1419    false otherwise or if no value range information is available.  */
1420
1421 bool
1422 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1423 {
1424   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1425
1426   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1427       && TYPE_UNSIGNED (t))
1428     return true;
1429
1430   if (!vr)
1431     return false;
1432
1433   return value_range_nonnegative_p (vr);
1434 }
1435
1436 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1437    otherwise return NULL_TREE.  */
1438
1439 static tree
1440 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1441 {
1442   if (vr->type == VR_RANGE
1443       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1444       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1445     return vr->min;
1446
1447   return NULL_TREE;
1448 }
1449
1450 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1451    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1452    constant.  */
1453
1454 static tree
1455 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1456 {
1457   if (is_gimple_min_invariant (op))
1458     return op;
1459
1460   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1461     return NULL_TREE;
1462
1463   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1464 }
1465
1466 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1467
1468 static bool
1469 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1470 {
1471   value_range_t *vr;
1472
1473   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1474     return true;
1475
1476   if (integer_zerop (op)
1477       || integer_onep (op))
1478     return true;
1479
1480   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1481     return false;
1482
1483   vr = get_value_range (op);
1484   return (vr->type == VR_RANGE
1485           && integer_zerop (vr->min)
1486           && integer_onep (vr->max));
1487 }
1488
1489 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1490    it in *VR_P.  */
1491
1492 static void
1493 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1494 {
1495   tree var, cond, limit, min, max, type;
1496   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1497   enum tree_code cond_code;
1498
1499   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1500   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1501
1502   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1503
1504   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1505   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1506       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1507       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1508     {
1509       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1510          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1511       cond_code = TREE_CODE (cond);
1512       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1513       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1514     }
1515   else
1516     {
1517       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1518          to flip around the comparison code to create the proper range
1519          for VAR.  */
1520       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1521       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1522       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1523     }
1524
1525   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1526
1527   type = TREE_TYPE (var);
1528   gcc_assert (limit != var);
1529
1530   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1531      and inequality.  */
1532   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1533     {
1534       set_value_range_to_varying (vr_p);
1535       return;
1536     }
1537
1538   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1539      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1540      unnecessarily. */
1541   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1542
1543   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1544   if (limit_vr
1545       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1546           || limit_vr->type == VR_VARYING
1547           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1548     limit_vr = NULL;
1549
1550   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1551      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1552      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1553      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1554      we are done.  */
1555   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1556   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1557
1558   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1559      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1560      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1561      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1562      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1563      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1564      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1565      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1566      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1567      One special case we handle is extracting a range from a
1568      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1569   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1570       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1571     {
1572       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1573         {
1574           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1575                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1576           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1577           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1578         }
1579       else
1580         {
1581           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1582           max = limit;
1583         }
1584
1585       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1586          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1587          unsigned values as negative singed values here.  */
1588       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1589                                    0, false);
1590       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1591                                    0, false);
1592
1593       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1594          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1595          this for us.  */
1596       if (cond_code == LE_EXPR)
1597         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1598                                           min, max, vr_p->equiv);
1599       else if (cond_code == GT_EXPR)
1600         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1601                                           min, max, vr_p->equiv);
1602       else
1603         gcc_unreachable ();
1604     }
1605   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1606     {
1607       enum value_range_type range_type;
1608
1609       if (limit_vr)
1610         {
1611           range_type = limit_vr->type;
1612           min = limit_vr->min;
1613           max = limit_vr->max;
1614         }
1615       else
1616         {
1617           range_type = VR_RANGE;
1618           min = limit;
1619           max = limit;
1620         }
1621
1622       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1623
1624       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1625          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1626          from LIMIT.  */
1627       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1628         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1629     }
1630   else if (cond_code == NE_EXPR)
1631     {
1632       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1633          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1634          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1635          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1636          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1637          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1638          not its anti-range.
1639
1640          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1641          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1642          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1643          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1644          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1645          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1646          represent these ranges.
1647
1648          The only situation in which we can build a valid
1649          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1650          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1651          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1652       if (limit_vr
1653           && limit_vr->type == VR_RANGE
1654           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1655         {
1656           min = limit_vr->min;
1657           max = limit_vr->max;
1658         }
1659       else
1660         {
1661           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1662              valid anti-range.  */
1663           min = max = limit;
1664         }
1665
1666       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1667          just use the original LIMIT.  */
1668       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1669           && vrp_val_is_min (min)
1670           && vrp_val_is_max (max))
1671         min = max = limit;
1672
1673       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1674     }
1675   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1676     {
1677       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1678
1679       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1680         max = limit;
1681       else
1682         {
1683           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1684              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1685              LT_EXPR.  */
1686           max = limit_vr->max;
1687         }
1688
1689       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1690          It would be pointless to try and do anything more since this
1691          all should be optimized away above us.  */
1692       if ((cond_code == LT_EXPR
1693            && compare_values (max, min) == 0)
1694           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1695         set_value_range_to_varying (vr_p);
1696       else
1697         {
1698           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1699           if (cond_code == LT_EXPR)
1700             {
1701               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (max)) == 1
1702                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max)))
1703                 max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1704                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), -1));
1705               else
1706                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1707                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1));
1708               if (EXPR_P (max))
1709                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1710             }
1711
1712           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1713         }
1714     }
1715   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1716     {
1717       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1718
1719       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1720         min = limit;
1721       else
1722         {
1723           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1724              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1725              GT_EXPR.  */
1726           min = limit_vr->min;
1727         }
1728
1729       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1730          It would be pointless to try and do anything more since this
1731          all should be optimized away above us.  */
1732       if ((cond_code == GT_EXPR
1733            && compare_values (min, max) == 0)
1734           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1735         set_value_range_to_varying (vr_p);
1736       else
1737         {
1738           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1739           if (cond_code == GT_EXPR)
1740             {
1741               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
1742                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)))
1743                 min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1744                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), -1));
1745               else
1746                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1747                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1));
1748               if (EXPR_P (min))
1749                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1750             }
1751
1752           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1753         }
1754     }
1755   else
1756     gcc_unreachable ();
1757
1758   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1759      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1760      instance,
1761
1762         if (p_5 == NULL)
1763           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1764           x_7 = p_6->fld;
1765           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1766
1767      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1768      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1769      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1770      would arise from
1771
1772         if (i_5 > 10)
1773           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1774           if (i_5 < 5)
1775             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1776
1777      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1778      pointless to try and do anything with i_7's range because
1779      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1780      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1781      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1782      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1783      this extra check does not hurt and may protect against future
1784      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1785      NULL pointer dereference example.
1786
1787      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1788      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1789      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1790      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1791
1792   var_vr = get_value_range (var);
1793
1794   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1795      ranges or anti-ranges.  */
1796   if (vr_p->type == VR_VARYING
1797       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1798       || var_vr->type == VR_VARYING
1799       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1800       || symbolic_range_p (vr_p)
1801       || symbolic_range_p (var_vr))
1802     return;
1803
1804   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1805     {
1806       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1807          refine the resulting range.  Since the assert expression
1808          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1809          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1810          get better precision.  */
1811       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1812         {
1813           /* Use the larger of the two minimums.  */
1814           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1815             min = var_vr->min;
1816           else
1817             min = vr_p->min;
1818
1819           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1820           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1821             max = var_vr->max;
1822           else
1823             max = vr_p->max;
1824
1825           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1826         }
1827       else
1828         {
1829           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1830              VARYING, because we will not be able to do anything
1831              meaningful with it.  */
1832           set_value_range_to_varying (vr_p);
1833         }
1834     }
1835   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1836            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1837     {
1838       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1839          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1840          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1841          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1842       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1843           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1844         set_value_range_to_varying (vr_p);
1845       else
1846         {
1847           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1848           int cmp;
1849
1850           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1851              there are three cases to consider.
1852
1853
1854              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1855                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1856                 different.  In that case the resulting range
1857                 should be whichever range is more precise.
1858                 Typically that will be the VR_RANGE.
1859
1860              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1861                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1862                 should be the VR_RANGE.
1863
1864              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1865                 and the VR_RANGE.
1866
1867                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1868                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1869                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1870                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1871                     high limit of the original VR_RANGE.
1872
1873                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1874                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1875                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1876                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1877                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1878           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1879             {
1880               anti_min = vr_p->min;
1881               anti_max = vr_p->max;
1882               real_min = var_vr->min;
1883               real_max = var_vr->max;
1884             }
1885           else
1886             {
1887               anti_min = var_vr->min;
1888               anti_max = var_vr->max;
1889               real_min = vr_p->min;
1890               real_max = vr_p->max;
1891             }
1892
1893
1894           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1895              not including any endpoints.  */
1896           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1897               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1898             {
1899               /* If the range is covering the whole valid range of
1900                  the type keep the anti-range.  */
1901               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1902                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1903                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1904                                  real_max, vr_p->equiv);
1905             }
1906           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1907              VR_RANGE.  */
1908           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1909                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1910             {
1911               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1912                                real_max, vr_p->equiv);
1913             }
1914           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1915              part of the real range.  Thus creating a new
1916              low for the real range.  */
1917           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1918                     || cmp == 0)
1919                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1920             {
1921               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1922               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1923                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1924                 {
1925                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1926                     {
1927                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1928                       return;
1929                     }
1930                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1931                 }
1932               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1933                 {
1934                   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var_vr->min)) == 1
1935                       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1936                     min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1937                                        anti_max,
1938                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1939                                                       -1));
1940                   else
1941                     min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1942                                        anti_max,
1943                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1944                                                       1));
1945                 }
1946               else
1947                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1948               max = real_max;
1949               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1950             }
1951           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1952              part of the real range.  Thus creating a new
1953              higher for the real range.  */
1954           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1955                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1956                        || cmp == 0))
1957             {
1958               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1959               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1960                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1961                 {
1962                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1963                     {
1964                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1965                       return;
1966                     }
1967                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1968                 }
1969               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1970                 {
1971                   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var_vr->min)) == 1
1972                       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1973                     max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1974                                        anti_min,
1975                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1976                                                       -1));
1977                   else
1978                     max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1979                                        anti_min,
1980                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1981                                                       1));
1982                 }
1983               else
1984                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1985               min = real_min;
1986               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1987             }
1988         }
1989     }
1990 }
1991
1992
1993 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1994    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1995    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1996    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1997    instance,
1998
1999         x_3 = y_5;
2000         if (x_3 > y_5)
2001           ...
2002
2003     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
2004     always false.  */
2005
2006 static void
2007 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
2008 {
2009   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
2010
2011   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
2012     copy_value_range (vr, var_vr);
2013   else
2014     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
2015
2016   add_equivalence (&vr->equiv, var);
2017 }
2018
2019
2020 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
2021    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
2022    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
2023    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
2024    the type does not support it.  */
2025
2026 static tree
2027 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
2028 {
2029   tree res;
2030
2031   res = int_const_binop (code, val1, val2);
2032
2033   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
2034      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2035   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2036     {
2037       int checkz = compare_values (res, val1);
2038       bool overflow = false;
2039
2040       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2041          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2042       if ((code == PLUS_EXPR
2043            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2044           || (code == MINUS_EXPR
2045               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2046         {
2047           overflow = true;
2048         }
2049       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2050          output of the multiplication by the first input of the
2051          multiplication.  If the result of that division operation is
2052          not equal to the second input of the multiplication, then the
2053          multiplication overflowed.  */
2054       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2055         {
2056           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2057                                       res,
2058                                       val1);
2059           int check = compare_values (tmp, val2);
2060
2061           if (check != 0)
2062             overflow = true;
2063         }
2064
2065       if (overflow)
2066         {
2067           res = copy_node (res);
2068           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2069         }
2070
2071     }
2072   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2073     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2074        everything we want.  */
2075     ;
2076   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2077             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2078             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2079            || is_overflow_infinity (val1)
2080            || is_overflow_infinity (val2))
2081     {
2082       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2083          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2084          and the combination of signs of the operands.  */
2085       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2086       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2087
2088       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2089           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2090         return NULL_TREE;
2091
2092       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2093          since we can't tell what the sign of the result should be.
2094          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2095       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2096            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2097           && is_overflow_infinity (val1)
2098           && is_overflow_infinity (val2))
2099         return NULL_TREE;
2100
2101       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2102       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2103            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2104            || code == CEIL_DIV_EXPR
2105            || code == EXACT_DIV_EXPR
2106            || code == ROUND_DIV_EXPR
2107            || code == RSHIFT_EXPR)
2108           && (is_overflow_infinity (val1)
2109               || is_overflow_infinity (val2)))
2110         return NULL_TREE;
2111
2112       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2113          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2114          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2115          can yield overflow without overflown operands because we
2116          are working with integral types only... except in the
2117          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2118          for division too.  */
2119
2120       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2121          by the comparison of the signs of the operands.  */
2122       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2123           /* For addition, the operands must be of the same sign
2124              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2125              of one of the operands, for example the first.  For
2126              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2127           || (code == PLUS_EXPR
2128               && (sgn1 >= 0
2129                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2130                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2131           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2132              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2133              therefore that of the first operand or the opposite of
2134              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2135              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2136              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2137              - INF is negative, not positive.  */
2138           || (code == MINUS_EXPR
2139               && (sgn1 >= 0
2140                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2141                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2142           /* We only get in here with positive shift count, so the
2143              overflow direction is the same as the sign of val1.
2144              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2145              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2146           || (code == RSHIFT_EXPR
2147               && sgn1 >= 0)
2148           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2149           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2150           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2151           || code == CEIL_DIV_EXPR
2152           || code == EXACT_DIV_EXPR
2153           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2154         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2155                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2156                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2157       else
2158         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2159                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2160                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2161     }
2162
2163   return res;
2164 }
2165
2166
2167 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2168    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2169    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2170    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2171    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2172
2173 static bool
2174 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr,
2175                            double_int *may_be_nonzero,
2176                            double_int *must_be_nonzero)
2177 {
2178   *may_be_nonzero = double_int_minus_one;
2179   *must_be_nonzero = double_int_zero;
2180   if (!range_int_cst_p (vr))
2181     return false;
2182
2183   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2184     {
2185       *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2186       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2187     }
2188   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2189            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2190     {
2191       double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2192       double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2193       double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2194       *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2195       *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2196       if (xor_mask.high != 0)
2197         {
2198           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2199               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2200                  << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2201           may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2202           may_be_nonzero->high |= mask;
2203           must_be_nonzero->low = 0;
2204           must_be_nonzero->high &= ~mask;
2205         }
2206       else if (xor_mask.low != 0)
2207         {
2208           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2209               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2210                  << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2211           may_be_nonzero->low |= mask;
2212           must_be_nonzero->low &= ~mask;
2213         }
2214     }
2215
2216   return true;
2217 }
2218
2219 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2220    *VR0 CODE *VR1.  */
2221
2222 static void
2223 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2224                                         enum tree_code code,
2225                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2226 {
2227   enum value_range_type type;
2228   tree val[4];
2229   size_t i;
2230   tree min, max;
2231   bool sop;
2232   int cmp;
2233
2234   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2235      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2236      need to operate on different values to get the minimum and
2237      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2238      out all the variations of range combinations and do the
2239      operations.
2240
2241      However, this involves several calls to compare_values and it
2242      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2243      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2244      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2245      the new range.  */
2246   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2247               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2248               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2249               || code == CEIL_DIV_EXPR
2250               || code == EXACT_DIV_EXPR
2251               || code == ROUND_DIV_EXPR
2252               || code == RSHIFT_EXPR);
2253   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2254                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2255               && vr0->type == vr1->type);
2256
2257   type = vr0->type;
2258
2259   /* Compute the 4 cross operations.  */
2260   sop = false;
2261   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2262   if (val[0] == NULL_TREE)
2263     sop = true;
2264
2265   if (vr1->max == vr1->min)
2266     val[1] = NULL_TREE;
2267   else
2268     {
2269       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2270       if (val[1] == NULL_TREE)
2271         sop = true;
2272     }
2273
2274   if (vr0->max == vr0->min)
2275     val[2] = NULL_TREE;
2276   else
2277     {
2278       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2279       if (val[2] == NULL_TREE)
2280         sop = true;
2281     }
2282
2283   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2284     val[3] = NULL_TREE;
2285   else
2286     {
2287       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2288       if (val[3] == NULL_TREE)
2289         sop = true;
2290     }
2291
2292   if (sop)
2293     {
2294       set_value_range_to_varying (vr);
2295       return;
2296     }
2297
2298   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2299      of VAL[i].  */
2300   min = val[0];
2301   max = val[0];
2302   for (i = 1; i < 4; i++)
2303     {
2304       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2305           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2306           || !is_gimple_min_invariant (max)
2307           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2308         break;
2309
2310       if (val[i])
2311         {
2312           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2313               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2314                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2315             {
2316               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2317                  to it so that we set the resulting range to
2318                  VARYING.  */
2319               min = max = val[i];
2320               break;
2321             }
2322
2323           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2324             min = val[i];
2325
2326           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2327             max = val[i];
2328         }
2329     }
2330
2331   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2332      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2333      representation.  */
2334   if (min == NULL_TREE
2335       || !is_gimple_min_invariant (min)
2336       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2337       || max == NULL_TREE
2338       || !is_gimple_min_invariant (max)
2339       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2340     {
2341       set_value_range_to_varying (vr);
2342       return;
2343     }
2344
2345   /* We punt if:
2346      1) [-INF, +INF]
2347      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2348      3) [+-INF(OVF), +INF]
2349      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2350      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2351      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2352      overflow.  */
2353   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2354       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2355     {
2356       set_value_range_to_varying (vr);
2357       return;
2358     }
2359
2360   cmp = compare_values (min, max);
2361   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2362     {
2363       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2364          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2365          the new range VARYING.  */
2366       set_value_range_to_varying (vr);
2367     }
2368   else
2369     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2370 }
2371
2372 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2373    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2374    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2375
2376 static void
2377 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2378                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2379                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2380 {
2381   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2382   enum value_range_type type;
2383   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2384   int cmp;
2385
2386   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2387       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2388     {
2389       set_value_range_to_varying (vr);
2390       return;
2391     }
2392
2393   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2394      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2395   if (code != PLUS_EXPR
2396       && code != MINUS_EXPR
2397       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2398       && code != MULT_EXPR
2399       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2400       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2401       && code != CEIL_DIV_EXPR
2402       && code != EXACT_DIV_EXPR
2403       && code != ROUND_DIV_EXPR
2404       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2405       && code != RSHIFT_EXPR
2406       && code != MIN_EXPR
2407       && code != MAX_EXPR
2408       && code != BIT_AND_EXPR
2409       && code != BIT_IOR_EXPR
2410       && code != BIT_XOR_EXPR)
2411     {
2412       set_value_range_to_varying (vr);
2413       return;
2414     }
2415
2416   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2417   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2418     {
2419       set_value_range_to_undefined (vr);
2420       return;
2421     }
2422   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2423      code.  At some point we may want to special-case operations that
2424      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2425      operand.  */
2426   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2427     set_value_range_to_varying (&vr0);
2428   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2429     set_value_range_to_varying (&vr1);
2430
2431   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2432   type = vr0.type;
2433
2434   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2435      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2436      because we may be able to derive a useful range even if one of
2437      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2438      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2439      some cases.  */
2440   if (code != BIT_AND_EXPR
2441       && code != BIT_IOR_EXPR
2442       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2443       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2444       && code != CEIL_DIV_EXPR
2445       && code != EXACT_DIV_EXPR
2446       && code != ROUND_DIV_EXPR
2447       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2448       && (vr0.type == VR_VARYING
2449           || vr1.type == VR_VARYING
2450           || vr0.type != vr1.type
2451           || symbolic_range_p (&vr0)
2452           || symbolic_range_p (&vr1)))
2453     {
2454       set_value_range_to_varying (vr);
2455       return;
2456     }
2457
2458   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2459   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2460     {
2461       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2462         {
2463           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2464              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2465              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2466              are varying.  */
2467           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2468             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2469           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2470             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2471           else
2472             set_value_range_to_varying (vr);
2473         }
2474       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2475         {
2476           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2477              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2478           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2479             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2480           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2481             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2482           else
2483             set_value_range_to_varying (vr);
2484         }
2485       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2486         {
2487           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2488              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2489           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2490             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2491           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2492             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2493           else
2494             set_value_range_to_varying (vr);
2495         }
2496       else
2497         set_value_range_to_varying (vr);
2498
2499       return;
2500     }
2501
2502   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2503      range and see what we end up with.  */
2504   if (code == PLUS_EXPR)
2505     {
2506       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2507          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2508          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2509          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2510          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2511          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2512          this point.  */
2513       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2514         {
2515           set_value_range_to_varying (vr);
2516           return;
2517         }
2518
2519       /* For operations that make the resulting range directly
2520          proportional to the original ranges, apply the operation to
2521          the same end of each range.  */
2522       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2523       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2524
2525       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2526          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2527          arithmetic.
2528          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2529       if ((TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2530           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2531         {
2532           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2533                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2534                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2535           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2536                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2537                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2538         }
2539     }
2540   else if (code == MIN_EXPR
2541            || code == MAX_EXPR)
2542     {
2543       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2544         {
2545           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2546              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2547              of the two ranges.  */
2548           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2549           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2550         }
2551       else
2552         {
2553           /* For operations that make the resulting range directly
2554              proportional to the original ranges, apply the operation to
2555              the same end of each range.  */
2556           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2557           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2558         }
2559     }
2560   else if (code == MULT_EXPR)
2561     {
2562       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2563          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2564          precise range for such a case.  For example, if we have
2565          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2566          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2567          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2568          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2569          point.  */
2570       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2571           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2572         {
2573           set_value_range_to_varying (vr);
2574           return;
2575         }
2576
2577       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2578       return;
2579     }
2580   else if (code == RSHIFT_EXPR)
2581     {
2582       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2583          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2584          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2585          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2586          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2587       if (vr1.type != VR_RANGE
2588           || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2589           || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2590           || compare_tree_int (vr1.max, TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2591         {
2592           set_value_range_to_varying (vr);
2593           return;
2594         }
2595
2596       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2597       return;
2598     }
2599   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
2600            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2601            || code == CEIL_DIV_EXPR
2602            || code == EXACT_DIV_EXPR
2603            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2604     {
2605       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2606         {
2607           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2608              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2609              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2610           if (vr1.type == VR_RANGE
2611               && !symbolic_range_p (&vr1)
2612               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2613             {
2614               vr0.type = type = VR_RANGE;
2615               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2616               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2617             }
2618           else
2619             {
2620               set_value_range_to_varying (vr);
2621               return;
2622             }
2623         }
2624
2625       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2626          not eliminate a division by zero.  */
2627       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
2628           && (vr1.type != VR_RANGE
2629               || symbolic_range_p (&vr1)
2630               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2631         {
2632           set_value_range_to_varying (vr);
2633           return;
2634         }
2635
2636       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2637          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2638          include 0.  */
2639       if (vr0.type == VR_RANGE
2640           && (vr1.type != VR_RANGE
2641               || symbolic_range_p (&vr1)
2642               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2643         {
2644           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2645           int cmp;
2646
2647           min = NULL_TREE;
2648           max = NULL_TREE;
2649           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2650               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2651             {
2652               /* For unsigned division or when divisor is known
2653                  to be non-negative, the range has to cover
2654                  all numbers from 0 to max for positive max
2655                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2656               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2657               if (cmp == -1)
2658                 max = zero;
2659               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2660                 max = vr0.max;
2661               else
2662                 type = VR_VARYING;
2663               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2664               if (cmp == 1)
2665                 min = zero;
2666               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2667                 min = vr0.min;
2668               else
2669                 type = VR_VARYING;
2670             }
2671           else
2672             {
2673               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2674                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2675                  as the division can change the sign.  */
2676               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2677               return;
2678             }
2679           if (type == VR_VARYING)
2680             {
2681               set_value_range_to_varying (vr);
2682               return;
2683             }
2684         }
2685       else
2686         {
2687           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2688           return;
2689         }
2690     }
2691   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2692     {
2693       if (vr1.type != VR_RANGE
2694           || symbolic_range_p (&vr1)
2695           || range_includes_zero_p (&vr1)
2696           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2697         {
2698           set_value_range_to_varying (vr);
2699           return;
2700         }
2701       type = VR_RANGE;
2702       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2703       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2704       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2705         max = vr1.max;
2706       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2707       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2708          non-negative as well.  */
2709       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2710           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2711         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2712       else
2713         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2714     }
2715   else if (code == MINUS_EXPR)
2716     {
2717       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2718          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2719          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2720          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2721          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2722          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2723          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2724       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2725         {
2726           set_value_range_to_varying (vr);
2727           return;
2728         }
2729
2730       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2731          each range.  */
2732       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2733       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2734     }
2735   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2736     {
2737       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2738       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2739       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2740
2741       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2742                                                   &must_be_nonzero0);
2743       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2744                                                   &must_be_nonzero1);
2745
2746       type = VR_RANGE;
2747       if (code == BIT_AND_EXPR)
2748         {
2749           double_int dmax;
2750           min = double_int_to_tree (expr_type,
2751                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2752                                                     must_be_nonzero1));
2753           dmax = double_int_and (may_be_nonzero0, may_be_nonzero1);
2754           /* If both input ranges contain only negative values we can
2755              truncate the result range maximum to the minimum of the
2756              input range maxima.  */
2757           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2758               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
2759               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2760             {
2761               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2762                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2763               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2764                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2765             }
2766           /* If either input range contains only non-negative values
2767              we can truncate the result range maximum to the respective
2768              maximum of the input range.  */
2769           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2770             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2771                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2772           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2773             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2774                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2775           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2776         }
2777       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2778         {
2779           double_int dmin;
2780           max = double_int_to_tree (expr_type,
2781                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2782                                                     may_be_nonzero1));
2783           dmin = double_int_ior (must_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
2784           /* If the input ranges contain only positive values we can
2785              truncate the minimum of the result range to the maximum
2786              of the input range minima.  */
2787           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2788               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2789               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2790             {
2791               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2792                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2793               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2794                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2795             }
2796           /* If either input range contains only negative values
2797              we can truncate the minimum of the result range to the
2798              respective minimum range.  */
2799           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
2800             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2801                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2802           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2803             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2804                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2805           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2806         }
2807       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2808         {
2809           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2810           result_zero_bits
2811             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2812                                               must_be_nonzero1),
2813                               double_int_not
2814                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2815                                                  may_be_nonzero1)));
2816           result_one_bits
2817             = double_int_ior (double_int_and
2818                                 (must_be_nonzero0,
2819                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2820                               double_int_and
2821                                 (must_be_nonzero1,
2822                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2823           max = double_int_to_tree (expr_type,
2824                                     double_int_not (result_zero_bits));
2825           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2826           /* If the range has all positive or all negative values the
2827              result is better than VARYING.  */
2828           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
2829               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2830             ;
2831           else
2832             max = min = NULL_TREE;
2833         }
2834     }
2835   else
2836     gcc_unreachable ();
2837
2838   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2839      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2840      representation.  */
2841   if (min == NULL_TREE
2842       || !is_gimple_min_invariant (min)
2843       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2844       || max == NULL_TREE
2845       || !is_gimple_min_invariant (max)
2846       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2847     {
2848       set_value_range_to_varying (vr);
2849       return;
2850     }
2851
2852   /* We punt if:
2853      1) [-INF, +INF]
2854      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2855      3) [+-INF(OVF), +INF]
2856      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2857      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2858      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2859      overflow.  */
2860   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2861       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2862     {
2863       set_value_range_to_varying (vr);
2864       return;
2865     }
2866
2867   cmp = compare_values (min, max);
2868   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2869     {
2870       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2871          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2872          the new range VARYING.  */
2873       set_value_range_to_varying (vr);
2874     }
2875   else
2876     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2877 }
2878
2879 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2880    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2881    The resulting range is stored in *VR.  */
2882
2883 static void
2884 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2885                                 enum tree_code code,
2886                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2887 {
2888   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2889   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2890
2891   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2892      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2893   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2894     vr0 = *(get_value_range (op0));
2895   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2896     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2897   else
2898     set_value_range_to_varying (&vr0);
2899
2900   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2901     vr1 = *(get_value_range (op1));
2902   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2903     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2904   else
2905     set_value_range_to_varying (&vr1);
2906
2907   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2908 }
2909
2910 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
2911    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
2912    The The resulting range is stored in *VR.  */
2913
2914 static void
2915 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
2916                                  enum tree_code code, tree type,
2917                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
2918 {
2919   value_range_t vr0 = *vr0_;
2920
2921   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
2922   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
2923         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
2924       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
2925            || POINTER_TYPE_P (type)))
2926     {
2927       set_value_range_to_varying (vr);
2928       return;
2929     }
2930
2931   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2932   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2933     {
2934       set_value_range_to_undefined (vr);
2935       return;
2936     }
2937
2938   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
2939     {
2940       tree inner_type = op0_type;
2941       tree outer_type = type;
2942
2943       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
2944          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2945       if (POINTER_TYPE_P (type))
2946         {
2947           if (range_is_nonnull (&vr0))
2948             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2949           else if (range_is_null (&vr0))
2950             set_value_range_to_null (vr, type);
2951           else
2952             set_value_range_to_varying (vr);
2953           return;
2954         }
2955
2956       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2957          a full range for the following transformation.  */
2958       if (vr0.type == VR_VARYING
2959           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2960           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2961         {
2962           vr0.type = VR_RANGE;
2963           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2964           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2965         }
2966
2967       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2968          not truncating we can convert the min and max values and
2969          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2970          conversion if the size of the range is less than what the
2971          precision of the target type can represent and the range is
2972          not an anti-range.  */
2973       if ((vr0.type == VR_RANGE
2974            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2975           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2976           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2977           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2978               || (vr0.type == VR_RANGE
2979                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2980                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2981                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2982           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2983               || (vr0.type == VR_RANGE
2984                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2985                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2986                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2987           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2988               || (vr0.type == VR_RANGE
2989                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2990                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2991                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2992         {
2993           tree new_min, new_max;
2994           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2995             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2996           else
2997             new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2998                                              tree_to_double_int (vr0.min),
2999                                              0, false);
3000           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3001             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
3002           else
3003             new_max = force_fit_type_double (outer_type,
3004                                              tree_to_double_int (vr0.max),
3005                                              0, false);
3006           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
3007                                             new_min, new_max, NULL);
3008           return;
3009         }
3010
3011       set_value_range_to_varying (vr);
3012       return;
3013     }
3014   else if (code == NEGATE_EXPR)
3015     {
3016       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
3017          anti-ranges fine.  */
3018       value_range_t zero = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3019       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
3020       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
3021       return;
3022     }
3023   else if (code == ABS_EXPR)
3024     {
3025       tree min, max;
3026       int cmp;
3027
3028       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3029       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3030           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3031         {
3032           copy_value_range (vr, &vr0);
3033           return;
3034         }
3035
3036       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3037          useful.  */
3038       if (vr0.type == VR_VARYING
3039           || symbolic_range_p (&vr0))
3040         {
3041           set_value_range_to_varying (vr);
3042           return;
3043         }
3044
3045       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3046          useful range.  */
3047       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3048           && ((vr0.type == VR_RANGE
3049                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3050               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3051                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3052         {
3053           set_value_range_to_varying (vr);
3054           return;
3055         }
3056
3057       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3058          included negative values.  */
3059       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3060         min = positive_overflow_infinity (type);
3061       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3062         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3063       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3064         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3065       else if (supports_overflow_infinity (type))
3066         min = positive_overflow_infinity (type);
3067       else
3068         {
3069           set_value_range_to_varying (vr);
3070           return;
3071         }
3072
3073       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3074         max = positive_overflow_infinity (type);
3075       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3076         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3077       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3078         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3079       else if (supports_overflow_infinity (type)
3080                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3081                   doesn't like this and ICEs.  */
3082                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3083         max = positive_overflow_infinity (type);
3084       else
3085         {
3086           set_value_range_to_varying (vr);
3087           return;
3088         }
3089
3090       cmp = compare_values (min, max);
3091
3092       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3093          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3094       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3095         {
3096           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3097             {
3098               /* Take the lower of the two values.  */
3099               if (cmp != 1)
3100                 max = min;
3101
3102               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3103                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3104                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3105                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3106               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3107                 {
3108                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3109
3110                   min = (vr0.min != type_min_value
3111                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3112                                             integer_one_node)
3113                          : type_min_value);
3114                 }
3115               else
3116                 {
3117                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3118                     min = negative_overflow_infinity (type);
3119                   else
3120                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3121                 }
3122             }
3123           else
3124             {
3125               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3126                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3127                  anti-range.  */
3128               vr0.type = VR_RANGE;
3129               min = build_int_cst (type, 0);
3130               if (needs_overflow_infinity (type))
3131                 {
3132                   if (supports_overflow_infinity (type))
3133                     max = positive_overflow_infinity (type);
3134                   else
3135                     {
3136                       set_value_range_to_varying (vr);
3137                       return;
3138                     }
3139                 }
3140               else
3141                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3142             }
3143         }
3144
3145       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3146          range will be zero.  */
3147       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3148         {
3149           if (cmp == 1)
3150             max = min;
3151           min = build_int_cst (type, 0);
3152         }
3153       else
3154         {
3155           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3156           if (cmp == 1)
3157             {
3158               tree t = min;
3159               min = max;
3160               max = t;
3161             }
3162         }
3163
3164       cmp = compare_values (min, max);
3165       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3166         {
3167           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3168              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3169              the new range VARYING.  */
3170           set_value_range_to_varying (vr);
3171         }
3172       else
3173         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3174       return;
3175     }
3176   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3177     {
3178       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3179          anti-ranges fine.  */
3180       value_range_t minusone = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3181       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3182       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3183                                         type, &minusone, &vr0);
3184       return;
3185     }
3186   else if (code == PAREN_EXPR)
3187     {
3188       copy_value_range (vr, &vr0);
3189       return;
3190     }
3191
3192   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3193   set_value_range_to_varying (vr);
3194   return;
3195 }
3196
3197
3198 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3199    the range of its operand with resulting type TYPE.
3200    The resulting range is stored in *VR.  */
3201
3202 static void
3203 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3204                                tree type, tree op0)
3205 {
3206   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3207
3208   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3209      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3210   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3211     vr0 = *(get_value_range (op0));
3212   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3213     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3214   else
3215     set_value_range_to_varying (&vr0);
3216
3217   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3218 }
3219
3220
3221 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3222    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3223
3224 static void
3225 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gimple stmt)
3226 {
3227   tree op0, op1;
3228   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3229   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3230
3231   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3232      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3233   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3234   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3235     vr0 = *(get_value_range (op0));
3236   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3237     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3238   else
3239     set_value_range_to_varying (&vr0);
3240
3241   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3242   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3243     vr1 = *(get_value_range (op1));
3244   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3245     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3246   else
3247     set_value_range_to_varying (&vr1);
3248
3249   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3250   copy_value_range (vr, &vr0);
3251   vrp_meet (vr, &vr1);
3252 }
3253
3254
3255 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3256    on the range of its operand and the expression code.  */
3257
3258 static void
3259 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3260                                tree type, tree op0, tree op1)
3261 {
3262   bool sop = false;
3263   tree val;
3264
3265   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3266                                                  NULL);
3267
3268   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3269      representation is that we lose the ability to record overflow
3270      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3271      which relies on overflow.  */
3272
3273   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3274     {
3275       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3276          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3277          type.  */
3278       val = fold_convert (type, val);
3279       if (is_gimple_min_invariant (val))
3280         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3281       else
3282         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3283     }
3284   else
3285     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3286     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3287 }
3288
3289 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3290    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3291    Store the result in *VR */
3292
3293 static void
3294 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3295 {
3296   bool sop = false;
3297   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3298
3299   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3300       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3301     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3302                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3303   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3304            && !sop)
3305     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3306   else
3307     set_value_range_to_varying (vr);
3308 }
3309
3310
3311 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3312    in *VR.  */
3313
3314 static void
3315 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3316 {
3317   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3318
3319   if (code == ASSERT_EXPR)
3320     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3321   else if (code == SSA_NAME)
3322     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3323   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3324     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3325                                     gimple_expr_type (stmt),
3326                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3327                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3328   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3329     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3330                                    gimple_expr_type (stmt),
3331                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3332   else if (code == COND_EXPR)
3333     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
3334   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3335     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3336                                    gimple_expr_type (stmt),
3337                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3338                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3339   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3340            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3341     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3342   else
3343     set_value_range_to_varying (vr);
3344
3345   if (vr->type == VR_VARYING)
3346     extract_range_basic (vr, stmt);
3347 }
3348
3349 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3350    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3351    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3352
3353 static void
3354 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3355                         gimple stmt, tree var)
3356 {
3357   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3358   enum ev_direction dir;
3359
3360   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3361      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3362   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3363     return;
3364
3365   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3366
3367   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3368   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3369     {
3370       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3371       return;
3372     }
3373
3374   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3375     return;
3376
3377   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3378   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3379   if (tem)
3380     init = tem;
3381   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3382   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3383   if (tem)
3384     step = tem;
3385
3386   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3387      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3388      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3389      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3390   if (step == NULL_TREE
3391       || !is_gimple_min_invariant (step)
3392       || !valid_value_p (init))
3393     return;
3394
3395   dir = scev_direction (chrec);
3396   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3397          or decreases,  ... */
3398       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3399       /* ... or if it may wrap.  */
3400       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3401                                 true))
3402     return;
3403
3404   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3405      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3406      because we have concluded that the loop probably does not
3407      wrap.  */
3408
3409   type = TREE_TYPE (var);
3410   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3411     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3412   else
3413     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3414   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3415     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3416   else
3417     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3418
3419   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3420      final value in the evolution.  */
3421   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3422       && is_gimple_val (init)
3423       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3424           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3425     {
3426       double_int nit;
3427
3428       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3429         {
3430           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3431           double_int dtmp;
3432           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3433           int overflow = 0;
3434
3435           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3436                                            unsigned_p, &overflow);
3437           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3438              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3439              of the induction variable.  For a signed type we have to
3440              check whether the result has the expected signedness which
3441              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3442           if (!overflow
3443               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3444               && (unsigned_p
3445                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3446             {
3447               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3448               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3449                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3450               /* Likewise if the addition did.  */
3451               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3452                 {
3453                   tmin = maxvr.min;
3454                   tmax = maxvr.max;
3455                 }
3456             }
3457         }
3458     }
3459
3460   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3461     {
3462       min = tmin;
3463       max = tmax;
3464
3465       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3466          from scalar evolutions should be better.  */
3467
3468       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3469         max = init;
3470       else
3471         min = init;
3472
3473       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3474          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3475          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3476          parts of code, or for invalid programs.  */
3477       if (compare_values (min, max) == 1)
3478         return;
3479
3480       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3481     }
3482   else if (vr->type == VR_RANGE)
3483     {
3484       min = vr->min;
3485       max = vr->max;
3486
3487       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3488         {
3489           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3490              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3491           if (compare_values (init, max) == -1)
3492             max = init;
3493
3494           /* According to the loop information, the variable does not
3495              overflow.  If we think it does, probably because of an
3496              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3497              reset now.  */
3498           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3499               || compare_values (min, tmin) == -1)
3500             min = tmin;
3501
3502         }
3503       else
3504         {
3505           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3506           if (compare_values (init, min) == 1)
3507             min = init;
3508
3509           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3510               || compare_values (tmax, max) == -1)
3511             max = tmax;
3512         }
3513
3514       /* If we just created an invalid range with the minimum
3515          greater than the maximum, we fail conservatively.
3516          This should happen only in unreachable
3517          parts of code, or for invalid programs.  */
3518       if (compare_values (min, max) == 1)
3519         return;
3520
3521       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3522     }
3523 }
3524
3525 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3526    loop information to see if we can determine that VAR does not
3527    overflow.  */
3528
3529 static bool
3530 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3531 {
3532   struct loop *l;
3533   tree chrec, init, step;
3534
3535   if (current_loops == NULL)
3536     return true;
3537
3538   l = loop_containing_stmt (stmt);
3539   if (l == NULL
3540       || !loop_outer (l))
3541     return true;
3542
3543   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3544   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3545     return true;
3546
3547   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3548   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3549
3550   if (step == NULL_TREE
3551       || !is_gimple_min_invariant (step)
3552       || !valid_value_p (init))
3553     return true;
3554
3555   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3556      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3557
3558   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3559                              true))
3560     return true;
3561
3562   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3563     {
3564       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3565       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3566     }
3567
3568   return false;
3569 }
3570
3571
3572 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3573
3574    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3575      all the values in the ranges.
3576
3577    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3578
3579    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3580      value of the comparison.
3581
3582    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3583    overflow infinity was used in the test.  */
3584
3585
3586 static tree
3587 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3588                 bool *strict_overflow_p)
3589 {
3590   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3591   if (vr0->type == VR_VARYING
3592       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3593       || vr1->type == VR_VARYING
3594       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3595     return NULL_TREE;
3596
3597   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3598   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3599     {
3600       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3601          comparison.  */
3602       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3603         return NULL_TREE;
3604
3605       /* These comparisons are never statically computable.  */
3606       if (comp == GT_EXPR
3607           || comp == GE_EXPR
3608           || comp == LT_EXPR
3609           || comp == LE_EXPR)
3610         return NULL_TREE;
3611
3612       /* Equality can be computed only between a range and an
3613          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3614       if (vr0->type == VR_RANGE)
3615         {
3616           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3617           value_range_t *tmp = vr0;
3618           vr0 = vr1;
3619           vr1 = tmp;
3620         }
3621
3622       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3623
3624       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3625           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3626         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3627
3628       return NULL_TREE;
3629     }
3630
3631   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3632       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3633     return NULL_TREE;
3634
3635   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3636      operands around and change the comparison code.  */
3637   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3638     {
3639       value_range_t *tmp;
3640       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3641       tmp = vr0;
3642       vr0 = vr1;
3643       vr1 = tmp;
3644     }
3645
3646   if (comp == EQ_EXPR)
3647     {
3648       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3649          exactly one value.  */
3650       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3651           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3652         {
3653           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3654                                               strict_overflow_p);
3655           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3656                                               strict_overflow_p);
3657           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3658             return boolean_true_node;
3659           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3660             return boolean_false_node;
3661         }
3662       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3663       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3664                                      strict_overflow_p) == 1
3665                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3666                                         strict_overflow_p) == 1)
3667         return boolean_false_node;
3668
3669       return NULL_TREE;
3670     }
3671   else if (comp == NE_EXPR)
3672     {
3673       int cmp1, cmp2;
3674
3675       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3676          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3677          make sure that both comparisons yield similar results to
3678          avoid comparing values that cannot be compared at
3679          compile-time.  */
3680       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3681       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3682       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3683         return boolean_true_node;
3684
3685       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3686          return false.  */
3687       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3688                                      strict_overflow_p) == 0
3689                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3690                                         strict_overflow_p) == 0
3691                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3692                                         strict_overflow_p) == 0
3693                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3694                                         strict_overflow_p) == 0)
3695         return boolean_false_node;
3696
3697       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3698       else
3699         return NULL_TREE;
3700     }
3701   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3702     {
3703       int tst;
3704
3705       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3706       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3707       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3708           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3709         {
3710           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3711               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3712             *strict_overflow_p = true;
3713           return boolean_true_node;
3714         }
3715
3716       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3717       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3718       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3719           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3720         {
3721           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3722               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3723             *strict_overflow_p = true;
3724           return boolean_false_node;
3725         }
3726
3727       /* Otherwise, we don't know.  */
3728       return NULL_TREE;
3729     }
3730
3731   gcc_unreachable ();
3732 }
3733
3734
3735 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3736    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3737    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3738    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3739    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3740    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3741    infinity was used in the test.  */
3742
3743 static tree
3744 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3745                           bool *strict_overflow_p)
3746 {
3747   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3748     return NULL_TREE;
3749
3750   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3751   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3752     {
3753       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3754          compile time are equality and inequality.  */
3755       if (comp == GT_EXPR
3756           || comp == GE_EXPR
3757           || comp == LT_EXPR
3758           || comp == LE_EXPR)
3759         return NULL_TREE;
3760
3761       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3762       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3763         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3764
3765       return NULL_TREE;
3766     }
3767
3768   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3769     return NULL_TREE;
3770
3771   if (comp == EQ_EXPR)
3772     {
3773       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3774          one value.  */
3775       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3776         {
3777           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3778           if (cmp == 0)
3779             return boolean_true_node;
3780           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3781             return boolean_false_node;
3782         }
3783       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3784                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3785         return boolean_false_node;
3786
3787       return NULL_TREE;
3788     }
3789   else if (comp == NE_EXPR)
3790     {
3791       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3792       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3793           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3794         return boolean_true_node;
3795
3796       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3797          false.  */
3798       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3799           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3800         return boolean_false_node;
3801
3802       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3803       return NULL_TREE;
3804     }
3805   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3806     {
3807       int tst;
3808
3809       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3810       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3811       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3812           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3813         {
3814           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3815             *strict_overflow_p = true;
3816           return boolean_true_node;
3817         }
3818
3819       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3820       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3821       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3822           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3823         {
3824           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3825             *strict_overflow_p = true;
3826           return boolean_false_node;
3827         }
3828
3829       /* Otherwise, we don't know.  */
3830       return NULL_TREE;
3831     }
3832   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3833     {
3834       int tst;
3835
3836       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3837       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3838       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3839           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3840         {
3841           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3842             *strict_overflow_p = true;
3843           return boolean_true_node;
3844         }
3845
3846       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3847       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3848       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3849           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3850         {
3851           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3852             *strict_overflow_p = true;
3853           return boolean_false_node;
3854         }
3855
3856       /* Otherwise, we don't know.  */
3857       return NULL_TREE;
3858     }
3859
3860   gcc_unreachable ();
3861 }
3862
3863
3864 /* Debugging dumps.  */
3865
3866 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3867 void debug_value_range (value_range_t *);
3868 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3869 void debug_all_value_ranges (void);
3870 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3871 void debug_vr_equiv (bitmap);
3872
3873
3874 /* Dump value range VR to FILE.  */
3875
3876 void
3877 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3878 {
3879   if (vr == NULL)
3880     fprintf (file, "[]");
3881   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3882     fprintf (file, "UNDEFINED");
3883   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3884     {
3885       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3886
3887       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3888
3889       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3890         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3891       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3892                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3893                && vrp_val_is_min (vr->min))
3894         fprintf (file, "-INF");
3895       else
3896         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3897
3898       fprintf (file, ", ");
3899
3900       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3901         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3902       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3903                && vrp_val_is_max (vr->max))
3904         fprintf (file, "+INF");
3905       else
3906         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3907
3908       fprintf (file, "]");
3909
3910       if (vr->equiv)
3911         {
3912           bitmap_iterator bi;
3913           unsigned i, c = 0;
3914
3915           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3916
3917           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3918             {
3919               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3920               fprintf (file, " ");
3921               c++;
3922             }
3923
3924           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3925         }
3926     }
3927   else if (vr->type == VR_VARYING)
3928     fprintf (file, "VARYING");
3929   else
3930     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3931 }
3932
3933
3934 /* Dump value range VR to stderr.  */
3935
3936 DEBUG_FUNCTION void
3937 debug_value_range (value_range_t *vr)
3938 {
3939   dump_value_range (stderr, vr);
3940   fprintf (stderr, "\n");
3941 }
3942
3943
3944 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3945
3946 void
3947 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3948 {
3949   size_t i;
3950
3951   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3952     {
3953       if (vr_value[i])
3954         {
3955           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3956           fprintf (file, ": ");
3957           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3958           fprintf (file, "\n");
3959         }
3960     }
3961
3962   fprintf (file, "\n");
3963 }
3964
3965
3966 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3967
3968 DEBUG_FUNCTION void
3969 debug_all_value_ranges (void)
3970 {
3971   dump_all_value_ranges (stderr);
3972 }
3973
3974
3975 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3976    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3977    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3978
3979 static gimple
3980 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3981 {
3982   tree n;
3983   gimple assertion;
3984
3985   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3986   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3987
3988   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3989     {
3990       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3991       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3992     }
3993   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3994     {
3995       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3996       gcc_assert (v == cond);
3997       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3998     }
3999   else
4000     gcc_unreachable ();
4001
4002   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
4003
4004   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
4005      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
4006      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
4007      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4008   register_new_name_mapping (n, v);
4009
4010   return assertion;
4011 }
4012
4013
4014 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4015    point values.  */
4016
4017 static inline bool
4018 fp_predicate (gimple stmt)
4019 {
4020   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4021
4022   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4023 }
4024
4025
4026 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4027    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4028    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4029    inferred.  */
4030
4031 static bool
4032 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4033 {
4034   *val_p = NULL_TREE;
4035   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4036
4037   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4038      abnormal edges.  */
4039   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4040     return false;
4041
4042   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4043      exceptions.  */
4044   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4045     return false;
4046
4047   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4048      successors, there is no point inferring anything about any of its
4049      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4050      for the assertion, anyway.  */
4051   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4052     return false;
4053
4054   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4055      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4056   if (flag_delete_null_pointer_checks
4057       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4058       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4059     {
4060       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4061
4062       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4063       if (num_loads + num_stores > 0)
4064         {
4065           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4066           *comp_code_p = NE_EXPR;
4067           return true;
4068         }
4069     }
4070
4071   return false;
4072 }
4073
4074
4075 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4076 void debug_asserts_for (tree);
4077 void dump_all_asserts (FILE *);
4078 void debug_all_asserts (void);
4079
4080 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4081
4082 void
4083 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4084 {
4085   assert_locus_t loc;
4086
4087   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4088   print_generic_expr (file, name, 0);
4089   fprintf (file, "\n");
4090
4091   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4092   while (loc)
4093     {
4094       fprintf (file, "\t");
4095       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4096       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4097       if (loc->e)
4098         {
4099           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4100                    loc->e->dest->index);
4101           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4102         }
4103       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4104       print_generic_expr (file, name, 0);
4105       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4106       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4107       fprintf (file, "\n\n");
4108       loc = loc->next;
4109     }
4110
4111   fprintf (file, "\n");
4112 }
4113
4114
4115 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4116
4117 DEBUG_FUNCTION void
4118 debug_asserts_for (tree name)
4119 {
4120   dump_asserts_for (stderr, name);
4121 }
4122
4123
4124 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4125
4126 void
4127 dump_all_asserts (FILE *file)
4128 {
4129   unsigned i;
4130   bitmap_iterator bi;
4131
4132   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4133   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4134     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4135   fprintf (file, "\n");
4136 }
4137
4138
4139 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4140
4141 DEBUG_FUNCTION void
4142 debug_all_asserts (void)
4143 {
4144   dump_all_asserts (stderr);
4145 }
4146
4147
4148 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4149    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4150    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4151    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4152
4153    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4154    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4155    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4156    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4157    must not be NULL.  */
4158
4159 static void
4160 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4161                          enum tree_code comp_code,
4162                          tree val,
4163                          basic_block bb,
4164                          edge e,
4165                          gimple_stmt_iterator si)
4166 {
4167   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4168   basic_block dest_bb;
4169
4170   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4171
4172   if (e == NULL)
4173     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4174                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4175
4176   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4177      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4178      machinery.  */
4179   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4180       && TREE_OVERFLOW (val))
4181     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4182                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4183
4184   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4185      determine if the new location is dominated by a previously
4186      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4187      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4188      necessarily true.
4189
4190      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4191      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4192      E->DEST dominates.
4193
4194      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4195      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4196      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4197      the new location to move another assertion previously registered
4198      at a block dominated by E->DEST.  */
4199   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4200
4201   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4202      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4203      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4204      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4205      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4206      move the assertion up in the dominance tree).
4207
4208      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4209      should not be more than a handful of assertions registered per
4210      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4211      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4212   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4213   last_loc = loc;
4214   while (loc)
4215     {
4216       if (loc->comp_code == comp_code
4217           && (loc->val == val
4218               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4219           && (loc->expr == expr
4220               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4221         {
4222           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4223              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4224              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4225              that we don't check strict dominance here to avoid
4226              replicating the same assertion inside the same basic
4227              block more than once (e.g., when a pointer is
4228              dereferenced several times inside a block).
4229
4230              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4231              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4232              dominate all the other insertions that we may want to
4233              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4234              insertion, don't do this dominance check.  */
4235           if (e == NULL
4236               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4237             return;
4238
4239           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4240              dominates the existing location for the assertion, move
4241              the assertion up in the dominance tree by updating its
4242              location information.  */
4243           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4244               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4245             {
4246               loc->bb = dest_bb;
4247               loc->e = e;
4248               loc->si = si;
4249               return;
4250             }
4251         }
4252
4253       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4254       last_loc = loc;
4255       loc = loc->next;
4256     }
4257
4258   /* If we didn't find an assertion already registered for
4259      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4260      assertions associated with NAME.  */
4261   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4262   n->bb = dest_bb;
4263   n->e = e;
4264   n->si = si;
4265   n->comp_code = comp_code;
4266   n->val = val;
4267   n->expr = expr;
4268   n->next = NULL;
4269
4270   if (last_loc)
4271     last_loc->next = n;
4272   else
4273     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4274
4275   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4276 }
4277
4278 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4279    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4280    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4281
4282    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4283
4284    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4285
4286 static bool
4287 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4288                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4289                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4290                                          tree *val_p)
4291 {
4292   enum tree_code comp_code;
4293   tree val;
4294
4295   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4296      or VAL COMP NAME.  */
4297   if (name == cond_op1)
4298     {
4299       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4300          COMP around because we need to register NAME as the
4301          first operand in the predicate.  */
4302       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4303       val = cond_op0;
4304     }
4305   else
4306     {
4307       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4308          comparison code remains unchanged.  */
4309       comp_code = cond_code;
4310       val = cond_op1;
4311     }
4312
4313   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4314   if (invert)
4315     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4316
4317   /* VRP does not handle float types.  */
4318   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4319     return false;
4320
4321   /* Do not register always-false predicates.
4322      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4323      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4324      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4325   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4326       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4327     {
4328       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4329       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4330
4331       if (comp_code == GT_EXPR
4332           && (!max
4333               || compare_values (val, max) == 0))
4334         return false;
4335
4336       if (comp_code == LT_EXPR
4337           && (!min
4338               || compare_values (val, min) == 0))
4339         return false;
4340     }
4341   *code_p = comp_code;
4342   *val_p = val;
4343   return true;
4344 }
4345
4346 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4347    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4348    Invert the condition COND if INVERT is true.
4349    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4350
4351 static bool
4352 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4353                             enum tree_code cond_code,
4354                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4355 {
4356   tree val;
4357   enum tree_code comp_code;
4358   bool retval = false;
4359
4360   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4361                                                 cond_op0,
4362                                                 cond_op1,
4363                                                 invert, &comp_code, &val))
4364     return false;
4365
4366   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4367      reachable from E.  */
4368   if (live_on_edge (e, name)
4369       && !has_single_use (name))
4370     {
4371       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4372       retval = true;
4373     }
4374
4375   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4376      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4377      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4378      This catches range and anti-range tests.  */
4379   if ((comp_code == LE_EXPR
4380        || comp_code == GT_EXPR)
4381       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4382       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4383     {
4384       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4385       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4386
4387       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4388       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4389           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4390         {
4391           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4392           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4393           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4394               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4395             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4396         }
4397
4398       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4399       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4400         {
4401           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4402               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4403               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4404                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4405             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4406         }
4407
4408       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4409       if (name3 != NULL_TREE
4410           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4411           && (cst2 == NULL_TREE
4412               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4413           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4414           && live_on_edge (e, name3)
4415           && !has_single_use (name3))
4416         {
4417           tree tmp;
4418
4419           /* Build an expression for the range test.  */
4420           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4421           if (cst2 != NULL_TREE)
4422             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4423
4424           if (dump_file)
4425             {
4426               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4427               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4428               fprintf (dump_file, " from ");
4429               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4430               fprintf (dump_file, "\n");
4431             }
4432
4433           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4434
4435           retval = true;
4436         }
4437
4438       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4439       if (name2 != NULL_TREE
4440           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4441           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4442           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4443           && live_on_edge (e, name2)
4444           && !has_single_use (name2))
4445         {
4446           tree tmp;
4447
4448           /* Build an expression for the range test.  */
4449           tmp = name2;
4450           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4451             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4452           if (cst2 != NULL_TREE)
4453             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4454
4455           if (dump_file)
4456             {
4457               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4458               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4459               fprintf (dump_file, " from ");
4460               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4461               fprintf (dump_file, "\n");
4462             }
4463
4464           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4465
4466           retval = true;
4467         }
4468     }
4469
4470   return retval;
4471 }
4472
4473 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4474    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4475    operands in OP's defining statement.
4476
4477    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4478    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4479
4480 static bool
4481 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4482                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4483 {
4484   bool retval = false;
4485   gimple op_def;
4486   tree val;
4487   enum tree_code rhs_code;
4488
4489   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4490   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4491     return false;
4492
4493   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4494      more than once go ahead and register an assert for OP.
4495
4496      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4497      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4498      the subgraph).  */
4499   if (!has_single_use (op))
4500     {
4501       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4502       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4503       retval = true;
4504     }
4505
4506   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4507      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4508      to register information about the operands of that assignment.  */
4509   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4510   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4511     return retval;
4512
4513   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4514
4515   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4516     {
4517       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4518       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4519       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4520
4521       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4522         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4523                                               invert);
4524       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4525         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4526                                               invert);
4527     }
4528   else if ((code == NE_EXPR
4529             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4530            || (code == EQ_EXPR
4531                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4532     {
4533       /* Recurse on each operand.  */
4534       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4535                                             code, e, bsi);
4536       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4537                                             code, e, bsi);
4538     }
4539   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
4540            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
4541     {
4542       /* Recurse, flipping CODE.  */
4543       code = invert_tree_comparison (code, false);
4544       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4545                                             code, e, bsi);
4546     }
4547   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4548     {
4549       /* Recurse through the copy.  */
4550       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4551                                             code, e, bsi);
4552     }
4553   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4554     {
4555       /* Recurse through the type conversion.  */
4556       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4557                                             code, e, bsi);
4558     }
4559
4560   return retval;
4561 }
4562
4563 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4564    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4565    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4566
4567 static bool
4568 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4569                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4570                           tree cond_op1)
4571 {
4572   tree val;
4573   enum tree_code comp_code;
4574   bool retval = false;
4575   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4576
4577   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4578      abnormal edges.  */
4579   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4580     return false;
4581
4582   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4583                                                 cond_op0, cond_op1,
4584                                                 is_else_edge,
4585                                                 &comp_code, &val))
4586     return false;
4587
4588   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4589   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4590                                         cond_op1, is_else_edge);
4591
4592
4593   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4594      the value zero or one, then we may be able to assert values
4595      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4596
4597   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4598      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4599      have nonzero value.  */
4600   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4601        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4602     {
4603       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4604
4605       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4606           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4607         {
4608           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4609           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4610           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4611           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4612         }
4613     }
4614
4615   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4616      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4617      have zero value.  */
4618   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4619        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4620     {
4621       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4622
4623       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4624          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4625       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4626           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4627               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4628                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4629         {
4630           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4631           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4632           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4633           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4634         }
4635     }
4636
4637   return retval;
4638 }
4639
4640
4641 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4642    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4643    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4644
4645    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4646    the predicate operands, an assert location node is added to the
4647    list of assertions for the corresponding operands.  */
4648
4649 static bool
4650 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4651 {
4652   bool need_assert;
4653   gimple_stmt_iterator bsi;
4654   tree op;
4655   edge_iterator ei;
4656   edge e;
4657   ssa_op_iter iter;
4658
4659   need_assert = false;
4660   bsi = gsi_for_stmt (last);
4661
4662   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4663      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4664      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4665      insert.  */
4666   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4667     {
4668       if (e->dest == bb)
4669         continue;
4670
4671       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4672          conditional predicate.  */
4673       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4674         {
4675           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4676                                                    gimple_cond_code (last),
4677                                                    gimple_cond_lhs (last),
4678                                                    gimple_cond_rhs (last));
4679         }
4680     }
4681
4682   return need_assert;
4683 }
4684
4685 struct case_info
4686 {
4687   tree expr;
4688   basic_block bb;
4689 };
4690
4691 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4692    and then by the case value.  */
4693
4694 static int
4695 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4696 {
4697   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4698   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4699   int idx1 = ci1->bb->index;
4700   int idx2 = ci2->bb->index;
4701
4702   if (idx1 < idx2)
4703     return -1;
4704   else if (idx1 == idx2)
4705     {
4706       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4707       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4708         return -1;
4709       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4710         return 1;
4711       else
4712         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4713                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4714     }
4715   else
4716     return 1;
4717 }
4718
4719 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4720    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4721    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4722
4723    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4724    the predicate operands, an assert location node is added to the
4725    list of assertions for the corresponding operands.  */
4726
4727 static bool
4728 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4729 {
4730   bool need_assert;
4731   gimple_stmt_iterator bsi;
4732   tree op;
4733   edge e;
4734   struct case_info *ci;
4735   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4736 #if GCC_VERSION >= 4000
4737   unsigned int idx;
4738 #else
4739   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4740   volatile unsigned int idx;
4741 #endif
4742
4743   need_assert = false;
4744   bsi = gsi_for_stmt (last);
4745   op = gimple_switch_index (last);
4746   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4747     return false;
4748
4749   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4750   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4751   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4752     {
4753       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4754       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4755     }
4756   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4757
4758   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4759     {
4760       tree min, max;
4761       tree cl = ci[idx].expr;
4762       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4763
4764       min = CASE_LOW (cl);
4765       max = CASE_HIGH (cl);
4766
4767       /* If there are multiple case labels with the same destination
4768          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4769       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4770         {
4771           /* Skip labels until the last of the group.  */
4772           do {
4773             ++idx;
4774           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4775           --idx;
4776
4777           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4778           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4779             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4780           else
4781             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4782         }
4783
4784       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4785          can register anti-ranges.  */
4786       if (min == NULL_TREE)
4787         continue;
4788
4789       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4790       e = find_edge (bb, cbb);
4791
4792       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4793          SWITCH_EXPR.  */
4794       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4795                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4796                                                op,
4797                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4798                                                              min));
4799       if (max)
4800         {
4801           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4802                                                    op,
4803                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4804                                                                  max));
4805         }
4806     }
4807
4808   XDELETEVEC (ci);
4809   return need_assert;
4810 }
4811
4812
4813 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4814    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4815    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4816    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4817    determine if A is actually needed.
4818
4819    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4820    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4821    new location for A is recorded instead.
4822
4823    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4824       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4825
4826    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4827       value range for N, then if N was not already generated by an
4828       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4829       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4830       assume that N is not NULL.
4831
4832    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4833       information from the predicate but need to insert different
4834       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4835       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4836       expression of the form 'X op Y', then
4837
4838       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4839
4840       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4841          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4842          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4843          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4844
4845       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4846
4847       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4848
4849       For instance,
4850
4851             if (a == 9)
4852               b = a;
4853             else
4854               b = c + 1;
4855
4856       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4857       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4858       on the ELSE clause would be unnecessary.
4859
4860    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4861       into BB's dominator children.
4862
4863    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4864    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4865    location for name N is found, it is registered by calling
4866    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4867    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4868    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4869    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4870    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4871
4872    If this function returns true, then it means that there are names
4873    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4874    inserted by process_assert_insertions.  */
4875
4876 static bool
4877 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4878 {
4879   gimple_stmt_iterator si;
4880   gimple last;
4881   gimple phi;
4882   bool need_assert;
4883
4884   need_assert = false;
4885   last = last_stmt (bb);
4886
4887   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4888      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4889   if (last
4890       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4891       && !fp_predicate (last)
4892       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4893     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4894
4895   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4896      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4897   if (last
4898       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4899       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4900     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4901
4902   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4903      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4904   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4905     {
4906       gimple stmt;
4907       tree op;
4908       ssa_op_iter i;
4909
4910       stmt = gsi_stmt (si);
4911
4912       if (is_gimple_debug (stmt))
4913         continue;
4914
4915       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4916       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4917         {
4918           tree value;
4919           enum tree_code comp_code;
4920
4921           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4922           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4923
4924           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4925              range for it, and we don't find a previous assertion for
4926              it, create a new assertion location node for OP.  */
4927           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4928             {
4929               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4930                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4931                  was set via a typecast.
4932
4933                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4934                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4935               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4936                 {
4937                   tree t = op;
4938                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4939
4940                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4941                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4942                          && TREE_CODE
4943                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4944                          && POINTER_TYPE_P
4945                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4946                     {
4947                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4948                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4949
4950                       /* Note we want to register the assert for the
4951                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4952                          conversion.  */
4953                       if (! has_single_use (t))
4954                         {
4955                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4956                                                    bb, NULL, si);
4957                           need_assert = true;
4958                         }
4959                     }
4960                 }
4961
4962               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4963                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4964                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4965               if (!has_single_use (op))
4966                 {
4967                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4968                                            bb, NULL, si);
4969                   need_assert = true;
4970                 }
4971             }
4972         }
4973     }
4974
4975   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4976   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4977     {
4978       use_operand_p arg_p;
4979       ssa_op_iter i;
4980       phi = gsi_stmt (si);
4981
4982       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4983         {
4984           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4985           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4986             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4987         }
4988     }
4989
4990   return need_assert;
4991 }
4992
4993 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4994    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4995    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4996
4997 static bool
4998 find_assert_locations (void)
4999 {
5000   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5001   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5002   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5003   int rpo_cnt, i;
5004   bool need_asserts;
5005
5006   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5007   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
5008   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
5009     bb_rpo[rpo[i]] = i;
5010
5011   need_asserts = false;
5012   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
5013     {
5014       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
5015       edge e;
5016       edge_iterator ei;
5017
5018       if (!live[rpo[i]])
5019         {
5020           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5021           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5022         }
5023
5024       /* Process BB and update the live information with uses in
5025          this block.  */
5026       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5027
5028       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5029       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5030         {
5031           int pred_rpo = i;
5032           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5033             {
5034               int pred = e->src->index;
5035               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5036                 continue;
5037
5038               if (!live[pred])
5039                 {
5040                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5041                   sbitmap_zero (live[pred]);
5042                 }
5043               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5044
5045               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5046                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5047             }
5048
5049           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5050              live information from this block.  */
5051           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5052         }
5053       else
5054         {
5055           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5056           live[rpo[i]] = NULL;
5057         }
5058
5059       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5060          predecessors have been visited already.  */
5061       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5062         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5063             && live[e->dest->index])
5064           {
5065             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5066             live[e->dest->index] = NULL;
5067           }
5068     }
5069
5070   XDELETEVEC (rpo);
5071   XDELETEVEC (bb_rpo);
5072   XDELETEVEC (last_rpo);
5073   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5074     if (live[i])
5075       sbitmap_free (live[i]);
5076   XDELETEVEC (live);
5077
5078   return need_asserts;
5079 }
5080
5081 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5082    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5083
5084 static bool
5085 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5086 {
5087   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5088   gimple stmt;
5089   tree cond;
5090   gimple assert_stmt;
5091   edge_iterator ei;
5092   edge e;
5093
5094   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5095   if (loc->expr == loc->val)
5096     return false;
5097
5098   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5099   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5100   if (loc->e)
5101     {
5102       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5103          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5104       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5105                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5106                                == GIMPLE_SWITCH));
5107
5108       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5109       return true;
5110     }
5111
5112   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5113      statement must not be the last statement in the block.  */
5114   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5115   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5116     {
5117       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5118       return false;
5119     }
5120
5121   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5122      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5123      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5124      out of BB.  */
5125   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5126     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5127       {
5128         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5129         return true;
5130       }
5131
5132   gcc_unreachable ();
5133 }
5134
5135
5136 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5137    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5138    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5139
5140 static void
5141 process_assert_insertions (void)
5142 {
5143   unsigned i;
5144   bitmap_iterator bi;
5145   bool update_edges_p = false;
5146   int num_asserts = 0;
5147
5148   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5149     dump_all_asserts (dump_file);
5150
5151   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5152     {
5153       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5154       gcc_assert (loc);
5155
5156       while (loc)
5157         {
5158           assert_locus_t next = loc->next;
5159           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5160           free (loc);
5161           loc = next;
5162           num_asserts++;
5163         }
5164     }
5165
5166   if (update_edges_p)
5167     gsi_commit_edge_inserts ();
5168
5169   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5170                             num_asserts);
5171 }
5172
5173
5174 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5175    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5176    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5177    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5178
5179    x = ...
5180    y = ...
5181    if (x < y)
5182      y = x - 2;
5183    else
5184      x = y + 3;
5185
5186    this pass will transform the code into:
5187
5188    x = ...
5189    y = ...
5190    if (x < y)
5191     {
5192       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5193       y = x - 2
5194     }
5195    else
5196     {
5197       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5198       x = y + 3
5199     }
5200
5201    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5202    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5203    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5204    definition of 'x'.  */
5205
5206 static void
5207 insert_range_assertions (void)
5208 {
5209   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5210   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5211
5212   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5213
5214   if (find_assert_locations ())
5215     {
5216       process_assert_insertions ();
5217       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5218     }
5219
5220   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5221     {
5222       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5223       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5224     }
5225
5226   free (asserts_for);
5227   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5228 }
5229
5230 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5231    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5232    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5233    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5234    non-overlapping with valid range.
5235    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5236
5237 static void
5238 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5239 {
5240   value_range_t* vr = NULL;
5241   tree low_sub, up_sub;
5242   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5243   tree base;
5244
5245   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5246     return;
5247
5248   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5249   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5250
5251   /* Can not check flexible arrays.  */
5252   if (!up_bound
5253       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5254     return;
5255
5256   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5257      beyond the types array bounds.  */
5258   base = get_base_address (ref);
5259   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5260     {
5261       tree cref, next = NULL_TREE;
5262
5263       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5264         return;
5265
5266       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5267       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5268         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5269              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5270              next = DECL_CHAIN (next))
5271           ;
5272
5273       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5274          union type do not warn.  */
5275       if (!next)
5276         return;
5277     }
5278
5279   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5280   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5281
5282   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5283     {
5284       vr = get_value_range (low_sub);
5285       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5286         {
5287           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5288           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5289         }
5290     }
5291
5292   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5293     {
5294       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5295           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5296           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5297           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5298         {
5299           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5300                       "array subscript is outside array bounds");
5301           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5302         }
5303     }
5304   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5305            && (ignore_off_by_one
5306                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5307                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5308                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5309                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5310     {
5311       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5312                   "array subscript is above array bounds");
5313       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5314     }
5315   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5316            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5317     {
5318       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5319                   "array subscript is below array bounds");
5320       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5321     }
5322 }
5323
5324 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5325    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5326
5327 static void
5328 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5329 {
5330   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5331     {
5332       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5333
5334       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5335         return;
5336
5337       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5338           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5339         return;
5340
5341       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5342     }
5343
5344
5345   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5346   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5347     return;
5348
5349   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5350   do
5351     {
5352       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5353         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5354
5355       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5356     }
5357   while (handled_component_p (t));
5358
5359   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5360       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5361       && !TREE_NO_WARNING (t))
5362     {
5363       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5364       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5365       double_int idx;
5366       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5367           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5368           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5369         return;
5370
5371       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5372       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5373       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5374       if (!low_bound
5375           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5376           || !up_bound
5377           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5378           || !el_sz
5379           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5380         return;
5381
5382       idx = mem_ref_offset (t);
5383       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5384       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5385         {
5386           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5387                       "array subscript is below array bounds");
5388           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5389         }
5390       else if (double_int_scmp (idx,
5391                                 double_int_add
5392                                   (double_int_add
5393                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5394                                      double_int_neg
5395                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5396                                     double_int_one)) > 0)
5397         {
5398           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5399                       "array subscript is above array bounds");
5400           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5401         }
5402     }
5403 }
5404
5405 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5406    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5407    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5408    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5409    passed in DATA.  */
5410
5411 static tree
5412 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5413 {
5414   tree t = *tp;
5415   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5416   location_t location;
5417
5418   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5419     location = EXPR_LOCATION (t);
5420   else
5421     {
5422       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5423       location = *locp;
5424     }
5425
5426   *walk_subtree = TRUE;
5427
5428   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5429     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5430
5431   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5432       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5433     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5434
5435   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5436     *walk_subtree = FALSE;
5437
5438   return NULL_TREE;
5439 }
5440
5441 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5442    on them.  */
5443
5444 static void
5445 check_all_array_refs (void)
5446 {
5447   basic_block bb;
5448   gimple_stmt_iterator si;
5449
5450   FOR_EACH_BB (bb)
5451     {
5452       edge_iterator ei;
5453       edge e;
5454       bool executable = false;
5455
5456       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5457       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5458         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5459       if (!executable)
5460         continue;
5461
5462       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5463         {
5464           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5465           struct walk_stmt_info wi;
5466           if (!gimple_has_location (stmt))
5467             continue;
5468
5469           if (is_gimple_call (stmt))
5470             {
5471               size_t i;
5472               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5473               for (i = 0; i < n; i++)
5474                 {
5475                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5476                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5477                 }
5478             }
5479           else
5480             {
5481               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5482               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5483                                     gimple_location_ptr (stmt));
5484
5485               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5486                               check_array_bounds,
5487                               &wi);
5488             }
5489         }
5490     }
5491 }
5492
5493 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5494    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5495    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5496    VRP.
5497
5498    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5499    names that had useful range information attached to them.  For
5500    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5501    then N_i will have the range [3, +INF].
5502
5503    However, by converting the assertion into the implied copy
5504    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5505    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5506    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5507    things like jump threading.
5508
5509    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5510    VRP need to handle them appropriately.
5511
5512    Another approach would be to make the range information a first
5513    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5514    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5515    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5516
5517 static void
5518 remove_range_assertions (void)
5519 {
5520   basic_block bb;
5521   gimple_stmt_iterator si;
5522
5523   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5524      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5525      referenced by the current BSI.  */
5526   FOR_EACH_BB (bb)
5527     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5528       {
5529         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5530         gimple use_stmt;
5531
5532         if (is_gimple_assign (stmt)
5533             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5534           {
5535             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5536             tree var;
5537             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5538             use_operand_p use_p;
5539             imm_use_iterator iter;
5540
5541             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5542
5543             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5544             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5545             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5546                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5547               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5548                 {
5549                   SET_USE (use_p, var);
5550                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5551                 }
5552
5553             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5554             gsi_remove (&si, true);
5555             release_defs (stmt);
5556           }
5557         else
5558           gsi_next (&si);
5559       }
5560 }
5561
5562
5563 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5564
5565 static bool
5566 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5567 {
5568   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5569       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5570       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5571           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5572     return true;
5573   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5574     {
5575       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5576
5577       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5578          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5579          builtin functions.  */
5580       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5581           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5582               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5583           && ((is_gimple_call (stmt)
5584                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5585                && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5586               || !gimple_vuse (stmt)))
5587         return true;
5588     }
5589   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5590            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5591     return true;
5592
5593   return false;
5594 }
5595
5596
5597 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5598
5599 static void
5600 vrp_initialize (void)
5601 {
5602   basic_block bb;
5603
5604   values_propagated = false;
5605   num_vr_values = num_ssa_names;
5606   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5607   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5608
5609   FOR_EACH_BB (bb)
5610     {
5611       gimple_stmt_iterator si;
5612
5613       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5614         {
5615           gimple phi = gsi_stmt (si);
5616           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5617             {
5618               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5619               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5620               prop_set_simulate_again (phi, false);
5621             }
5622           else
5623             prop_set_simulate_again (phi, true);
5624         }
5625
5626       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5627         {
5628           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5629
5630           /* If the statement is a control insn, then we do not
5631              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5632              to do so means that those edges will never get added.  */
5633           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5634             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5635           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5636             {
5637               ssa_op_iter i;
5638               tree def;
5639               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5640                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5641               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5642             }
5643           else
5644             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5645         }
5646     }
5647 }
5648
5649 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5650
5651 static inline tree
5652 vrp_valueize (tree name)
5653 {
5654   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5655     {
5656       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5657       if (vr->type == VR_RANGE
5658           && (vr->min == vr->max
5659               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5660         return vr->min;
5661     }
5662   return name;
5663 }
5664
5665 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5666    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5667
5668 static enum ssa_prop_result
5669 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5670 {
5671   tree def, lhs;
5672   ssa_op_iter iter;
5673   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5674   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5675
5676   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5677   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5678       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5679            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5680               build_range_type.  */
5681            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5682            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5683           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5684     {
5685       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5686
5687       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5688       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5689       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5690         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5691       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5692       else if (code == GIMPLE_CALL)
5693         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5694       else
5695         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5696
5697       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5698         {
5699           *output_p = lhs;
5700
5701           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5702             {
5703               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5704               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5705               fprintf (dump_file, ": ");
5706               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5707               fprintf (dump_file, "\n\n");
5708             }
5709
5710           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5711             return SSA_PROP_VARYING;
5712
5713           return SSA_PROP_INTERESTING;
5714         }
5715
5716       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5717     }
5718
5719   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5720   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5721     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5722
5723   return SSA_PROP_VARYING;
5724 }
5725
5726 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5727    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5728    is varying or undefined.  */
5729
5730 static inline value_range_t
5731 get_vr_for_comparison (int i)
5732 {
5733   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5734
5735   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5736      range.  This allows us to compare against names that may
5737      have N_i in their ranges.  */
5738   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5739     {
5740       vr.type = VR_RANGE;
5741       vr.min = ssa_name (i);
5742       vr.max = ssa_name (i);
5743     }
5744
5745   return vr;
5746 }
5747
5748 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5749    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5750    compare_range_with_value, including the setting of
5751    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5752
5753 static tree
5754 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5755                          bool *strict_overflow_p)
5756 {
5757   bitmap_iterator bi;
5758   unsigned i;
5759   bitmap e;
5760   tree retval, t;
5761   int used_strict_overflow;
5762   bool sop;
5763   value_range_t equiv_vr;
5764
5765   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5766   e = get_value_range (var)->equiv;
5767
5768   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5769      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5770   used_strict_overflow = -1;
5771
5772   /* Compare vars' value range with val.  */
5773   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5774   sop = false;
5775   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5776   if (retval)
5777     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5778
5779   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5780   if (e == NULL)
5781     {
5782       if (retval
5783           && used_strict_overflow > 0)
5784         *strict_overflow_p = true;
5785       return retval;
5786     }
5787
5788   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5789     {
5790       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5791       sop = false;
5792       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5793       if (t)
5794         {
5795           /* If we get different answers from different members
5796              of the equivalence set this check must be in a dead
5797              code region.  Folding it to a trap representation
5798              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5799           if (retval != NULL
5800               && t != retval)
5801             {
5802               retval = NULL_TREE;
5803               break;
5804             }
5805           retval = t;
5806
5807           if (!sop)
5808             used_strict_overflow = 0;
5809           else if (used_strict_overflow < 0)
5810             used_strict_overflow = 1;
5811         }
5812     }
5813
5814   if (retval
5815       && used_strict_overflow > 0)
5816     *strict_overflow_p = true;
5817
5818   return retval;
5819 }
5820
5821
5822 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5823    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5824    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5825    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5826    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5827
5828
5829 static tree
5830 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5831                bool *strict_overflow_p)
5832 {
5833   tree t, retval;
5834   bitmap e1, e2;
5835   bitmap_iterator bi1, bi2;
5836   unsigned i1, i2;
5837   int used_strict_overflow;
5838   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5839   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5840
5841   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5842      ranges of every name equivalent to N2.  */
5843   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5844   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5845
5846   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5847   if (s_obstack == NULL)
5848     {
5849       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5850       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5851       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5852       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5853     }
5854   if (e1 == NULL)
5855     e1 = s_e1;
5856   if (e2 == NULL)
5857     e2 = s_e2;
5858
5859   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5860      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5861      ranges.  */
5862   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5863   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5864
5865   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5866      names can be compared without checking their ranges.  */
5867   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5868     {
5869       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5870       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5871
5872       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5873              ? boolean_true_node
5874              : boolean_false_node;
5875     }
5876
5877   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5878      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5879   used_strict_overflow = -1;
5880
5881   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5882      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5883      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5884   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5885     {
5886       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5887
5888       t = retval = NULL_TREE;
5889       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5890         {
5891           bool sop = false;
5892
5893           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5894
5895           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5896           if (t)
5897             {
5898               /* If we get different answers from different members
5899                  of the equivalence set this check must be in a dead
5900                  code region.  Folding it to a trap representation
5901                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5902               if (retval != NULL
5903                   && t != retval)
5904                 {
5905                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5906                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5907                   return NULL_TREE;
5908                 }
5909               retval = t;
5910
5911               if (!sop)
5912                 used_strict_overflow = 0;
5913               else if (used_strict_overflow < 0)
5914                 used_strict_overflow = 1;
5915             }
5916         }
5917
5918       if (retval)
5919         {
5920           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5921           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5922           if (used_strict_overflow > 0)
5923             *strict_overflow_p = true;
5924           return retval;
5925         }
5926     }
5927
5928   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5929      comparison.  */
5930   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5931   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5932   return NULL_TREE;
5933 }
5934
5935 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5936
5937 static tree
5938 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5939                                                       tree op0, tree op1,
5940                                                       bool * strict_overflow_p)
5941 {
5942   value_range_t *vr0, *vr1;
5943
5944   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5945   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5946
5947   if (vr0 && vr1)
5948     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5949   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5950     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5951   else if (vr0 == NULL && vr1)
5952     return (compare_range_with_value
5953             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5954   return NULL;
5955 }
5956
5957 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5958
5959 static tree
5960 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5961                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5962                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5963 {
5964   tree ret;
5965   if (only_ranges)
5966     *only_ranges = true;
5967
5968   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5969   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5970       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5971     return NULL_TREE;
5972
5973   if (use_equiv_p)
5974     {
5975       if (only_ranges
5976           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5977                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5978         return ret;
5979       *only_ranges = false;
5980       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5981         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5982       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5983         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5984       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5985         return (compare_name_with_value
5986                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5987     }
5988   else
5989     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5990                                                                  strict_overflow_p);
5991   return NULL_TREE;
5992 }
5993
5994 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5995    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5996    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5997    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5998    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5999    appropriate.  */
6000
6001 static tree
6002 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
6003 {
6004   bool sop;
6005   tree ret;
6006   bool only_ranges;
6007
6008   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
6009      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
6010   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
6011        && TREE_OVERFLOW (op0))
6012       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
6013           && TREE_OVERFLOW (op1)))
6014     return NULL_TREE;
6015
6016   sop = false;
6017   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
6018                                                  &only_ranges);
6019
6020   if (ret && sop)
6021     {
6022       enum warn_strict_overflow_code wc;
6023       const char* warnmsg;
6024
6025       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6026         {
6027           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6028           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6029                        "simplifying conditional to constant");
6030         }
6031       else
6032         {
6033           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6034           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6035                        "simplifying conditional");
6036         }
6037
6038       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6039         {
6040           location_t location;
6041
6042           if (!gimple_has_location (stmt))
6043             location = input_location;
6044           else
6045             location = gimple_location (stmt);
6046           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6047         }
6048     }
6049
6050   if (warn_type_limits
6051       && ret && only_ranges
6052       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6053       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6054     {
6055       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6056          is being compared against a constant value that is outside of
6057          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6058          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6059          was specified, emit a warning.  */
6060       tree type = TREE_TYPE (op0);
6061       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6062
6063       if (vr0->type != VR_VARYING
6064           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6065           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6066           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6067           && is_gimple_min_invariant (op1))
6068         {
6069           location_t location;
6070
6071           if (!gimple_has_location (stmt))
6072             location = input_location;
6073           else
6074             location = gimple_location (stmt);
6075
6076           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6077                       integer_zerop (ret)
6078                       ? G_("comparison always false "
6079                            "due to limited range of data type")
6080                       : G_("comparison always true "
6081                            "due to limited range of data type"));
6082         }
6083     }
6084
6085   return ret;
6086 }
6087
6088
6089 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6090    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6091    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6092    SSA_PROP_VARYING.  */
6093
6094 static enum ssa_prop_result
6095 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6096 {
6097   tree val;
6098   bool sop;
6099
6100   *taken_edge_p = NULL;
6101
6102   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6103     {
6104       tree use;
6105       ssa_op_iter i;
6106
6107       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6108       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6109       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6110
6111       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6112         {
6113           fprintf (dump_file, "\t");
6114           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6115           fprintf (dump_file, ": ");
6116           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6117         }
6118
6119       fprintf (dump_file, "\n");
6120     }
6121
6122   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6123      ranges of each of its operands.
6124
6125      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6126      because those ranges may not yet be final and with the current
6127      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6128      of the names in the equivalence set have changed.
6129
6130      For instance, given the following code fragment
6131
6132         i_5 = PHI <8, i_13>
6133         ...
6134         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6135         if (i_14 == 1)
6136           ...
6137
6138      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6139      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6140      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6141      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6142      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6143      determine that the predicate is always false.
6144
6145      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6146      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6147      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6148      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6149      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6150      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6151      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6152      is not visited again, which stops propagation from visiting
6153      statements in the THEN clause of that if().
6154
6155      To properly fix this we would need to keep the previous range
6156      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6157      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6158      range [8, 8] to VR_VARYING.
6159
6160      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6161      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6162      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6163      4 more predicates folded in SPEC.  */
6164   sop = false;
6165
6166   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6167                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6168                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6169                                                  false, &sop, NULL);
6170   if (val)
6171     {
6172       if (!sop)
6173         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6174       else
6175         {
6176           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6177             fprintf (dump_file,
6178                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6179                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6180           val = NULL_TREE;
6181         }
6182     }
6183
6184   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6185     {
6186       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6187       if (val == NULL_TREE)
6188         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6189       else
6190         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6191     }
6192
6193   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6194 }
6195
6196 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6197    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6198    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6199
6200    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6201    returned.
6202
6203    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6204    it is placed in IDX and false is returned.
6205
6206    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6207    returned. */
6208
6209 static bool
6210 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6211 {
6212   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6213   size_t low, high;
6214
6215   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6216      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6217
6218   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6219     {
6220       tree t;
6221       int cmp;
6222       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6223       size_t i = (high + low) / 2;
6224       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6225
6226       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6227       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6228
6229       if (cmp == 0)
6230         {
6231           /* Ranges cannot be empty. */
6232           *idx = i;
6233           return true;
6234         }
6235       else if (cmp > 0)
6236         high = i;
6237       else
6238         {
6239           low = i + 1;
6240           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6241               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6242             {
6243               *idx = i;
6244               return true;
6245             }
6246         }
6247     }
6248
6249   *idx = high;
6250   return false;
6251 }
6252
6253 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6254    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6255    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6256    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6257    Returns true if the default label is not needed. */
6258
6259 static bool
6260 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6261                        size_t *max_idx)
6262 {
6263   size_t i, j;
6264   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6265   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6266
6267   if (i == j
6268       && min_take_default
6269       && max_take_default)
6270     {
6271       /* Only the default case label reached.
6272          Return an empty range. */
6273       *min_idx = 1;
6274       *max_idx = 0;
6275       return false;
6276     }
6277   else
6278     {
6279       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6280       tree low, high;
6281       size_t k;
6282
6283       if (max_take_default)
6284         j--;
6285
6286       /* If the case label range is continuous, we do not need
6287          the default case label.  Verify that.  */
6288       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6289       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6290         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6291       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6292         {
6293           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6294           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6295             {
6296               take_default = true;
6297               break;
6298             }
6299           high = low;
6300           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6301             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6302         }
6303
6304       *min_idx = i;
6305       *max_idx = j;
6306       return !take_default;
6307     }
6308 }
6309
6310 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6311    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6312    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6313    SSA_PROP_VARYING.  */
6314
6315 static enum ssa_prop_result
6316 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6317 {
6318   tree op, val;
6319   value_range_t *vr;
6320   size_t i = 0, j = 0;
6321   bool take_default;
6322
6323   *taken_edge_p = NULL;
6324   op = gimple_switch_index (stmt);
6325   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6326     return SSA_PROP_VARYING;
6327
6328   vr = get_value_range (op);
6329   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6330     {
6331       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6332       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6333       fprintf (dump_file, " with known range ");
6334       dump_value_range (dump_file, vr);
6335       fprintf (dump_file, "\n");
6336     }
6337
6338   if (vr->type != VR_RANGE
6339       || symbolic_range_p (vr))
6340     return SSA_PROP_VARYING;
6341
6342   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6343   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6344
6345   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6346      label */
6347   if (j < i)
6348     {
6349       gcc_assert (take_default);
6350       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6351     }
6352   else
6353     {
6354       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6355          are all reaching the same label.  */
6356
6357       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6358       if (take_default
6359           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6360           != CASE_LABEL (val))
6361         {
6362           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6363             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6364                      "range\n");
6365           return SSA_PROP_VARYING;
6366         }
6367       for (++i; i <= j; ++i)
6368         {
6369           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6370             {
6371               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6372                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6373                          "range\n");
6374               return SSA_PROP_VARYING;
6375             }
6376         }
6377     }
6378
6379   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6380                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6381
6382   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6383     {
6384       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6385       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6386     }
6387
6388   return SSA_PROP_INTERESTING;
6389 }
6390
6391
6392 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6393    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6394    interesting range into *OUTPUT_P.
6395
6396    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6397    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6398
6399    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6400
6401 static enum ssa_prop_result
6402 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6403 {
6404   tree def;
6405   ssa_op_iter iter;
6406
6407   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6408     {
6409       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6410       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6411       fprintf (dump_file, "\n");
6412     }
6413
6414   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6415     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6416   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6417     {
6418       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6419          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6420          builtin functions.  */
6421       if ((is_gimple_call (stmt)
6422            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6423            && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6424           || !gimple_vuse (stmt))
6425         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6426     }
6427   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6428     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6429   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6430     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6431
6432   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6433      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6434   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6435     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6436
6437   return SSA_PROP_VARYING;
6438 }
6439
6440
6441 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6442    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6443    may not be the smallest possible such range.  */
6444
6445 static void
6446 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6447 {
6448   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6449     {
6450       /* Drop equivalences.  See PR53465.  */
6451       set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, NULL);
6452       return;
6453     }
6454
6455   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6456     {
6457       /* VR0 already has the resulting range, just drop equivalences.
6458          See PR53465.  */
6459       if (vr0->equiv)
6460         bitmap_clear (vr0->equiv);
6461       return;
6462     }
6463
6464   if (vr0->type == VR_VARYING)
6465     {
6466       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6467       return;
6468     }
6469
6470   if (vr1->type == VR_VARYING)
6471     {
6472       set_value_range_to_varying (vr0);
6473       return;
6474     }
6475
6476   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6477     {
6478       int cmp;
6479       tree min, max;
6480
6481       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6482          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6483          cannot be compared, then give up.  */
6484       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6485       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6486         min = vr1->min;
6487       else if (cmp == -1)
6488         min = vr0->min;
6489       else
6490         goto give_up;
6491
6492       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6493          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6494          give up.  */
6495       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6496       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6497         max = vr1->max;
6498       else if (cmp == 1)
6499         max = vr0->max;
6500       else
6501         goto give_up;
6502
6503       /* Check for useless ranges.  */
6504       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6505           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6506               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6507         goto give_up;
6508
6509       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6510          the two sets.  */
6511       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6512         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6513       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6514         bitmap_clear (vr0->equiv);
6515
6516       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6517     }
6518   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6519     {
6520       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6521          Only handle the case of identical ranges.  */
6522       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6523           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6524           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6525         {
6526           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6527              the two sets.  */
6528           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6529             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6530           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6531             bitmap_clear (vr0->equiv);
6532         }
6533       else
6534         goto give_up;
6535     }
6536   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6537     {
6538       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6539          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6540          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6541       if (!symbolic_range_p (vr0)
6542           && !symbolic_range_p (vr1)
6543           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6544         {
6545           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6546              set.  We need to compute the intersection of the two
6547              equivalence sets.  */
6548           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6549             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6550
6551           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6552              the two sets.  */
6553           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6554             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6555           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6556             bitmap_clear (vr0->equiv);
6557         }
6558       else
6559         goto give_up;
6560     }
6561   else
6562     gcc_unreachable ();
6563
6564   return;
6565
6566 give_up:
6567   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6568      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6569      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6570      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6571      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6572   if (!symbolic_range_p (vr0)
6573       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6574           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6575       && !symbolic_range_p (vr1)
6576       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6577           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6578     {
6579       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6580
6581       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6582          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6583       if (vr0->equiv)
6584         bitmap_clear (vr0->equiv);
6585     }
6586   else
6587     set_value_range_to_varying (vr0);
6588 }
6589
6590
6591 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6592    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6593    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6594
6595 static enum ssa_prop_result
6596 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6597 {
6598   size_t i;
6599   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6600   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6601   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6602   bool first = true;
6603   int edges, old_edges;
6604   struct loop *l;
6605
6606   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6607     {
6608       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6609       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6610     }
6611
6612   edges = 0;
6613   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6614     {
6615       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6616
6617       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6618         {
6619           fprintf (dump_file,
6620               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6621               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6622               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6623         }
6624
6625       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6626         {
6627           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6628           value_range_t vr_arg;
6629
6630           ++edges;
6631
6632           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6633             {
6634               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6635             }
6636           else
6637             {
6638               if (is_overflow_infinity (arg))
6639                 {
6640                   arg = copy_node (arg);
6641                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6642                 }
6643
6644               vr_arg.type = VR_RANGE;
6645               vr_arg.min = arg;
6646               vr_arg.max = arg;
6647               vr_arg.equiv = NULL;
6648             }
6649
6650           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6651             {
6652               fprintf (dump_file, "\t");
6653               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6654               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6655               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6656               fprintf (dump_file, "\n");
6657             }
6658
6659           if (first)
6660             copy_value_range (&vr_result, &vr_arg);
6661           else
6662             vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6663           first = false;
6664
6665           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6666             break;
6667         }
6668     }
6669
6670   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6671     goto varying;
6672   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
6673     goto update_range;
6674
6675   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6676   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6677
6678   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6679      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6680      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6681      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6682      which are not in a loop.  */
6683   if (edges > 0
6684       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6685       && edges == old_edges)
6686     {
6687       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6688       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6689
6690       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6691          the range changed.  */
6692       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6693            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6694           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6695         goto varying;
6696
6697       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6698          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6699          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6700          other case to avoid infinite bouncing between different
6701          minimums.  */
6702       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6703         {
6704           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6705               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6706             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6707           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6708             vr_result.min =
6709                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6710         }
6711
6712       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6713          the previous one, go all the way to +INF.  */
6714       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6715         {
6716           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6717               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6718             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6719           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6720             vr_result.max =
6721                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6722         }
6723
6724       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6725          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6726       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6727            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6728           && current_loops
6729           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6730           && l->header == gimple_bb (phi))
6731         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6732
6733       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6734          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6735          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6736       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6737            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6738           || compare_values (vr_result.min,
6739                              vr_result.max) > 0)
6740         goto varying;
6741     }
6742
6743   /* If the new range is different than the previous value, keep
6744      iterating.  */
6745 update_range:
6746   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6747     {
6748       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6749         {
6750           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6751           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6752           fprintf (dump_file, ": ");
6753           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6754           fprintf (dump_file, "\n\n");
6755         }
6756
6757       return SSA_PROP_INTERESTING;
6758     }
6759
6760   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6761   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6762
6763   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6764 varying:
6765   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6766   return SSA_PROP_VARYING;
6767 }
6768
6769 /* Simplify boolean operations if the source is known
6770    to be already a boolean.  */
6771 static bool
6772 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6773 {
6774   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6775   tree lhs, op0, op1;
6776   bool need_conversion;
6777
6778   /* We handle only !=/== case here.  */
6779   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
6780
6781   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6782   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
6783     return false;
6784
6785   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6786   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
6787     return false;
6788
6789   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
6790      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
6791   if (rhs_code == EQ_EXPR)
6792     {
6793       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6794         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
6795       else
6796         return false;
6797     }
6798
6799   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6800   need_conversion
6801     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
6802
6803   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
6804   if (need_conversion
6805       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6806       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
6807       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
6808     return false;
6809
6810   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
6811   if (integer_zerop (op1))
6812     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6813                                     need_conversion
6814                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
6815                                     op0, NULL_TREE);
6816   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
6817   else if (need_conversion)
6818     {
6819       gimple newop;
6820       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (op0), NULL);
6821       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
6822       tem = make_ssa_name (tem, newop);
6823       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
6824       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
6825       update_stmt (newop);
6826       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
6827     }
6828   /* Or without.  */
6829   else
6830     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
6831   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6832
6833   return true;
6834 }
6835
6836 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6837    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6838    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6839
6840 static bool
6841 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6842 {
6843   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6844   tree val = NULL;
6845   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6846   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6847   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6848
6849   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6850     {
6851       val = integer_one_node;
6852     }
6853   else
6854     {
6855       bool sop = false;
6856
6857       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6858
6859       if (val
6860           && sop
6861           && integer_onep (val)
6862           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6863         {
6864           location_t location;
6865
6866           if (!gimple_has_location (stmt))
6867             location = input_location;
6868           else
6869             location = gimple_location (stmt);
6870           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6871                       "assuming signed overflow does not occur when "
6872                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6873         }
6874     }
6875
6876   if (val && integer_onep (val))
6877     {
6878       tree t;
6879
6880       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6881         {
6882           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6883           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6884           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6885           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6886         }
6887       else
6888         {
6889           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6890           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6891           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6892
6893           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6894           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6895           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6896         }
6897
6898       update_stmt (stmt);
6899       return true;
6900     }
6901
6902   return false;
6903 }
6904
6905 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6906    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6907    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6908
6909 static bool
6910 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6911 {
6912   tree val = NULL;
6913   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6914   tree type = TREE_TYPE (op);
6915   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6916
6917   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6918     {
6919       val = integer_zero_node;
6920     }
6921   else if (vr)
6922     {
6923       bool sop = false;
6924
6925       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6926       if (!val)
6927         {
6928           sop = false;
6929           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6930                                           &sop);
6931
6932           if (val)
6933             {
6934               if (integer_zerop (val))
6935                 val = integer_one_node;
6936               else if (integer_onep (val))
6937                 val = integer_zero_node;
6938             }
6939         }
6940
6941       if (val
6942           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6943         {
6944           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6945             {
6946               location_t location;
6947
6948               if (!gimple_has_location (stmt))
6949                 location = input_location;
6950               else
6951                 location = gimple_location (stmt);
6952               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6953                           "assuming signed overflow does not occur when "
6954                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6955             }
6956
6957           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6958           if (integer_onep (val))
6959             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6960           else
6961             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6962           update_stmt (stmt);
6963           return true;
6964         }
6965     }
6966
6967   return false;
6968 }
6969
6970 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
6971    If all the bits that are being cleared by & are already
6972    known to be zero from VR, or all the bits that are being
6973    set by | are already known to be one from VR, the bit
6974    operation is redundant.  */
6975
6976 static bool
6977 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6978 {
6979   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6980   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6981   tree op = NULL_TREE;
6982   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6983   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6984   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
6985   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
6986   double_int mask;
6987
6988   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6989     vr0 = *(get_value_range (op0));
6990   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
6991     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
6992   else
6993     return false;
6994
6995   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
6996     vr1 = *(get_value_range (op1));
6997   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
6998     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
6999   else
7000     return false;
7001
7002   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
7003     return false;
7004   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
7005     return false;
7006
7007   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
7008     {
7009     case BIT_AND_EXPR:
7010       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7011       if (double_int_zero_p (mask))
7012         {
7013           op = op0;
7014           break;
7015         }
7016       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7017       if (double_int_zero_p (mask))
7018         {
7019           op = op1;
7020           break;
7021         }
7022       break;
7023     case BIT_IOR_EXPR:
7024       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7025       if (double_int_zero_p (mask))
7026         {
7027           op = op1;
7028           break;
7029         }
7030       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7031       if (double_int_zero_p (mask))
7032         {
7033           op = op0;
7034           break;
7035         }
7036       break;
7037     default:
7038       gcc_unreachable ();
7039     }
7040
7041   if (op == NULL_TREE)
7042     return false;
7043
7044   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7045   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7046   return true;
7047 }
7048
7049 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7050    a known value range VR.
7051
7052    If there is one and only one value which will satisfy the
7053    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7054
7055 static tree
7056 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7057                       tree op1, value_range_t *vr)
7058 {
7059   tree min = NULL;
7060   tree max = NULL;
7061
7062   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7063      the conditional as it was written.  */
7064   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7065     {
7066       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7067          here.  */
7068       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7069
7070       max = op1;
7071       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7072         {
7073           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7074           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7075           if (EXPR_P (max))
7076             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7077         }
7078     }
7079   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7080     {
7081       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7082          here.  */
7083       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7084
7085       min = op1;
7086       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7087         {
7088           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7089           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7090           if (EXPR_P (min))
7091             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7092         }
7093     }
7094
7095   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7096      value range information we have for op0.  */
7097   if (min && max)
7098     {
7099       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7100         min = vr->min;
7101       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7102         max = vr->max;
7103
7104       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7105          then there is only one value which can satisfy the condition,
7106          return that value.  */
7107       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7108         return min;
7109     }
7110   return NULL;
7111 }
7112
7113 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7114    test if the range information indicates only one value can satisfy
7115    the original conditional.  */
7116
7117 static bool
7118 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7119 {
7120   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7121   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7122   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7123
7124   if (cond_code != NE_EXPR
7125       && cond_code != EQ_EXPR
7126       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7127       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7128       && is_gimple_min_invariant (op1))
7129     {
7130       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7131
7132       /* If we have range information for OP0, then we might be
7133          able to simplify this conditional. */
7134       if (vr->type == VR_RANGE)
7135         {
7136           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7137
7138           if (new_tree)
7139             {
7140               if (dump_file)
7141                 {
7142                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7143                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7144                   fprintf (dump_file, " into ");
7145                 }
7146
7147               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7148               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7149               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7150
7151               update_stmt (stmt);
7152
7153               if (dump_file)
7154                 {
7155                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7156                   fprintf (dump_file, "\n");
7157                 }
7158
7159               return true;
7160             }
7161
7162           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7163              with integral types here, so no need to worry about
7164              issues with inverting FP comparisons.  */
7165           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7166           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7167
7168           if (new_tree)
7169             {
7170               if (dump_file)
7171                 {
7172                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7173                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7174                   fprintf (dump_file, " into ");
7175                 }
7176
7177               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7178               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7179               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7180
7181               update_stmt (stmt);
7182
7183               if (dump_file)
7184                 {
7185                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7186                   fprintf (dump_file, "\n");
7187                 }
7188
7189               return true;
7190             }
7191         }
7192     }
7193
7194   return false;
7195 }
7196
7197 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7198    argument.  */
7199
7200 static bool
7201 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7202 {
7203   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7204   value_range_t *vr;
7205   bool take_default;
7206   edge e;
7207   edge_iterator ei;
7208   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7209   tree vec2;
7210   switch_update su;
7211
7212   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7213     {
7214       vr = get_value_range (op);
7215
7216       /* We can only handle integer ranges.  */
7217       if (vr->type != VR_RANGE
7218           || symbolic_range_p (vr))
7219         return false;
7220
7221       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7222       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7223     }
7224   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7225     {
7226       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7227       if (take_default)
7228         {
7229           i = 1;
7230           j = 0;
7231         }
7232       else
7233         {
7234           j = i;
7235         }
7236     }
7237   else
7238     return false;
7239
7240   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7241
7242   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7243   if (i == 1
7244       && j == n - 1
7245       && take_default)
7246     return false;
7247
7248   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7249   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7250   n2 = 0;
7251
7252   /* Add the default edge, if necessary.  */
7253   if (take_default)
7254     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7255
7256   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7257     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7258
7259   /* Mark needed edges.  */
7260   for (i = 0; i < n2; ++i)
7261     {
7262       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7263                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7264       e->aux = (void *)-1;
7265     }
7266
7267   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7268   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7269     {
7270       if (e->aux == (void *)-1)
7271         {
7272           e->aux = NULL;
7273           continue;
7274         }
7275
7276       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7277         {
7278           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7279         }
7280       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7281       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7282     }
7283
7284   /* And queue an update for the stmt.  */
7285   su.stmt = stmt;
7286   su.vec = vec2;
7287   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7288   return false;
7289 }
7290
7291 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7292
7293 static bool
7294 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7295 {
7296   tree innerop, middleop, finaltype;
7297   gimple def_stmt;
7298   value_range_t *innervr;
7299   bool inner_unsigned_p, middle_unsigned_p, final_unsigned_p;
7300   unsigned inner_prec, middle_prec, final_prec;
7301   double_int innermin, innermed, innermax, middlemin, middlemed, middlemax;
7302
7303   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7304   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7305     return false;
7306   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7307   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7308   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7309       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7310     return false;
7311   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7312   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7313     return false;
7314
7315   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7316   innervr = get_value_range (innerop);
7317   if (innervr->type != VR_RANGE
7318       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7319       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7320     return false;
7321
7322   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7323      the middle conversion is removed.  */
7324   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7325   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7326
7327   inner_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (innerop));
7328   middle_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop));
7329   final_prec = TYPE_PRECISION (finaltype);
7330
7331   /* If the first conversion is not injective, the second must not
7332      be widening.  */
7333   if (double_int_cmp (double_int_sub (innermax, innermin),
7334                       double_int_mask (middle_prec), true) > 0
7335       && middle_prec < final_prec)
7336     return false;
7337   /* We also want a medium value so that we can track the effect that
7338      narrowing conversions with sign change have.  */
7339   inner_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (innerop));
7340   if (inner_unsigned_p)
7341     innermed = double_int_rshift (double_int_mask (inner_prec),
7342                                   1, inner_prec, false);
7343   else
7344     innermed = double_int_zero;
7345   if (double_int_cmp (innermin, innermed, inner_unsigned_p) >= 0
7346       || double_int_cmp (innermed, innermax, inner_unsigned_p) >= 0)
7347     innermed = innermin;
7348
7349   middle_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop));
7350   middlemin = double_int_ext (innermin, middle_prec, middle_unsigned_p);
7351   middlemed = double_int_ext (innermed, middle_prec, middle_unsigned_p);
7352   middlemax = double_int_ext (innermax, middle_prec, middle_unsigned_p);
7353
7354   /* Require that the final conversion applied to both the original
7355      and the intermediate range produces the same result.  */
7356   final_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (finaltype);
7357   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7358                                            final_prec, final_unsigned_p),
7359                            double_int_ext (innermin,
7360                                            final_prec, final_unsigned_p))
7361       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemed,
7362                                               final_prec, final_unsigned_p),
7363                               double_int_ext (innermed,
7364                                               final_prec, final_unsigned_p))
7365       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7366                                               final_prec, final_unsigned_p),
7367                               double_int_ext (innermax,
7368                                               final_prec, final_unsigned_p)))
7369     return false;
7370
7371   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7372   update_stmt (stmt);
7373   return true;
7374 }
7375
7376 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7377    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7378
7379 static bool
7380 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7381 {
7382   tree src_type;
7383   unsigned src_precision;
7384   double_int tem;
7385
7386   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7387   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7388   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7389       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7390     return false;
7391
7392   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7393   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7394   if (src_precision < precision
7395       || (src_precision == precision
7396           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7397     return true;
7398
7399   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7400   if (vr->type != VR_RANGE
7401       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7402       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7403     return false;
7404
7405   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7406      has to be clear.  */
7407   if (src_precision == precision
7408       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7409     return false;
7410
7411   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7412      the result for equality.  */
7413   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7414   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7415     return false;
7416   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7417   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7418     return false;
7419
7420   return true;
7421 }
7422
7423 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7424
7425 static bool
7426 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7427 {
7428   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7429   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7430   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7431   enum machine_mode mode;
7432   tree tem;
7433   gimple conv;
7434
7435   /* We can only handle constant ranges.  */
7436   if (vr->type != VR_RANGE
7437       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7438       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7439     return false;
7440
7441   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7442   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7443       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7444           != CODE_FOR_nothing)
7445       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7446                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7447     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7448   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7449   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7450                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7451     return false;
7452   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7453      integer mode available.  */
7454   else
7455     {
7456       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7457       do
7458         {
7459           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7460              or if the value-range does not fit in the signed type
7461              try with a wider mode.  */
7462           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7463               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7464             break;
7465
7466           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7467           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7468              optabs expansion code.  */
7469           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7470             return false;
7471         }
7472       while (mode != VOIDmode);
7473       if (mode == VOIDmode)
7474         return false;
7475     }
7476
7477   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7478      float conversion.  */
7479   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7480                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7481   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7482   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7483   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7484   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7485   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7486   update_stmt (stmt);
7487
7488   return true;
7489 }
7490
7491 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7492
7493 static bool
7494 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7495 {
7496   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7497   if (is_gimple_assign (stmt))
7498     {
7499       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7500       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7501
7502       switch (rhs_code)
7503         {
7504         case EQ_EXPR:
7505         case NE_EXPR:
7506           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
7507              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
7508              values.  */
7509           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7510             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7511           break;
7512
7513       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7514          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7515          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7516         case TRUNC_DIV_EXPR:
7517         case TRUNC_MOD_EXPR:
7518           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7519               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7520             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7521           break;
7522
7523       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7524         case ABS_EXPR:
7525           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7526               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7527             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7528           break;
7529
7530         case BIT_AND_EXPR:
7531         case BIT_IOR_EXPR:
7532           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7533              if all the bits being cleared are already cleared or
7534              all the bits being set are already set.  */
7535           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7536             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7537           break;
7538
7539         CASE_CONVERT:
7540           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7541               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7542             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7543           break;
7544
7545         case FLOAT_EXPR:
7546           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7547               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7548             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7549           break;
7550
7551         default:
7552           break;
7553         }
7554     }
7555   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7556     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7557   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7558     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7559
7560   return false;
7561 }
7562
7563 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7564    computed using the value range information computed by VRP, compute
7565    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7566
7567 static bool
7568 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7569 {
7570   bool assignment_p = false;
7571   tree val;
7572   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7573
7574   if (is_gimple_assign (stmt)
7575       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7576     {
7577       assignment_p = true;
7578       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7579                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7580                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7581                                       stmt);
7582     }
7583   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7584     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7585                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7586                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7587                                     stmt);
7588   else
7589     return false;
7590
7591   if (val)
7592     {
7593       if (assignment_p)
7594         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7595
7596       if (dump_file)
7597         {
7598           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7599           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7600           fprintf (dump_file, " to ");
7601           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7602           fprintf (dump_file, "\n");
7603         }
7604
7605       if (is_gimple_assign (stmt))
7606         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7607       else
7608         {
7609           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7610           if (integer_zerop (val))
7611             gimple_cond_make_false (stmt);
7612           else if (integer_onep (val))
7613             gimple_cond_make_true (stmt);
7614           else
7615             gcc_unreachable ();
7616         }
7617
7618       return true;
7619     }
7620
7621   return false;
7622 }
7623
7624 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7625
7626 static bool
7627 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7628 {
7629   if (fold_predicate_in (si))
7630     return true;
7631
7632   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7633 }
7634
7635 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7636    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7637
7638    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7639    restored.  */
7640 static VEC(tree,heap) *stack;
7641
7642 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7643    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7644    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7645    for any overflow warnings.  */
7646
7647 static tree
7648 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7649 {
7650   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7651      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7652      worth the compile time cost.  */
7653   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7654     return NULL;
7655
7656   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7657                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7658                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7659 }
7660
7661 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7662    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7663    when the block is reached from a specific predecessor, we
7664    may be able to determine which of the outgoing edges will
7665    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7666    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7667    optimization opportunities.
7668
7669    This routine is effectively a driver for the generic jump
7670    threading code.  It basically just presents the generic code
7671    with edges that may be suitable for jump threading.
7672
7673    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7674    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7675    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7676    to expose those opportunities would be significant.
7677
7678    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7679    for later realization.  */
7680
7681 static void
7682 identify_jump_threads (void)
7683 {
7684   basic_block bb;
7685   gimple dummy;
7686   int i;
7687   edge e;
7688
7689   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7690      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7691      information as we need it within the jump threading code.  */
7692   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7693
7694   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7695      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7696      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7697      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7698      recompute it.  */
7699   mark_dfs_back_edges ();
7700
7701   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7702      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7703   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7704     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7705
7706   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7707      that might be recorded.  */
7708   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7709
7710   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7711      conditional and just modify it in-place when attempting to
7712      thread jumps.  */
7713   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7714                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7715                              NULL, NULL);
7716
7717   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7718      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7719      as a dominator walker and record data during the walk, but
7720      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7721      threading opportunities we are trying to identify at this
7722      point in compilation.  */
7723   FOR_EACH_BB (bb)
7724     {
7725       gimple last;
7726
7727       /* If the generic jump threading code does not find this block
7728          interesting, then there is nothing to do.  */
7729       if (! potentially_threadable_block (bb))
7730         continue;
7731
7732       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7733          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7734          terribly important.  */
7735       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7736
7737       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7738          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7739          argument will be the same as the first argument, so no need to
7740          check it explicitly.  */
7741       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7742           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7743               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7744               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7745                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7746               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7747                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7748         {
7749           edge_iterator ei;
7750
7751           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7752              successors which also ends in a suitable conditional or
7753              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7754              it to a specific successor.  */
7755           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7756             {
7757               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7758                  in the CFG.  */
7759               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7760                 continue;
7761
7762               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7763                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7764             }
7765         }
7766     }
7767
7768   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7769      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7770      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7771 }
7772
7773 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7774    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7775    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7776
7777    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7778    processing by the pass manager.  */
7779 static void
7780 finalize_jump_threads (void)
7781 {
7782   thread_through_all_blocks (false);
7783   VEC_free (tree, heap, stack);
7784 }
7785
7786
7787 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7788
7789 static void
7790 vrp_finalize (void)
7791 {
7792   size_t i;
7793
7794   values_propagated = true;
7795
7796   if (dump_file)
7797     {
7798       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7799       dump_all_value_ranges (dump_file);
7800       fprintf (dump_file, "\n");
7801     }
7802
7803   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7804                        vrp_fold_stmt, false);
7805
7806   if (warn_array_bounds)
7807     check_all_array_refs ();
7808
7809   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7810      the datastructures built by VRP.  */
7811   identify_jump_threads ();
7812
7813   /* Free allocated memory.  */
7814   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7815     if (vr_value[i])
7816       {
7817         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7818         free (vr_value[i]);
7819       }
7820
7821   free (vr_value);
7822   free (vr_phi_edge_counts);
7823
7824   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7825      and not available.  */
7826   vr_value = NULL;
7827   vr_phi_edge_counts = NULL;
7828 }
7829
7830
7831 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7832    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7833    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7834    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7835    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7836
7837    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7838    instead of constants.
7839
7840    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7841    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7842
7843      1  x_9 = p_3->a;
7844      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7845      3  if (p_4 == q_2)
7846      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7847      5  endif
7848      6  if (q_2)
7849
7850    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7851    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7852    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7853
7854    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7855    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7856    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7857    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7858
7859    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7860    between names so that we can take advantage of information from
7861    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7862    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7863
7864    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7865    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7866    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7867
7868    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7869    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7870    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7871    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7872    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7873    probabilities to aid branch prediction.  */
7874
7875 static unsigned int
7876 execute_vrp (void)
7877 {
7878   int i;
7879   edge e;
7880   switch_update *su;
7881
7882   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7883   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7884   scev_initialize ();
7885
7886   insert_range_assertions ();
7887
7888   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7889      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7890      this using undefined behavior.  */
7891   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7892   estimate_numbers_of_iterations (false);
7893
7894   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7895   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7896   threadedge_initialize_values ();
7897
7898   vrp_initialize ();
7899   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7900   vrp_finalize ();
7901
7902   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7903
7904   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7905      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7906      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7907   remove_range_assertions ();
7908
7909   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7910      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7911      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7912      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7913      duplication and CFG manipulation.  */
7914   update_ssa (TODO_update_ssa);
7915
7916   finalize_jump_threads ();
7917
7918   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7919      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7920   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7921     remove_edge (e);
7922   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7923   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7924     {
7925       size_t j;
7926       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7927       tree label;
7928       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7929       for (j = 0; j < n; j++)
7930         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7931       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7932          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7933          optimal expansion.  */
7934       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7935       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7936       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7937     }
7938
7939   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7940     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7941
7942   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7943   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7944   threadedge_finalize_values ();
7945
7946   scev_finalize ();
7947   loop_optimizer_finalize ();
7948   return 0;
7949 }
7950
7951 static bool
7952 gate_vrp (void)
7953 {
7954   return flag_tree_vrp != 0;
7955 }
7956
7957 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7958 {
7959  {
7960   GIMPLE_PASS,
7961   "vrp",                                /* name */
7962   gate_vrp,                             /* gate */
7963   execute_vrp,                          /* execute */
7964   NULL,                                 /* sub */
7965   NULL,                                 /* next */
7966   0,                                    /* static_pass_number */
7967   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7968   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7969   0,                                    /* properties_provided */
7970   0,                                    /* properties_destroyed */
7971   0,                                    /* todo_flags_start */
7972   TODO_cleanup_cfg
7973     | TODO_update_ssa
7974     | TODO_verify_ssa
7975     | TODO_verify_flow
7976     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7977  }
7978 };