OSDN Git Service

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