OSDN Git Service

PR c++/51318
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
696      take any value in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var)
699       && TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
700     {
701       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
702          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
703          default definitions of PARM_DECLs.  */
704       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
705           && nonnull_arg_p (sym))
706         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
707       else
708         set_value_range_to_varying (vr);
709     }
710
711   return vr;
712 }
713
714 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
715
716 static inline bool
717 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
718 {
719   if (val1 == val2)
720     return true;
721   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
722     return false;
723   if (is_overflow_infinity (val1))
724     return is_overflow_infinity (val2);
725   return true;
726 }
727
728 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
729
730 static inline bool
731 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
732 {
733   return (b1 == b2
734           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
735               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
736           || (b1 && b2
737               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
738 }
739
740 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
741    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
742    value.
743
744    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
745    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
746    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
747    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
748    is the range object associated with another SSA name.  */
749
750 static inline bool
751 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
752 {
753   value_range_t *old_vr;
754   bool is_new;
755
756   /* Update the value range, if necessary.  */
757   old_vr = get_value_range (var);
758   is_new = old_vr->type != new_vr->type
759            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
760            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
761            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
762
763   if (is_new)
764     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
765                      new_vr->equiv);
766
767   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
768
769   return is_new;
770 }
771
772
773 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
774    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
775
776 static void
777 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
778 {
779   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
780   value_range_t *vr = vr_value[ver];
781
782   if (*equiv == NULL)
783     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
784   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
785   if (vr && vr->equiv)
786     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
787 }
788
789
790 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
791
792 static inline bool
793 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
794 {
795   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
796          && integer_zerop (vr->min)
797          && integer_zerop (vr->max);
798 }
799
800
801 /* Return true if VR is [0, 0].  */
802
803 static inline bool
804 range_is_null (value_range_t *vr)
805 {
806   return vr->type == VR_RANGE
807          && integer_zerop (vr->min)
808          && integer_zerop (vr->max);
809 }
810
811 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
812    a singleton.  */
813
814 static inline bool
815 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
816 {
817   return (vr->type == VR_RANGE
818           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
819           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
820           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
821           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
822 }
823
824 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
825
826 static inline bool
827 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
828 {
829   return (range_int_cst_p (vr)
830           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
831 }
832
833 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
834
835 static inline bool
836 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
837 {
838   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
839           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
840 }
841
842 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
843
844 static inline bool
845 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
846 {
847   return (vr->type == VR_RANGE
848           && (is_overflow_infinity (vr->min)
849               || is_overflow_infinity (vr->max)));
850 }
851
852 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
853    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
854    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
855    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
856    uses an overflow infinity.  */
857
858 static bool
859 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
860 {
861   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
862   if (is_overflow_infinity (vr->min))
863     {
864       *strict_overflow_p = true;
865       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
866         return false;
867     }
868   if (is_overflow_infinity (vr->max))
869     {
870       *strict_overflow_p = true;
871       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
872         return false;
873     }
874   return true;
875 }
876
877
878 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
879    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
880    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
881    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
882
883 static bool
884 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
885 {
886   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
887   switch (get_gimple_rhs_class (code))
888     {
889     case GIMPLE_UNARY_RHS:
890       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
891                                              gimple_expr_type (stmt),
892                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
893                                              strict_overflow_p);
894     case GIMPLE_BINARY_RHS:
895       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
896                                               gimple_expr_type (stmt),
897                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
899                                               strict_overflow_p);
900     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
901       return false;
902     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
903       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
904                                               strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_INVALID_RHS:
906       gcc_unreachable ();
907     default:
908       gcc_unreachable ();
909     }
910 }
911
912 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
913    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
914    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
915    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
916
917 static bool
918 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
919 {
920   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
921     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
922   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
923     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
924
925   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
926                                         gimple_call_fndecl (stmt),
927                                         arg0,
928                                         arg1,
929                                         strict_overflow_p);
930 }
931
932 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
933    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
934    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
935    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
936
937 static bool
938 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
939 {
940   switch (gimple_code (stmt))
941     {
942     case GIMPLE_ASSIGN:
943       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
944     case GIMPLE_CALL:
945       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
946     default:
947       gcc_unreachable ();
948     }
949 }
950
951 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
952    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
953    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
954    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
955
956 static bool
957 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
958 {
959   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
960   switch (get_gimple_rhs_class (code))
961     {
962     case GIMPLE_UNARY_RHS:
963       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
964                                          gimple_expr_type (stmt),
965                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
966                                          strict_overflow_p);
967     case GIMPLE_BINARY_RHS:
968       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
969                                           gimple_expr_type (stmt),
970                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
972                                           strict_overflow_p);
973     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
974       return false;
975     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
976       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
977                                           strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_INVALID_RHS:
979       gcc_unreachable ();
980     default:
981       gcc_unreachable ();
982     }
983 }
984
985 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
986    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
987    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
988    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
989
990 static bool
991 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
992 {
993   switch (gimple_code (stmt))
994     {
995     case GIMPLE_ASSIGN:
996       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
997     case GIMPLE_CALL:
998       return gimple_alloca_call_p (stmt);
999     default:
1000       gcc_unreachable ();
1001     }
1002 }
1003
1004 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1005    obtained so far.  */
1006
1007 static bool
1008 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1009 {
1010   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1011     return true;
1012
1013   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1014      is nonnull if X is nonnull.  */
1015   if (is_gimple_assign (stmt)
1016       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1017     {
1018       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1019       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1020
1021       if (base != NULL_TREE
1022           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1023           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1024         {
1025           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1026           if (range_is_nonnull (vr))
1027             return true;
1028         }
1029     }
1030
1031   return false;
1032 }
1033
1034 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1035    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1036
1037 static bool
1038 valid_value_p (tree expr)
1039 {
1040   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1041     return true;
1042
1043   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1044       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1045     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1046             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1047
1048   return is_gimple_min_invariant (expr);
1049 }
1050
1051 /* Return
1052    1 if VAL < VAL2
1053    0 if !(VAL < VAL2)
1054    -2 if those are incomparable.  */
1055 static inline int
1056 operand_less_p (tree val, tree val2)
1057 {
1058   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1059   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1060     {
1061       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1062         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1063       else
1064         {
1065           if (INT_CST_LT (val, val2))
1066             return 1;
1067         }
1068     }
1069   else
1070     {
1071       tree tcmp;
1072
1073       fold_defer_overflow_warnings ();
1074
1075       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1076
1077       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1078
1079       if (!tcmp
1080           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1081         return -2;
1082
1083       if (!integer_zerop (tcmp))
1084         return 1;
1085     }
1086
1087   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1088   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1089     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1090   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1091     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1092
1093   return 0;
1094 }
1095
1096 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1097
1098         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1099         -1 if VAL1 < VAL2,
1100          0 if VAL1 == VAL2,
1101         +1 if VAL1 > VAL2, and
1102         +2 if VAL1 != VAL2
1103
1104    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1105    and values that cannot be compared at compile time.
1106
1107    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1108    true if the return value is only valid if we assume that signed
1109    overflow is undefined.  */
1110
1111 static int
1112 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1113 {
1114   if (val1 == val2)
1115     return 0;
1116
1117   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1118      both integers.  */
1119   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1120               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1121   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1122      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1123   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1124   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1125
1126   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1127        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1128        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1129       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1130           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1131           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1132     {
1133       tree n1, c1, n2, c2;
1134       enum tree_code code1, code2;
1135
1136       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1137          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1138          same name, return -2.  */
1139       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1140         {
1141           code1 = SSA_NAME;
1142           n1 = val1;
1143           c1 = NULL_TREE;
1144         }
1145       else
1146         {
1147           code1 = TREE_CODE (val1);
1148           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1149           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1150           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1151             {
1152               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1153                 return -2;
1154               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1155               if (!c1)
1156                 return -2;
1157               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1158             }
1159         }
1160
1161       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1162         {
1163           code2 = SSA_NAME;
1164           n2 = val2;
1165           c2 = NULL_TREE;
1166         }
1167       else
1168         {
1169           code2 = TREE_CODE (val2);
1170           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1171           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1172           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1173             {
1174               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1175                 return -2;
1176               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1177               if (!c2)
1178                 return -2;
1179               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1180             }
1181         }
1182
1183       /* Both values must use the same name.  */
1184       if (n1 != n2)
1185         return -2;
1186
1187       if (code1 == SSA_NAME
1188           && code2 == SSA_NAME)
1189         /* NAME == NAME  */
1190         return 0;
1191
1192       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1193       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1194         return -2;
1195
1196       if (strict_overflow_p != NULL
1197           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1198           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1199         *strict_overflow_p = true;
1200
1201       if (code1 == SSA_NAME)
1202         {
1203           if (code2 == PLUS_EXPR)
1204             /* NAME < NAME + CST  */
1205             return -1;
1206           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1207             /* NAME > NAME - CST  */
1208             return 1;
1209         }
1210       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1211         {
1212           if (code2 == SSA_NAME)
1213             /* NAME + CST > NAME  */
1214             return 1;
1215           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1216             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1217             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1218           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1219             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1220             return 1;
1221         }
1222       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1223         {
1224           if (code2 == SSA_NAME)
1225             /* NAME - CST < NAME  */
1226             return -1;
1227           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1228             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1229             return -1;
1230           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1231             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1232                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1233             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1234         }
1235
1236       gcc_unreachable ();
1237     }
1238
1239   /* We cannot compare non-constants.  */
1240   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1241     return -2;
1242
1243   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1244     {
1245       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1246          infinities.  */
1247       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1248         {
1249           if (strict_overflow_p != NULL)
1250             *strict_overflow_p = true;
1251           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1252             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1253           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1254             return 1;
1255           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1256             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1257           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1258             return -1;
1259           return -2;
1260         }
1261
1262       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1263     }
1264   else
1265     {
1266       tree t;
1267
1268       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1269       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1270         return 0;
1271
1272       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1273       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1274         return -1;
1275
1276       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1277       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1278         return 1;
1279
1280       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1281          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1282          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1283          something about non-trivial operands.  */
1284       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1285           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1286         {
1287           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1288           if (t && integer_onep (t))
1289             return 2;
1290         }
1291
1292       return -2;
1293     }
1294 }
1295
1296 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1297    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1298
1299 static int
1300 compare_values (tree val1, tree val2)
1301 {
1302   bool sop;
1303   int ret;
1304
1305   sop = false;
1306   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1307   if (sop
1308       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1309     ret = -2;
1310   return ret;
1311 }
1312
1313
1314 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1315           0 if VAL is not inside VR,
1316          -2 if we cannot tell either way.
1317
1318    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1319           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1320           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1321           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1322
1323           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1324           currently expect this.  They are calling the function
1325           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1326           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1327           themselves.
1328
1329           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1330           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1331           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1332           adapting the users of these functions to the new semantics.
1333
1334    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1335    function.  */
1336
1337 static inline int
1338 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1339 {
1340   int cmp1, cmp2;
1341
1342   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1343   if (cmp1 == -2)
1344     return -2;
1345   if (cmp1 == 1)
1346     return 0;
1347
1348   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1349   if (cmp2 == -2)
1350     return -2;
1351
1352   return !cmp2;
1353 }
1354
1355
1356 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1357    intersection.
1358
1359    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1360    function.
1361    */
1362
1363 static inline bool
1364 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1365 {
1366   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1367      less than the minimum of the second range or vice versa.
1368      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1369   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1370     return false;
1371   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1372     return false;
1373   return true;
1374 }
1375
1376
1377 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1378    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1379    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1380    modified (currently the users of this function expect these
1381    semantics).  */
1382
1383 static inline bool
1384 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1385 {
1386   tree zero;
1387
1388   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1389               && vr->type != VR_VARYING
1390               && !symbolic_range_p (vr));
1391
1392   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1393   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1394 }
1395
1396 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1397
1398 static inline bool
1399 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1400 {
1401   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1402      which would return a useful value should be encoded as a 
1403      VR_RANGE.  */
1404   if (vr->type == VR_RANGE)
1405     {
1406       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1407       return (result == 0 || result == 1);
1408     }
1409
1410   return false;
1411 }
1412
1413 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1414    false otherwise or if no value range information is available.  */
1415
1416 bool
1417 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1418 {
1419   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1420
1421   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1422       && TYPE_UNSIGNED (t))
1423     return true;
1424
1425   if (!vr)
1426     return false;
1427
1428   return value_range_nonnegative_p (vr);
1429 }
1430
1431 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1432    otherwise return NULL_TREE.  */
1433
1434 static tree
1435 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1436 {
1437   if (vr->type == VR_RANGE
1438       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1439       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1440     return vr->min;
1441
1442   return NULL_TREE;
1443 }
1444
1445 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1446    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1447    constant.  */
1448
1449 static tree
1450 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1451 {
1452   if (is_gimple_min_invariant (op))
1453     return op;
1454
1455   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1456     return NULL_TREE;
1457
1458   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1459 }
1460
1461 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1462
1463 static bool
1464 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1465 {
1466   value_range_t *vr;
1467
1468   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1469     return true;
1470
1471   if (integer_zerop (op)
1472       || integer_onep (op))
1473     return true;
1474
1475   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1476     return false;
1477
1478   vr = get_value_range (op);
1479   return (vr->type == VR_RANGE
1480           && integer_zerop (vr->min)
1481           && integer_onep (vr->max));
1482 }
1483
1484 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1485    it in *VR_P.  */
1486
1487 static void
1488 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1489 {
1490   tree var, cond, limit, min, max, type;
1491   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1492   enum tree_code cond_code;
1493
1494   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1495   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1496
1497   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1498
1499   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1500   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1501       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1502       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1503     {
1504       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1505          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1506       cond_code = TREE_CODE (cond);
1507       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1508       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1509     }
1510   else
1511     {
1512       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1513          to flip around the comparison code to create the proper range
1514          for VAR.  */
1515       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1516       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1517       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1518     }
1519
1520   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1521
1522   type = TREE_TYPE (var);
1523   gcc_assert (limit != var);
1524
1525   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1526      and inequality.  */
1527   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1528     {
1529       set_value_range_to_varying (vr_p);
1530       return;
1531     }
1532
1533   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1534      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1535      unnecessarily. */
1536   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1537
1538   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1539   if (limit_vr
1540       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1541           || limit_vr->type == VR_VARYING
1542           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1543     limit_vr = NULL;
1544
1545   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1546      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1547      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1548      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1549      we are done.  */
1550   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1551   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1552
1553   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1554      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1555      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1556      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1557      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1558      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1559      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1560      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1561      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1562      One special case we handle is extracting a range from a
1563      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1564   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1565       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1566     {
1567       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1568         {
1569           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1570                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1571           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1572           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1573         }
1574       else
1575         {
1576           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1577           max = limit;
1578         }
1579
1580       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1581          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1582          unsigned values as negative singed values here.  */
1583       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1584                                    0, false);
1585       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1586                                    0, false);
1587
1588       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1589          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1590          this for us.  */
1591       if (cond_code == LE_EXPR)
1592         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1593                                           min, max, vr_p->equiv);
1594       else if (cond_code == GT_EXPR)
1595         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1596                                           min, max, vr_p->equiv);
1597       else
1598         gcc_unreachable ();
1599     }
1600   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1601     {
1602       enum value_range_type range_type;
1603
1604       if (limit_vr)
1605         {
1606           range_type = limit_vr->type;
1607           min = limit_vr->min;
1608           max = limit_vr->max;
1609         }
1610       else
1611         {
1612           range_type = VR_RANGE;
1613           min = limit;
1614           max = limit;
1615         }
1616
1617       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1618
1619       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1620          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1621          from LIMIT.  */
1622       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1623         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1624     }
1625   else if (cond_code == NE_EXPR)
1626     {
1627       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1628          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1629          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1630          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1631          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1632          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1633          not its anti-range.
1634
1635          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1636          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1637          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1638          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1639          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1640          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1641          represent these ranges.
1642
1643          The only situation in which we can build a valid
1644          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1645          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1646          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1647       if (limit_vr
1648           && limit_vr->type == VR_RANGE
1649           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1650         {
1651           min = limit_vr->min;
1652           max = limit_vr->max;
1653         }
1654       else
1655         {
1656           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1657              valid anti-range.  */
1658           min = max = limit;
1659         }
1660
1661       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1662          just use the original LIMIT.  */
1663       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1664           && vrp_val_is_min (min)
1665           && vrp_val_is_max (max))
1666         min = max = limit;
1667
1668       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1669     }
1670   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1671     {
1672       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1673
1674       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1675         max = limit;
1676       else
1677         {
1678           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1679              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1680              LT_EXPR.  */
1681           max = limit_vr->max;
1682         }
1683
1684       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1685          It would be pointless to try and do anything more since this
1686          all should be optimized away above us.  */
1687       if ((cond_code == LT_EXPR
1688            && compare_values (max, min) == 0)
1689           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1690         set_value_range_to_varying (vr_p);
1691       else
1692         {
1693           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1694           if (cond_code == LT_EXPR)
1695             {
1696               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (max)) == 1
1697                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max)))
1698                 max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1699                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), -1));
1700               else
1701                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1702                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1));
1703               if (EXPR_P (max))
1704                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1705             }
1706
1707           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1708         }
1709     }
1710   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1711     {
1712       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1713
1714       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1715         min = limit;
1716       else
1717         {
1718           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1719              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1720              GT_EXPR.  */
1721           min = limit_vr->min;
1722         }
1723
1724       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1725          It would be pointless to try and do anything more since this
1726          all should be optimized away above us.  */
1727       if ((cond_code == GT_EXPR
1728            && compare_values (min, max) == 0)
1729           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1730         set_value_range_to_varying (vr_p);
1731       else
1732         {
1733           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1734           if (cond_code == GT_EXPR)
1735             {
1736               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
1737                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)))
1738                 min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1739                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), -1));
1740               else
1741                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1742                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1));
1743               if (EXPR_P (min))
1744                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1745             }
1746
1747           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1748         }
1749     }
1750   else
1751     gcc_unreachable ();
1752
1753   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1754      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1755      instance,
1756
1757         if (p_5 == NULL)
1758           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1759           x_7 = p_6->fld;
1760           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1761
1762      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1763      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1764      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1765      would arise from
1766
1767         if (i_5 > 10)
1768           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1769           if (i_5 < 5)
1770             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1771
1772      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1773      pointless to try and do anything with i_7's range because
1774      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1775      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1776      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1777      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1778      this extra check does not hurt and may protect against future
1779      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1780      NULL pointer dereference example.
1781
1782      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1783      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1784      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1785      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1786
1787   var_vr = get_value_range (var);
1788
1789   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1790      ranges or anti-ranges.  */
1791   if (vr_p->type == VR_VARYING
1792       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1793       || var_vr->type == VR_VARYING
1794       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1795       || symbolic_range_p (vr_p)
1796       || symbolic_range_p (var_vr))
1797     return;
1798
1799   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1800     {
1801       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1802          refine the resulting range.  Since the assert expression
1803          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1804          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1805          get better precision.  */
1806       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1807         {
1808           /* Use the larger of the two minimums.  */
1809           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1810             min = var_vr->min;
1811           else
1812             min = vr_p->min;
1813
1814           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1815           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1816             max = var_vr->max;
1817           else
1818             max = vr_p->max;
1819
1820           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1821         }
1822       else
1823         {
1824           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1825              VARYING, because we will not be able to do anything
1826              meaningful with it.  */
1827           set_value_range_to_varying (vr_p);
1828         }
1829     }
1830   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1831            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1832     {
1833       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1834          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1835          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1836          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1837       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1838           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1839         set_value_range_to_varying (vr_p);
1840       else
1841         {
1842           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1843           int cmp;
1844
1845           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1846              there are three cases to consider.
1847
1848
1849              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1850                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1851                 different.  In that case the resulting range
1852                 should be whichever range is more precise.
1853                 Typically that will be the VR_RANGE.
1854
1855              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1856                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1857                 should be the VR_RANGE.
1858
1859              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1860                 and the VR_RANGE.
1861
1862                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1863                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1864                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1865                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1866                     high limit of the original VR_RANGE.
1867
1868                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1869                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1870                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1871                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1872                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1873           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1874             {
1875               anti_min = vr_p->min;
1876               anti_max = vr_p->max;
1877               real_min = var_vr->min;
1878               real_max = var_vr->max;
1879             }
1880           else
1881             {
1882               anti_min = var_vr->min;
1883               anti_max = var_vr->max;
1884               real_min = vr_p->min;
1885               real_max = vr_p->max;
1886             }
1887
1888
1889           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1890              not including any endpoints.  */
1891           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1892               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1893             {
1894               /* If the range is covering the whole valid range of
1895                  the type keep the anti-range.  */
1896               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1897                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1898                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1899                                  real_max, vr_p->equiv);
1900             }
1901           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1902              VR_RANGE.  */
1903           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1904                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1905             {
1906               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1907                                real_max, vr_p->equiv);
1908             }
1909           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1910              part of the real range.  Thus creating a new
1911              low for the real range.  */
1912           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1913                     || cmp == 0)
1914                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1915             {
1916               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1917               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1918                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1919                 {
1920                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1921                     {
1922                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1923                       return;
1924                     }
1925                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1926                 }
1927               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1928                 {
1929                   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var_vr->min)) == 1
1930                       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1931                     min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1932                                        anti_max,
1933                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1934                                                       -1));
1935                   else
1936                     min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1937                                        anti_max,
1938                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1939                                                       1));
1940                 }
1941               else
1942                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1943               max = real_max;
1944               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1945             }
1946           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1947              part of the real range.  Thus creating a new
1948              higher for the real range.  */
1949           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1950                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1951                        || cmp == 0))
1952             {
1953               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1954               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1955                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1956                 {
1957                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1958                     {
1959                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1960                       return;
1961                     }
1962                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1963                 }
1964               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1965                 {
1966                   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var_vr->min)) == 1
1967                       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1968                     max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1969                                        anti_min,
1970                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1971                                                       -1));
1972                   else
1973                     max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1974                                        anti_min,
1975                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1976                                                       1));
1977                 }
1978               else
1979                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1980               min = real_min;
1981               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1982             }
1983         }
1984     }
1985 }
1986
1987
1988 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1989    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1990    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1991    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1992    instance,
1993
1994         x_3 = y_5;
1995         if (x_3 > y_5)
1996           ...
1997
1998     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1999     always false.  */
2000
2001 static void
2002 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
2003 {
2004   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
2005
2006   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
2007     copy_value_range (vr, var_vr);
2008   else
2009     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
2010
2011   add_equivalence (&vr->equiv, var);
2012 }
2013
2014
2015 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
2016    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
2017    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
2018    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
2019    the type does not support it.  */
2020
2021 static tree
2022 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
2023 {
2024   tree res;
2025
2026   res = int_const_binop (code, val1, val2);
2027
2028   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
2029      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2030   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2031     {
2032       int checkz = compare_values (res, val1);
2033       bool overflow = false;
2034
2035       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2036          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2037       if ((code == PLUS_EXPR
2038            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2039           || (code == MINUS_EXPR
2040               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2041         {
2042           overflow = true;
2043         }
2044       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2045          output of the multiplication by the first input of the
2046          multiplication.  If the result of that division operation is
2047          not equal to the second input of the multiplication, then the
2048          multiplication overflowed.  */
2049       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2050         {
2051           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2052                                       res,
2053                                       val1);
2054           int check = compare_values (tmp, val2);
2055
2056           if (check != 0)
2057             overflow = true;
2058         }
2059
2060       if (overflow)
2061         {
2062           res = copy_node (res);
2063           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2064         }
2065
2066     }
2067   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2068     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2069        everything we want.  */
2070     ;
2071   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2072             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2073             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2074            || is_overflow_infinity (val1)
2075            || is_overflow_infinity (val2))
2076     {
2077       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2078          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2079          and the combination of signs of the operands.  */
2080       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2081       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2082
2083       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2084           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2085         return NULL_TREE;
2086
2087       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2088          since we can't tell what the sign of the result should be.
2089          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2090       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2091            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2092           && is_overflow_infinity (val1)
2093           && is_overflow_infinity (val2))
2094         return NULL_TREE;
2095
2096       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2097       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2098            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2099            || code == CEIL_DIV_EXPR
2100            || code == EXACT_DIV_EXPR
2101            || code == ROUND_DIV_EXPR
2102            || code == RSHIFT_EXPR)
2103           && (is_overflow_infinity (val1)
2104               || is_overflow_infinity (val2)))
2105         return NULL_TREE;
2106
2107       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2108          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2109          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2110          can yield overflow without overflown operands because we
2111          are working with integral types only... except in the
2112          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2113          for division too.  */
2114
2115       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2116          by the comparison of the signs of the operands.  */
2117       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2118           /* For addition, the operands must be of the same sign
2119              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2120              of one of the operands, for example the first.  For
2121              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2122           || (code == PLUS_EXPR
2123               && (sgn1 >= 0
2124                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2125                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2126           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2127              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2128              therefore that of the first operand or the opposite of
2129              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2130              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2131              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2132              - INF is negative, not positive.  */
2133           || (code == MINUS_EXPR
2134               && (sgn1 >= 0
2135                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2136                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2137           /* We only get in here with positive shift count, so the
2138              overflow direction is the same as the sign of val1.
2139              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2140              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2141           || (code == RSHIFT_EXPR
2142               && sgn1 >= 0)
2143           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2144           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2145           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2146           || code == CEIL_DIV_EXPR
2147           || code == EXACT_DIV_EXPR
2148           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2149         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2150                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2151                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2152       else
2153         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2154                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2155                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2156     }
2157
2158   return res;
2159 }
2160
2161
2162 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2163    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2164    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2165    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2166    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2167
2168 static bool
2169 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr,
2170                            double_int *may_be_nonzero,
2171                            double_int *must_be_nonzero)
2172 {
2173   *may_be_nonzero = double_int_minus_one;
2174   *must_be_nonzero = double_int_zero;
2175   if (!range_int_cst_p (vr))
2176     return false;
2177
2178   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2179     {
2180       *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2181       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2182     }
2183   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2184            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2185     {
2186       double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2187       double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2188       double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2189       *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2190       *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2191       if (xor_mask.high != 0)
2192         {
2193           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2194               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2195                  << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2196           may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2197           may_be_nonzero->high |= mask;
2198           must_be_nonzero->low = 0;
2199           must_be_nonzero->high &= ~mask;
2200         }
2201       else if (xor_mask.low != 0)
2202         {
2203           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2204               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2205                  << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2206           may_be_nonzero->low |= mask;
2207           must_be_nonzero->low &= ~mask;
2208         }
2209     }
2210
2211   return true;
2212 }
2213
2214 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2215    *VR0 CODE *VR1.  */
2216
2217 static void
2218 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2219                                         enum tree_code code,
2220                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2221 {
2222   enum value_range_type type;
2223   tree val[4];
2224   size_t i;
2225   tree min, max;
2226   bool sop;
2227   int cmp;
2228
2229   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2230      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2231      need to operate on different values to get the minimum and
2232      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2233      out all the variations of range combinations and do the
2234      operations.
2235
2236      However, this involves several calls to compare_values and it
2237      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2238      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2239      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2240      the new range.  */
2241   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2242               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2243               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2244               || code == CEIL_DIV_EXPR
2245               || code == EXACT_DIV_EXPR
2246               || code == ROUND_DIV_EXPR
2247               || code == RSHIFT_EXPR);
2248   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2249                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2250               && vr0->type == vr1->type);
2251
2252   type = vr0->type;
2253
2254   /* Compute the 4 cross operations.  */
2255   sop = false;
2256   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2257   if (val[0] == NULL_TREE)
2258     sop = true;
2259
2260   if (vr1->max == vr1->min)
2261     val[1] = NULL_TREE;
2262   else
2263     {
2264       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2265       if (val[1] == NULL_TREE)
2266         sop = true;
2267     }
2268
2269   if (vr0->max == vr0->min)
2270     val[2] = NULL_TREE;
2271   else
2272     {
2273       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2274       if (val[2] == NULL_TREE)
2275         sop = true;
2276     }
2277
2278   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2279     val[3] = NULL_TREE;
2280   else
2281     {
2282       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2283       if (val[3] == NULL_TREE)
2284         sop = true;
2285     }
2286
2287   if (sop)
2288     {
2289       set_value_range_to_varying (vr);
2290       return;
2291     }
2292
2293   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2294      of VAL[i].  */
2295   min = val[0];
2296   max = val[0];
2297   for (i = 1; i < 4; i++)
2298     {
2299       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2300           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2301           || !is_gimple_min_invariant (max)
2302           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2303         break;
2304
2305       if (val[i])
2306         {
2307           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2308               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2309                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2310             {
2311               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2312                  to it so that we set the resulting range to
2313                  VARYING.  */
2314               min = max = val[i];
2315               break;
2316             }
2317
2318           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2319             min = val[i];
2320
2321           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2322             max = val[i];
2323         }
2324     }
2325
2326   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2327      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2328      representation.  */
2329   if (min == NULL_TREE
2330       || !is_gimple_min_invariant (min)
2331       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2332       || max == NULL_TREE
2333       || !is_gimple_min_invariant (max)
2334       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2335     {
2336       set_value_range_to_varying (vr);
2337       return;
2338     }
2339
2340   /* We punt if:
2341      1) [-INF, +INF]
2342      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2343      3) [+-INF(OVF), +INF]
2344      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2345      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2346      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2347      overflow.  */
2348   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2349       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2350     {
2351       set_value_range_to_varying (vr);
2352       return;
2353     }
2354
2355   cmp = compare_values (min, max);
2356   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2357     {
2358       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2359          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2360          the new range VARYING.  */
2361       set_value_range_to_varying (vr);
2362     }
2363   else
2364     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2365 }
2366
2367 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2368    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2369    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2370
2371 static void
2372 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2373                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2374                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2375 {
2376   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2377   enum value_range_type type;
2378   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2379   int cmp;
2380
2381   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2382       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2383     {
2384       set_value_range_to_varying (vr);
2385       return;
2386     }
2387
2388   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2389      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2390   if (code != PLUS_EXPR
2391       && code != MINUS_EXPR
2392       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2393       && code != MULT_EXPR
2394       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2395       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2396       && code != CEIL_DIV_EXPR
2397       && code != EXACT_DIV_EXPR
2398       && code != ROUND_DIV_EXPR
2399       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2400       && code != RSHIFT_EXPR
2401       && code != MIN_EXPR
2402       && code != MAX_EXPR
2403       && code != BIT_AND_EXPR
2404       && code != BIT_IOR_EXPR
2405       && code != BIT_XOR_EXPR)
2406     {
2407       set_value_range_to_varying (vr);
2408       return;
2409     }
2410
2411   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2412   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2413     {
2414       set_value_range_to_undefined (vr);
2415       return;
2416     }
2417   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2418      code.  At some point we may want to special-case operations that
2419      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2420      operand.  */
2421   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2422     set_value_range_to_varying (&vr0);
2423   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2424     set_value_range_to_varying (&vr1);
2425
2426   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2427   type = vr0.type;
2428
2429   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2430      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2431      because we may be able to derive a useful range even if one of
2432      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2433      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2434      some cases.  */
2435   if (code != BIT_AND_EXPR
2436       && code != BIT_IOR_EXPR
2437       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2438       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2439       && code != CEIL_DIV_EXPR
2440       && code != EXACT_DIV_EXPR
2441       && code != ROUND_DIV_EXPR
2442       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2443       && (vr0.type == VR_VARYING
2444           || vr1.type == VR_VARYING
2445           || vr0.type != vr1.type
2446           || symbolic_range_p (&vr0)
2447           || symbolic_range_p (&vr1)))
2448     {
2449       set_value_range_to_varying (vr);
2450       return;
2451     }
2452
2453   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2454   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2455     {
2456       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2457         {
2458           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2459              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2460              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2461              are varying.  */
2462           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2463             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2464           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2465             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2466           else
2467             set_value_range_to_varying (vr);
2468         }
2469       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2470         {
2471           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2472              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2473           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2474             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2475           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2476             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2477           else
2478             set_value_range_to_varying (vr);
2479         }
2480       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2481         {
2482           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2483              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2484           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2485             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2486           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2487             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2488           else
2489             set_value_range_to_varying (vr);
2490         }
2491       else
2492         set_value_range_to_varying (vr);
2493
2494       return;
2495     }
2496
2497   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2498      range and see what we end up with.  */
2499   if (code == PLUS_EXPR)
2500     {
2501       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2502          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2503          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2504          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2505          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2506          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2507          this point.  */
2508       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2509         {
2510           set_value_range_to_varying (vr);
2511           return;
2512         }
2513
2514       /* For operations that make the resulting range directly
2515          proportional to the original ranges, apply the operation to
2516          the same end of each range.  */
2517       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2518       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2519
2520       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2521          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2522          arithmetic.
2523          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2524       if ((TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2525           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2526         {
2527           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2528                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2529                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2530           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2531                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2532                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2533         }
2534     }
2535   else if (code == MIN_EXPR
2536            || code == MAX_EXPR)
2537     {
2538       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2539         {
2540           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2541              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2542              of the two ranges.  */
2543           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2544           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2545         }
2546       else
2547         {
2548           /* For operations that make the resulting range directly
2549              proportional to the original ranges, apply the operation to
2550              the same end of each range.  */
2551           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2552           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2553         }
2554     }
2555   else if (code == MULT_EXPR)
2556     {
2557       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2558          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2559          precise range for such a case.  For example, if we have
2560          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2561          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2562          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2563          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2564          point.  */
2565       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2566           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2567         {
2568           set_value_range_to_varying (vr);
2569           return;
2570         }
2571
2572       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2573       return;
2574     }
2575   else if (code == RSHIFT_EXPR)
2576     {
2577       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2578          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2579          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2580          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2581          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2582       if (code == RSHIFT_EXPR)
2583         {
2584           if (vr1.type != VR_RANGE
2585               || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2586               || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2587               || compare_tree_int (vr1.max,
2588                                    TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2589             {
2590               set_value_range_to_varying (vr);
2591               return;
2592             }
2593         }
2594
2595       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2596       return;
2597     }
2598   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
2599            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2600            || code == CEIL_DIV_EXPR
2601            || code == EXACT_DIV_EXPR
2602            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2603     {
2604       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2605         {
2606           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2607              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2608              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2609           if (vr1.type == VR_RANGE
2610               && !symbolic_range_p (&vr1)
2611               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2612             {
2613               vr0.type = type = VR_RANGE;
2614               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2615               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2616             }
2617           else
2618             {
2619               set_value_range_to_varying (vr);
2620               return;
2621             }
2622         }
2623
2624       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2625          not eliminate a division by zero.  */
2626       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
2627           && (vr1.type != VR_RANGE
2628               || symbolic_range_p (&vr1)
2629               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2630         {
2631           set_value_range_to_varying (vr);
2632           return;
2633         }
2634
2635       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2636          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2637          include 0.  */
2638       if (vr0.type == VR_RANGE
2639           && (vr1.type != VR_RANGE
2640               || symbolic_range_p (&vr1)
2641               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2642         {
2643           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2644           int cmp;
2645
2646           min = NULL_TREE;
2647           max = NULL_TREE;
2648           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2649               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2650             {
2651               /* For unsigned division or when divisor is known
2652                  to be non-negative, the range has to cover
2653                  all numbers from 0 to max for positive max
2654                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2655               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2656               if (cmp == -1)
2657                 max = zero;
2658               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2659                 max = vr0.max;
2660               else
2661                 type = VR_VARYING;
2662               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2663               if (cmp == 1)
2664                 min = zero;
2665               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2666                 min = vr0.min;
2667               else
2668                 type = VR_VARYING;
2669             }
2670           else
2671             {
2672               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2673                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2674                  as the division can change the sign.  */
2675               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2676               return;
2677             }
2678           if (type == VR_VARYING)
2679             {
2680               set_value_range_to_varying (vr);
2681               return;
2682             }
2683         }
2684       else
2685         {
2686           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2687           return;
2688         }
2689     }
2690   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2691     {
2692       if (vr1.type != VR_RANGE
2693           || symbolic_range_p (&vr1)
2694           || range_includes_zero_p (&vr1)
2695           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2696         {
2697           set_value_range_to_varying (vr);
2698           return;
2699         }
2700       type = VR_RANGE;
2701       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2702       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2703       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2704         max = vr1.max;
2705       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2706       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2707          non-negative as well.  */
2708       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2709           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2710         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2711       else
2712         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2713     }
2714   else if (code == MINUS_EXPR)
2715     {
2716       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2717          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2718          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2719          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2720          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2721          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2722          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2723       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2724         {
2725           set_value_range_to_varying (vr);
2726           return;
2727         }
2728
2729       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2730          each range.  */
2731       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2732       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2733     }
2734   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2735     {
2736       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2737       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2738       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2739
2740       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2741                                                   &must_be_nonzero0);
2742       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2743                                                   &must_be_nonzero1);
2744
2745       type = VR_RANGE;
2746       if (code == BIT_AND_EXPR)
2747         {
2748           double_int dmax;
2749           min = double_int_to_tree (expr_type,
2750                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2751                                                     must_be_nonzero1));
2752           dmax = double_int_and (may_be_nonzero0, may_be_nonzero1);
2753           /* If both input ranges contain only negative values we can
2754              truncate the result range maximum to the minimum of the
2755              input range maxima.  */
2756           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2757               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
2758               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2759             {
2760               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2761                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2762               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2763                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2764             }
2765           /* If either input range contains only non-negative values
2766              we can truncate the result range maximum to the respective
2767              maximum of the input range.  */
2768           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2769             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2770                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2771           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2772             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2773                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2774           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2775         }
2776       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2777         {
2778           double_int dmin;
2779           max = double_int_to_tree (expr_type,
2780                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2781                                                     may_be_nonzero1));
2782           dmin = double_int_ior (must_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
2783           /* If the input ranges contain only positive values we can
2784              truncate the minimum of the result range to the maximum
2785              of the input range minima.  */
2786           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2787               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2788               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2789             {
2790               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2791                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2792               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2793                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2794             }
2795           /* If either input range contains only negative values
2796              we can truncate the minimum of the result range to the
2797              respective minimum range.  */
2798           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
2799             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2800                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2801           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2802             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2803                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2804           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2805         }
2806       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2807         {
2808           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2809           result_zero_bits
2810             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2811                                               must_be_nonzero1),
2812                               double_int_not
2813                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2814                                                  may_be_nonzero1)));
2815           result_one_bits
2816             = double_int_ior (double_int_and
2817                                 (must_be_nonzero0,
2818                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2819                               double_int_and
2820                                 (must_be_nonzero1,
2821                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2822           max = double_int_to_tree (expr_type,
2823                                     double_int_not (result_zero_bits));
2824           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2825           /* If the range has all positive or all negative values the
2826              result is better than VARYING.  */
2827           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
2828               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2829             ;
2830           else
2831             max = min = NULL_TREE;
2832         }
2833     }
2834   else
2835     gcc_unreachable ();
2836
2837   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2838      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2839      representation.  */
2840   if (min == NULL_TREE
2841       || !is_gimple_min_invariant (min)
2842       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2843       || max == NULL_TREE
2844       || !is_gimple_min_invariant (max)
2845       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2846     {
2847       set_value_range_to_varying (vr);
2848       return;
2849     }
2850
2851   /* We punt if:
2852      1) [-INF, +INF]
2853      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2854      3) [+-INF(OVF), +INF]
2855      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2856      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2857      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2858      overflow.  */
2859   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2860       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2861     {
2862       set_value_range_to_varying (vr);
2863       return;
2864     }
2865
2866   cmp = compare_values (min, max);
2867   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2868     {
2869       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2870          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2871          the new range VARYING.  */
2872       set_value_range_to_varying (vr);
2873     }
2874   else
2875     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2876 }
2877
2878 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2879    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2880    The resulting range is stored in *VR.  */
2881
2882 static void
2883 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2884                                 enum tree_code code,
2885                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2886 {
2887   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2888   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2889
2890   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2891      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2892   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2893     vr0 = *(get_value_range (op0));
2894   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2895     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2896   else
2897     set_value_range_to_varying (&vr0);
2898
2899   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2900     vr1 = *(get_value_range (op1));
2901   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2902     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2903   else
2904     set_value_range_to_varying (&vr1);
2905
2906   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2907 }
2908
2909 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
2910    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
2911    The The resulting range is stored in *VR.  */
2912
2913 static void
2914 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
2915                                  enum tree_code code, tree type,
2916                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
2917 {
2918   value_range_t vr0 = *vr0_;
2919
2920   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
2921   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
2922         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
2923       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
2924            || POINTER_TYPE_P (type)))
2925     {
2926       set_value_range_to_varying (vr);
2927       return;
2928     }
2929
2930   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2931   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2932     {
2933       set_value_range_to_undefined (vr);
2934       return;
2935     }
2936
2937   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
2938     {
2939       tree inner_type = op0_type;
2940       tree outer_type = type;
2941
2942       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
2943          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2944       if (POINTER_TYPE_P (type))
2945         {
2946           if (range_is_nonnull (&vr0))
2947             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2948           else if (range_is_null (&vr0))
2949             set_value_range_to_null (vr, type);
2950           else
2951             set_value_range_to_varying (vr);
2952           return;
2953         }
2954
2955       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2956          a full range for the following transformation.  */
2957       if (vr0.type == VR_VARYING
2958           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2959           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2960         {
2961           vr0.type = VR_RANGE;
2962           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2963           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2964         }
2965
2966       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2967          not truncating we can convert the min and max values and
2968          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2969          conversion if the size of the range is less than what the
2970          precision of the target type can represent and the range is
2971          not an anti-range.  */
2972       if ((vr0.type == VR_RANGE
2973            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2974           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2975           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2976           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2977               || (vr0.type == VR_RANGE
2978                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2979                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2980                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2981           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2982               || (vr0.type == VR_RANGE
2983                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2984                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2985                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2986           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2987               || (vr0.type == VR_RANGE
2988                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2989                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2990                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2991         {
2992           tree new_min, new_max;
2993           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2994                                            tree_to_double_int (vr0.min),
2995                                            0, false);
2996           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2997                                            tree_to_double_int (vr0.max),
2998                                            0, false);
2999           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3000             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
3001           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3002             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
3003           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
3004                                             new_min, new_max, NULL);
3005           return;
3006         }
3007
3008       set_value_range_to_varying (vr);
3009       return;
3010     }
3011   else if (code == NEGATE_EXPR)
3012     {
3013       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
3014          anti-ranges fine.  */
3015       value_range_t zero = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3016       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
3017       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
3018       return;
3019     }
3020   else if (code == ABS_EXPR)
3021     {
3022       tree min, max;
3023       int cmp;
3024
3025       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3026       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3027           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3028         {
3029           copy_value_range (vr, &vr0);
3030           return;
3031         }
3032
3033       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3034          useful.  */
3035       if (vr0.type == VR_VARYING
3036           || symbolic_range_p (&vr0))
3037         {
3038           set_value_range_to_varying (vr);
3039           return;
3040         }
3041
3042       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3043          useful range.  */
3044       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3045           && ((vr0.type == VR_RANGE
3046                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3047               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3048                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3049         {
3050           set_value_range_to_varying (vr);
3051           return;
3052         }
3053
3054       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3055          included negative values.  */
3056       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3057         min = positive_overflow_infinity (type);
3058       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3059         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3060       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3061         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3062       else if (supports_overflow_infinity (type))
3063         min = positive_overflow_infinity (type);
3064       else
3065         {
3066           set_value_range_to_varying (vr);
3067           return;
3068         }
3069
3070       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3071         max = positive_overflow_infinity (type);
3072       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3073         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3074       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3075         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3076       else if (supports_overflow_infinity (type)
3077                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3078                   doesn't like this and ICEs.  */
3079                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3080         max = positive_overflow_infinity (type);
3081       else
3082         {
3083           set_value_range_to_varying (vr);
3084           return;
3085         }
3086
3087       cmp = compare_values (min, max);
3088
3089       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3090          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3091       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3092         {
3093           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3094             {
3095               /* Take the lower of the two values.  */
3096               if (cmp != 1)
3097                 max = min;
3098
3099               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3100                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3101                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3102                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3103               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3104                 {
3105                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3106
3107                   min = (vr0.min != type_min_value
3108                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3109                                             integer_one_node)
3110                          : type_min_value);
3111                 }
3112               else
3113                 {
3114                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3115                     min = negative_overflow_infinity (type);
3116                   else
3117                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3118                 }
3119             }
3120           else
3121             {
3122               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3123                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3124                  anti-range.  */
3125               vr0.type = VR_RANGE;
3126               min = build_int_cst (type, 0);
3127               if (needs_overflow_infinity (type))
3128                 {
3129                   if (supports_overflow_infinity (type))
3130                     max = positive_overflow_infinity (type);
3131                   else
3132                     {
3133                       set_value_range_to_varying (vr);
3134                       return;
3135                     }
3136                 }
3137               else
3138                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3139             }
3140         }
3141
3142       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3143          range will be zero.  */
3144       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3145         {
3146           if (cmp == 1)
3147             max = min;
3148           min = build_int_cst (type, 0);
3149         }
3150       else
3151         {
3152           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3153           if (cmp == 1)
3154             {
3155               tree t = min;
3156               min = max;
3157               max = t;
3158             }
3159         }
3160
3161       cmp = compare_values (min, max);
3162       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3163         {
3164           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3165              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3166              the new range VARYING.  */
3167           set_value_range_to_varying (vr);
3168         }
3169       else
3170         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3171       return;
3172     }
3173   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3174     {
3175       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3176          anti-ranges fine.  */
3177       value_range_t minusone = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3178       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3179       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3180                                         type, &minusone, &vr0);
3181       return;
3182     }
3183   else if (code == PAREN_EXPR)
3184     {
3185       copy_value_range (vr, &vr0);
3186       return;
3187     }
3188
3189   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3190   set_value_range_to_varying (vr);
3191   return;
3192 }
3193
3194
3195 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3196    the range of its operand with resulting type TYPE.
3197    The resulting range is stored in *VR.  */
3198
3199 static void
3200 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3201                                tree type, tree op0)
3202 {
3203   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3204
3205   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3206      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3207   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3208     vr0 = *(get_value_range (op0));
3209   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3210     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3211   else
3212     set_value_range_to_varying (&vr0);
3213
3214   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3215 }
3216
3217
3218 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3219    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3220
3221 static void
3222 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gimple stmt)
3223 {
3224   tree op0, op1;
3225   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3226   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3227
3228   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3229      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3230   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3231   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3232     vr0 = *(get_value_range (op0));
3233   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3234     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3235   else
3236     set_value_range_to_varying (&vr0);
3237
3238   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3239   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3240     vr1 = *(get_value_range (op1));
3241   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3242     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3243   else
3244     set_value_range_to_varying (&vr1);
3245
3246   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3247   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3248   copy_value_range (vr, &vr0);
3249 }
3250
3251
3252 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3253    on the range of its operand and the expression code.  */
3254
3255 static void
3256 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3257                                tree type, tree op0, tree op1)
3258 {
3259   bool sop = false;
3260   tree val;
3261
3262   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3263                                                  NULL);
3264
3265   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3266      representation is that we lose the ability to record overflow
3267      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3268      which relies on overflow.  */
3269
3270   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3271     {
3272       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3273          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3274          type.  */
3275       val = fold_convert (type, val);
3276       if (is_gimple_min_invariant (val))
3277         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3278       else
3279         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3280     }
3281   else
3282     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3283     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3284 }
3285
3286 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3287    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3288    Store the result in *VR */
3289
3290 static void
3291 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3292 {
3293   bool sop = false;
3294   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3295
3296   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3297       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3298     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3299                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3300   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3301            && !sop)
3302     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3303   else
3304     set_value_range_to_varying (vr);
3305 }
3306
3307
3308 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3309    in *VR.  */
3310
3311 static void
3312 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3313 {
3314   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3315
3316   if (code == ASSERT_EXPR)
3317     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3318   else if (code == SSA_NAME)
3319     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3320   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3321     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3322                                     gimple_expr_type (stmt),
3323                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3324                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3325   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3326     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3327                                    gimple_expr_type (stmt),
3328                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3329   else if (code == COND_EXPR)
3330     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
3331   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3332     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3333                                    gimple_expr_type (stmt),
3334                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3335                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3336   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3337            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3338     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3339   else
3340     set_value_range_to_varying (vr);
3341
3342   if (vr->type == VR_VARYING)
3343     extract_range_basic (vr, stmt);
3344 }
3345
3346 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3347    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3348    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3349
3350 static void
3351 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3352                         gimple stmt, tree var)
3353 {
3354   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3355   enum ev_direction dir;
3356
3357   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3358      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3359   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3360     return;
3361
3362   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3363
3364   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3365   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3366     {
3367       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3368       return;
3369     }
3370
3371   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3372     return;
3373
3374   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3375   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3376   if (tem)
3377     init = tem;
3378   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3379   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3380   if (tem)
3381     step = tem;
3382
3383   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3384      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3385      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3386      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3387   if (step == NULL_TREE
3388       || !is_gimple_min_invariant (step)
3389       || !valid_value_p (init))
3390     return;
3391
3392   dir = scev_direction (chrec);
3393   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3394          or decreases,  ... */
3395       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3396       /* ... or if it may wrap.  */
3397       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3398                                 true))
3399     return;
3400
3401   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3402      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3403      because we have concluded that the loop probably does not
3404      wrap.  */
3405
3406   type = TREE_TYPE (var);
3407   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3408     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3409   else
3410     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3411   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3412     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3413   else
3414     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3415
3416   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3417      final value in the evolution.  */
3418   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3419       && is_gimple_val (init)
3420       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3421           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3422     {
3423       double_int nit;
3424
3425       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3426         {
3427           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3428           double_int dtmp;
3429           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3430           int overflow = 0;
3431
3432           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3433                                            unsigned_p, &overflow);
3434           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3435              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3436              of the induction variable.  For a signed type we have to
3437              check whether the result has the expected signedness which
3438              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3439           if (!overflow
3440               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3441               && (unsigned_p
3442                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3443             {
3444               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3445               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3446                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3447               /* Likewise if the addition did.  */
3448               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3449                 {
3450                   tmin = maxvr.min;
3451                   tmax = maxvr.max;
3452                 }
3453             }
3454         }
3455     }
3456
3457   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3458     {
3459       min = tmin;
3460       max = tmax;
3461
3462       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3463          from scalar evolutions should be better.  */
3464
3465       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3466         max = init;
3467       else
3468         min = init;
3469
3470       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3471          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3472          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3473          parts of code, or for invalid programs.  */
3474       if (compare_values (min, max) == 1)
3475         return;
3476
3477       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3478     }
3479   else if (vr->type == VR_RANGE)
3480     {
3481       min = vr->min;
3482       max = vr->max;
3483
3484       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3485         {
3486           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3487              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3488           if (compare_values (init, max) == -1)
3489             max = init;
3490
3491           /* According to the loop information, the variable does not
3492              overflow.  If we think it does, probably because of an
3493              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3494              reset now.  */
3495           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3496               || compare_values (min, tmin) == -1)
3497             min = tmin;
3498
3499         }
3500       else
3501         {
3502           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3503           if (compare_values (init, min) == 1)
3504             min = init;
3505
3506           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3507               || compare_values (tmax, max) == -1)
3508             max = tmax;
3509         }
3510
3511       /* If we just created an invalid range with the minimum
3512          greater than the maximum, we fail conservatively.
3513          This should happen only in unreachable
3514          parts of code, or for invalid programs.  */
3515       if (compare_values (min, max) == 1)
3516         return;
3517
3518       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3519     }
3520 }
3521
3522 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3523    loop information to see if we can determine that VAR does not
3524    overflow.  */
3525
3526 static bool
3527 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3528 {
3529   struct loop *l;
3530   tree chrec, init, step;
3531
3532   if (current_loops == NULL)
3533     return true;
3534
3535   l = loop_containing_stmt (stmt);
3536   if (l == NULL
3537       || !loop_outer (l))
3538     return true;
3539
3540   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3541   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3542     return true;
3543
3544   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3545   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3546
3547   if (step == NULL_TREE
3548       || !is_gimple_min_invariant (step)
3549       || !valid_value_p (init))
3550     return true;
3551
3552   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3553      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3554
3555   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3556                              true))
3557     return true;
3558
3559   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3560     {
3561       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3562       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3563     }
3564
3565   return false;
3566 }
3567
3568
3569 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3570
3571    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3572      all the values in the ranges.
3573
3574    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3575
3576    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3577      value of the comparison.
3578
3579    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3580    overflow infinity was used in the test.  */
3581
3582
3583 static tree
3584 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3585                 bool *strict_overflow_p)
3586 {
3587   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3588   if (vr0->type == VR_VARYING
3589       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3590       || vr1->type == VR_VARYING
3591       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3592     return NULL_TREE;
3593
3594   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3595   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3596     {
3597       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3598          comparison.  */
3599       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3600         return NULL_TREE;
3601
3602       /* These comparisons are never statically computable.  */
3603       if (comp == GT_EXPR
3604           || comp == GE_EXPR
3605           || comp == LT_EXPR
3606           || comp == LE_EXPR)
3607         return NULL_TREE;
3608
3609       /* Equality can be computed only between a range and an
3610          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3611       if (vr0->type == VR_RANGE)
3612         {
3613           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3614           value_range_t *tmp = vr0;
3615           vr0 = vr1;
3616           vr1 = tmp;
3617         }
3618
3619       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3620
3621       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3622           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3623         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3624
3625       return NULL_TREE;
3626     }
3627
3628   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3629       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3630     return NULL_TREE;
3631
3632   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3633      operands around and change the comparison code.  */
3634   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3635     {
3636       value_range_t *tmp;
3637       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3638       tmp = vr0;
3639       vr0 = vr1;
3640       vr1 = tmp;
3641     }
3642
3643   if (comp == EQ_EXPR)
3644     {
3645       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3646          exactly one value.  */
3647       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3648           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3649         {
3650           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3651                                               strict_overflow_p);
3652           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3653                                               strict_overflow_p);
3654           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3655             return boolean_true_node;
3656           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3657             return boolean_false_node;
3658         }
3659       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3660       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3661                                      strict_overflow_p) == 1
3662                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3663                                         strict_overflow_p) == 1)
3664         return boolean_false_node;
3665
3666       return NULL_TREE;
3667     }
3668   else if (comp == NE_EXPR)
3669     {
3670       int cmp1, cmp2;
3671
3672       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3673          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3674          make sure that both comparisons yield similar results to
3675          avoid comparing values that cannot be compared at
3676          compile-time.  */
3677       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3678       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3679       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3680         return boolean_true_node;
3681
3682       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3683          return false.  */
3684       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3685                                      strict_overflow_p) == 0
3686                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3687                                         strict_overflow_p) == 0
3688                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3689                                         strict_overflow_p) == 0
3690                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3691                                         strict_overflow_p) == 0)
3692         return boolean_false_node;
3693
3694       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3695       else
3696         return NULL_TREE;
3697     }
3698   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3699     {
3700       int tst;
3701
3702       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3703       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3704       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3705           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3706         {
3707           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3708               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3709             *strict_overflow_p = true;
3710           return boolean_true_node;
3711         }
3712
3713       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3714       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3715       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3716           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3717         {
3718           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3719               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3720             *strict_overflow_p = true;
3721           return boolean_false_node;
3722         }
3723
3724       /* Otherwise, we don't know.  */
3725       return NULL_TREE;
3726     }
3727
3728   gcc_unreachable ();
3729 }
3730
3731
3732 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3733    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3734    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3735    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3736    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3737    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3738    infinity was used in the test.  */
3739
3740 static tree
3741 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3742                           bool *strict_overflow_p)
3743 {
3744   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3745     return NULL_TREE;
3746
3747   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3748   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3749     {
3750       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3751          compile time are equality and inequality.  */
3752       if (comp == GT_EXPR
3753           || comp == GE_EXPR
3754           || comp == LT_EXPR
3755           || comp == LE_EXPR)
3756         return NULL_TREE;
3757
3758       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3759       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3760         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3761
3762       return NULL_TREE;
3763     }
3764
3765   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3766     return NULL_TREE;
3767
3768   if (comp == EQ_EXPR)
3769     {
3770       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3771          one value.  */
3772       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3773         {
3774           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3775           if (cmp == 0)
3776             return boolean_true_node;
3777           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3778             return boolean_false_node;
3779         }
3780       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3781                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3782         return boolean_false_node;
3783
3784       return NULL_TREE;
3785     }
3786   else if (comp == NE_EXPR)
3787     {
3788       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3789       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3790           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3791         return boolean_true_node;
3792
3793       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3794          false.  */
3795       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3796           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3797         return boolean_false_node;
3798
3799       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3800       return NULL_TREE;
3801     }
3802   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3803     {
3804       int tst;
3805
3806       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3807       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3808       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3809           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3810         {
3811           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3812             *strict_overflow_p = true;
3813           return boolean_true_node;
3814         }
3815
3816       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3817       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3818       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3819           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3820         {
3821           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3822             *strict_overflow_p = true;
3823           return boolean_false_node;
3824         }
3825
3826       /* Otherwise, we don't know.  */
3827       return NULL_TREE;
3828     }
3829   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3830     {
3831       int tst;
3832
3833       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3834       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3835       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3836           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3837         {
3838           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3839             *strict_overflow_p = true;
3840           return boolean_true_node;
3841         }
3842
3843       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3844       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3845       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3846           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3847         {
3848           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3849             *strict_overflow_p = true;
3850           return boolean_false_node;
3851         }
3852
3853       /* Otherwise, we don't know.  */
3854       return NULL_TREE;
3855     }
3856
3857   gcc_unreachable ();
3858 }
3859
3860
3861 /* Debugging dumps.  */
3862
3863 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3864 void debug_value_range (value_range_t *);
3865 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3866 void debug_all_value_ranges (void);
3867 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3868 void debug_vr_equiv (bitmap);
3869
3870
3871 /* Dump value range VR to FILE.  */
3872
3873 void
3874 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3875 {
3876   if (vr == NULL)
3877     fprintf (file, "[]");
3878   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3879     fprintf (file, "UNDEFINED");
3880   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3881     {
3882       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3883
3884       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3885
3886       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3887         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3888       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3889                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3890                && vrp_val_is_min (vr->min))
3891         fprintf (file, "-INF");
3892       else
3893         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3894
3895       fprintf (file, ", ");
3896
3897       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3898         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3899       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3900                && vrp_val_is_max (vr->max))
3901         fprintf (file, "+INF");
3902       else
3903         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3904
3905       fprintf (file, "]");
3906
3907       if (vr->equiv)
3908         {
3909           bitmap_iterator bi;
3910           unsigned i, c = 0;
3911
3912           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3913
3914           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3915             {
3916               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3917               fprintf (file, " ");
3918               c++;
3919             }
3920
3921           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3922         }
3923     }
3924   else if (vr->type == VR_VARYING)
3925     fprintf (file, "VARYING");
3926   else
3927     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3928 }
3929
3930
3931 /* Dump value range VR to stderr.  */
3932
3933 DEBUG_FUNCTION void
3934 debug_value_range (value_range_t *vr)
3935 {
3936   dump_value_range (stderr, vr);
3937   fprintf (stderr, "\n");
3938 }
3939
3940
3941 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3942
3943 void
3944 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3945 {
3946   size_t i;
3947
3948   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3949     {
3950       if (vr_value[i])
3951         {
3952           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3953           fprintf (file, ": ");
3954           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3955           fprintf (file, "\n");
3956         }
3957     }
3958
3959   fprintf (file, "\n");
3960 }
3961
3962
3963 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3964
3965 DEBUG_FUNCTION void
3966 debug_all_value_ranges (void)
3967 {
3968   dump_all_value_ranges (stderr);
3969 }
3970
3971
3972 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3973    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3974    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3975
3976 static gimple
3977 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3978 {
3979   tree n;
3980   gimple assertion;
3981
3982   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3983   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3984
3985   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3986     {
3987       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3988       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3989     }
3990   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3991     {
3992       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3993       gcc_assert (v == cond);
3994       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3995     }
3996   else
3997     gcc_unreachable ();
3998
3999   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
4000
4001   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
4002      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
4003      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
4004      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4005   register_new_name_mapping (n, v);
4006
4007   return assertion;
4008 }
4009
4010
4011 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4012    point values.  */
4013
4014 static inline bool
4015 fp_predicate (gimple stmt)
4016 {
4017   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4018
4019   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4020 }
4021
4022
4023 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4024    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4025    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4026    inferred.  */
4027
4028 static bool
4029 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4030 {
4031   *val_p = NULL_TREE;
4032   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4033
4034   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4035      abnormal edges.  */
4036   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4037     return false;
4038
4039   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4040      exceptions.  */
4041   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4042     return false;
4043
4044   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4045      successors, there is no point inferring anything about any of its
4046      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4047      for the assertion, anyway.  */
4048   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4049     return false;
4050
4051   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4052      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4053   if (flag_delete_null_pointer_checks
4054       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4055       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4056     {
4057       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4058
4059       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4060       if (num_loads + num_stores > 0)
4061         {
4062           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4063           *comp_code_p = NE_EXPR;
4064           return true;
4065         }
4066     }
4067
4068   return false;
4069 }
4070
4071
4072 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4073 void debug_asserts_for (tree);
4074 void dump_all_asserts (FILE *);
4075 void debug_all_asserts (void);
4076
4077 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4078
4079 void
4080 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4081 {
4082   assert_locus_t loc;
4083
4084   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4085   print_generic_expr (file, name, 0);
4086   fprintf (file, "\n");
4087
4088   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4089   while (loc)
4090     {
4091       fprintf (file, "\t");
4092       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4093       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4094       if (loc->e)
4095         {
4096           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4097                    loc->e->dest->index);
4098           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4099         }
4100       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4101       print_generic_expr (file, name, 0);
4102       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4103       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4104       fprintf (file, "\n\n");
4105       loc = loc->next;
4106     }
4107
4108   fprintf (file, "\n");
4109 }
4110
4111
4112 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4113
4114 DEBUG_FUNCTION void
4115 debug_asserts_for (tree name)
4116 {
4117   dump_asserts_for (stderr, name);
4118 }
4119
4120
4121 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4122
4123 void
4124 dump_all_asserts (FILE *file)
4125 {
4126   unsigned i;
4127   bitmap_iterator bi;
4128
4129   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4130   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4131     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4132   fprintf (file, "\n");
4133 }
4134
4135
4136 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4137
4138 DEBUG_FUNCTION void
4139 debug_all_asserts (void)
4140 {
4141   dump_all_asserts (stderr);
4142 }
4143
4144
4145 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4146    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4147    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4148    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4149
4150    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4151    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4152    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4153    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4154    must not be NULL.  */
4155
4156 static void
4157 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4158                          enum tree_code comp_code,
4159                          tree val,
4160                          basic_block bb,
4161                          edge e,
4162                          gimple_stmt_iterator si)
4163 {
4164   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4165   basic_block dest_bb;
4166
4167   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4168
4169   if (e == NULL)
4170     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4171                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4172
4173   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4174      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4175      machinery.  */
4176   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4177       && TREE_OVERFLOW (val))
4178     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4179                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4180
4181   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4182      determine if the new location is dominated by a previously
4183      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4184      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4185      necessarily true.
4186
4187      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4188      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4189      E->DEST dominates.
4190
4191      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4192      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4193      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4194      the new location to move another assertion previously registered
4195      at a block dominated by E->DEST.  */
4196   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4197
4198   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4199      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4200      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4201      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4202      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4203      move the assertion up in the dominance tree).
4204
4205      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4206      should not be more than a handful of assertions registered per
4207      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4208      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4209   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4210   last_loc = loc;
4211   while (loc)
4212     {
4213       if (loc->comp_code == comp_code
4214           && (loc->val == val
4215               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4216           && (loc->expr == expr
4217               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4218         {
4219           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4220              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4221              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4222              that we don't check strict dominance here to avoid
4223              replicating the same assertion inside the same basic
4224              block more than once (e.g., when a pointer is
4225              dereferenced several times inside a block).
4226
4227              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4228              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4229              dominate all the other insertions that we may want to
4230              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4231              insertion, don't do this dominance check.  */
4232           if (e == NULL
4233               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4234             return;
4235
4236           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4237              dominates the existing location for the assertion, move
4238              the assertion up in the dominance tree by updating its
4239              location information.  */
4240           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4241               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4242             {
4243               loc->bb = dest_bb;
4244               loc->e = e;
4245               loc->si = si;
4246               return;
4247             }
4248         }
4249
4250       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4251       last_loc = loc;
4252       loc = loc->next;
4253     }
4254
4255   /* If we didn't find an assertion already registered for
4256      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4257      assertions associated with NAME.  */
4258   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4259   n->bb = dest_bb;
4260   n->e = e;
4261   n->si = si;
4262   n->comp_code = comp_code;
4263   n->val = val;
4264   n->expr = expr;
4265   n->next = NULL;
4266
4267   if (last_loc)
4268     last_loc->next = n;
4269   else
4270     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4271
4272   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4273 }
4274
4275 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4276    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4277    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4278
4279    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4280
4281    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4282
4283 static bool
4284 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4285                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4286                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4287                                          tree *val_p)
4288 {
4289   enum tree_code comp_code;
4290   tree val;
4291
4292   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4293      or VAL COMP NAME.  */
4294   if (name == cond_op1)
4295     {
4296       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4297          COMP around because we need to register NAME as the
4298          first operand in the predicate.  */
4299       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4300       val = cond_op0;
4301     }
4302   else
4303     {
4304       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4305          comparison code remains unchanged.  */
4306       comp_code = cond_code;
4307       val = cond_op1;
4308     }
4309
4310   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4311   if (invert)
4312     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4313
4314   /* VRP does not handle float types.  */
4315   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4316     return false;
4317
4318   /* Do not register always-false predicates.
4319      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4320      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4321      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4322   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4323       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4324     {
4325       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4326       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4327
4328       if (comp_code == GT_EXPR
4329           && (!max
4330               || compare_values (val, max) == 0))
4331         return false;
4332
4333       if (comp_code == LT_EXPR
4334           && (!min
4335               || compare_values (val, min) == 0))
4336         return false;
4337     }
4338   *code_p = comp_code;
4339   *val_p = val;
4340   return true;
4341 }
4342
4343 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4344    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4345    Invert the condition COND if INVERT is true.
4346    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4347
4348 static bool
4349 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4350                             enum tree_code cond_code,
4351                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4352 {
4353   tree val;
4354   enum tree_code comp_code;
4355   bool retval = false;
4356
4357   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4358                                                 cond_op0,
4359                                                 cond_op1,
4360                                                 invert, &comp_code, &val))
4361     return false;
4362
4363   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4364      reachable from E.  */
4365   if (live_on_edge (e, name)
4366       && !has_single_use (name))
4367     {
4368       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4369       retval = true;
4370     }
4371
4372   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4373      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4374      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4375      This catches range and anti-range tests.  */
4376   if ((comp_code == LE_EXPR
4377        || comp_code == GT_EXPR)
4378       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4379       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4380     {
4381       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4382       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4383
4384       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4385       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4386           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4387         {
4388           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4389           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4390           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4391               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4392             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4393         }
4394
4395       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4396       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4397         {
4398           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4399               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4400               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4401                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4402             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4403         }
4404
4405       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4406       if (name3 != NULL_TREE
4407           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4408           && (cst2 == NULL_TREE
4409               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4410           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4411           && live_on_edge (e, name3)
4412           && !has_single_use (name3))
4413         {
4414           tree tmp;
4415
4416           /* Build an expression for the range test.  */
4417           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4418           if (cst2 != NULL_TREE)
4419             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4420
4421           if (dump_file)
4422             {
4423               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4424               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4425               fprintf (dump_file, " from ");
4426               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4427               fprintf (dump_file, "\n");
4428             }
4429
4430           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4431
4432           retval = true;
4433         }
4434
4435       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4436       if (name2 != NULL_TREE
4437           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4438           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4439           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4440           && live_on_edge (e, name2)
4441           && !has_single_use (name2))
4442         {
4443           tree tmp;
4444
4445           /* Build an expression for the range test.  */
4446           tmp = name2;
4447           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4448             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4449           if (cst2 != NULL_TREE)
4450             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4451
4452           if (dump_file)
4453             {
4454               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4455               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4456               fprintf (dump_file, " from ");
4457               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4458               fprintf (dump_file, "\n");
4459             }
4460
4461           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4462
4463           retval = true;
4464         }
4465     }
4466
4467   return retval;
4468 }
4469
4470 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4471    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4472    operands in OP's defining statement.
4473
4474    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4475    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4476
4477 static bool
4478 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4479                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4480 {
4481   bool retval = false;
4482   gimple op_def;
4483   tree val;
4484   enum tree_code rhs_code;
4485
4486   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4487   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4488     return false;
4489
4490   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4491      more than once go ahead and register an assert for OP.
4492
4493      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4494      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4495      the subgraph).  */
4496   if (!has_single_use (op))
4497     {
4498       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4499       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4500       retval = true;
4501     }
4502
4503   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4504      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4505      to register information about the operands of that assignment.  */
4506   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4507   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4508     return retval;
4509
4510   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4511
4512   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4513     {
4514       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4515       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4516       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4517
4518       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4519         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4520                                               invert);
4521       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4522         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4523                                               invert);
4524     }
4525   else if ((code == NE_EXPR
4526             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4527            || (code == EQ_EXPR
4528                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4529     {
4530       /* Recurse on each operand.  */
4531       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4532                                             code, e, bsi);
4533       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4534                                             code, e, bsi);
4535     }
4536   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
4537            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
4538     {
4539       /* Recurse, flipping CODE.  */
4540       code = invert_tree_comparison (code, false);
4541       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4542                                             code, e, bsi);
4543     }
4544   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4545     {
4546       /* Recurse through the copy.  */
4547       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4548                                             code, e, bsi);
4549     }
4550   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4551     {
4552       /* Recurse through the type conversion.  */
4553       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4554                                             code, e, bsi);
4555     }
4556
4557   return retval;
4558 }
4559
4560 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4561    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4562    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4563
4564 static bool
4565 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4566                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4567                           tree cond_op1)
4568 {
4569   tree val;
4570   enum tree_code comp_code;
4571   bool retval = false;
4572   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4573
4574   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4575      abnormal edges.  */
4576   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4577     return false;
4578
4579   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4580                                                 cond_op0, cond_op1,
4581                                                 is_else_edge,
4582                                                 &comp_code, &val))
4583     return false;
4584
4585   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4586   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4587                                         cond_op1, is_else_edge);
4588
4589
4590   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4591      the value zero or one, then we may be able to assert values
4592      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4593
4594   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4595      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4596      have nonzero value.  */
4597   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4598        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4599     {
4600       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4601
4602       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4603           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4604         {
4605           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4606           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4607           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4608           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4609         }
4610     }
4611
4612   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4613      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4614      have zero value.  */
4615   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4616        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4617     {
4618       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4619
4620       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4621          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4622       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4623           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4624               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4625                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4626         {
4627           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4628           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4629           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4630           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4631         }
4632     }
4633
4634   return retval;
4635 }
4636
4637
4638 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4639    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4640    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4641
4642    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4643    the predicate operands, an assert location node is added to the
4644    list of assertions for the corresponding operands.  */
4645
4646 static bool
4647 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4648 {
4649   bool need_assert;
4650   gimple_stmt_iterator bsi;
4651   tree op;
4652   edge_iterator ei;
4653   edge e;
4654   ssa_op_iter iter;
4655
4656   need_assert = false;
4657   bsi = gsi_for_stmt (last);
4658
4659   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4660      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4661      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4662      insert.  */
4663   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4664     {
4665       if (e->dest == bb)
4666         continue;
4667
4668       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4669          conditional predicate.  */
4670       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4671         {
4672           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4673                                                    gimple_cond_code (last),
4674                                                    gimple_cond_lhs (last),
4675                                                    gimple_cond_rhs (last));
4676         }
4677     }
4678
4679   return need_assert;
4680 }
4681
4682 struct case_info
4683 {
4684   tree expr;
4685   basic_block bb;
4686 };
4687
4688 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4689    and then by the case value.  */
4690
4691 static int
4692 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4693 {
4694   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4695   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4696   int idx1 = ci1->bb->index;
4697   int idx2 = ci2->bb->index;
4698
4699   if (idx1 < idx2)
4700     return -1;
4701   else if (idx1 == idx2)
4702     {
4703       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4704       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4705         return -1;
4706       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4707         return 1;
4708       else
4709         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4710                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4711     }
4712   else
4713     return 1;
4714 }
4715
4716 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4717    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4718    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4719
4720    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4721    the predicate operands, an assert location node is added to the
4722    list of assertions for the corresponding operands.  */
4723
4724 static bool
4725 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4726 {
4727   bool need_assert;
4728   gimple_stmt_iterator bsi;
4729   tree op;
4730   edge e;
4731   struct case_info *ci;
4732   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4733 #if GCC_VERSION >= 4000
4734   unsigned int idx;
4735 #else
4736   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4737   volatile unsigned int idx;
4738 #endif
4739
4740   need_assert = false;
4741   bsi = gsi_for_stmt (last);
4742   op = gimple_switch_index (last);
4743   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4744     return false;
4745
4746   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4747   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4748   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4749     {
4750       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4751       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4752     }
4753   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4754
4755   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4756     {
4757       tree min, max;
4758       tree cl = ci[idx].expr;
4759       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4760
4761       min = CASE_LOW (cl);
4762       max = CASE_HIGH (cl);
4763
4764       /* If there are multiple case labels with the same destination
4765          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4766       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4767         {
4768           /* Skip labels until the last of the group.  */
4769           do {
4770             ++idx;
4771           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4772           --idx;
4773
4774           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4775           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4776             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4777           else
4778             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4779         }
4780
4781       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4782          can register anti-ranges.  */
4783       if (min == NULL_TREE)
4784         continue;
4785
4786       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4787       e = find_edge (bb, cbb);
4788
4789       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4790          SWITCH_EXPR.  */
4791       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4792                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4793                                                op,
4794                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4795                                                              min));
4796       if (max)
4797         {
4798           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4799                                                    op,
4800                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4801                                                                  max));
4802         }
4803     }
4804
4805   XDELETEVEC (ci);
4806   return need_assert;
4807 }
4808
4809
4810 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4811    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4812    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4813    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4814    determine if A is actually needed.
4815
4816    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4817    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4818    new location for A is recorded instead.
4819
4820    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4821       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4822
4823    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4824       value range for N, then if N was not already generated by an
4825       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4826       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4827       assume that N is not NULL.
4828
4829    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4830       information from the predicate but need to insert different
4831       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4832       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4833       expression of the form 'X op Y', then
4834
4835       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4836
4837       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4838          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4839          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4840          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4841
4842       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4843
4844       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4845
4846       For instance,
4847
4848             if (a == 9)
4849               b = a;
4850             else
4851               b = c + 1;
4852
4853       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4854       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4855       on the ELSE clause would be unnecessary.
4856
4857    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4858       into BB's dominator children.
4859
4860    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4861    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4862    location for name N is found, it is registered by calling
4863    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4864    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4865    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4866    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4867    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4868
4869    If this function returns true, then it means that there are names
4870    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4871    inserted by process_assert_insertions.  */
4872
4873 static bool
4874 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4875 {
4876   gimple_stmt_iterator si;
4877   gimple last;
4878   gimple phi;
4879   bool need_assert;
4880
4881   need_assert = false;
4882   last = last_stmt (bb);
4883
4884   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4885      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4886   if (last
4887       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4888       && !fp_predicate (last)
4889       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4890     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4891
4892   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4893      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4894   if (last
4895       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4896       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4897     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4898
4899   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4900      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4901   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4902     {
4903       gimple stmt;
4904       tree op;
4905       ssa_op_iter i;
4906
4907       stmt = gsi_stmt (si);
4908
4909       if (is_gimple_debug (stmt))
4910         continue;
4911
4912       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4913       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4914         {
4915           tree value;
4916           enum tree_code comp_code;
4917
4918           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4919           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4920
4921           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4922              range for it, and we don't find a previous assertion for
4923              it, create a new assertion location node for OP.  */
4924           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4925             {
4926               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4927                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4928                  was set via a typecast.
4929
4930                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4931                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4932               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4933                 {
4934                   tree t = op;
4935                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4936
4937                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4938                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4939                          && TREE_CODE
4940                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4941                          && POINTER_TYPE_P
4942                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4943                     {
4944                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4945                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4946
4947                       /* Note we want to register the assert for the
4948                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4949                          conversion.  */
4950                       if (! has_single_use (t))
4951                         {
4952                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4953                                                    bb, NULL, si);
4954                           need_assert = true;
4955                         }
4956                     }
4957                 }
4958
4959               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4960                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4961                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4962               if (!has_single_use (op))
4963                 {
4964                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4965                                            bb, NULL, si);
4966                   need_assert = true;
4967                 }
4968             }
4969         }
4970     }
4971
4972   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4973   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4974     {
4975       use_operand_p arg_p;
4976       ssa_op_iter i;
4977       phi = gsi_stmt (si);
4978
4979       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4980         {
4981           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4982           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4983             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4984         }
4985     }
4986
4987   return need_assert;
4988 }
4989
4990 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4991    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4992    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4993
4994 static bool
4995 find_assert_locations (void)
4996 {
4997   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4998   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4999   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5000   int rpo_cnt, i;
5001   bool need_asserts;
5002
5003   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5004   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
5005   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
5006     bb_rpo[rpo[i]] = i;
5007
5008   need_asserts = false;
5009   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
5010     {
5011       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
5012       edge e;
5013       edge_iterator ei;
5014
5015       if (!live[rpo[i]])
5016         {
5017           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5018           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5019         }
5020
5021       /* Process BB and update the live information with uses in
5022          this block.  */
5023       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5024
5025       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5026       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5027         {
5028           int pred_rpo = i;
5029           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5030             {
5031               int pred = e->src->index;
5032               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5033                 continue;
5034
5035               if (!live[pred])
5036                 {
5037                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5038                   sbitmap_zero (live[pred]);
5039                 }
5040               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5041
5042               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5043                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5044             }
5045
5046           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5047              live information from this block.  */
5048           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5049         }
5050       else
5051         {
5052           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5053           live[rpo[i]] = NULL;
5054         }
5055
5056       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5057          predecessors have been visited already.  */
5058       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5059         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5060             && live[e->dest->index])
5061           {
5062             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5063             live[e->dest->index] = NULL;
5064           }
5065     }
5066
5067   XDELETEVEC (rpo);
5068   XDELETEVEC (bb_rpo);
5069   XDELETEVEC (last_rpo);
5070   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5071     if (live[i])
5072       sbitmap_free (live[i]);
5073   XDELETEVEC (live);
5074
5075   return need_asserts;
5076 }
5077
5078 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5079    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5080
5081 static bool
5082 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5083 {
5084   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5085   gimple stmt;
5086   tree cond;
5087   gimple assert_stmt;
5088   edge_iterator ei;
5089   edge e;
5090
5091   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5092   if (loc->expr == loc->val)
5093     return false;
5094
5095   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5096   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5097   if (loc->e)
5098     {
5099       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5100          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5101       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5102                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5103                                == GIMPLE_SWITCH));
5104
5105       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5106       return true;
5107     }
5108
5109   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5110      statement must not be the last statement in the block.  */
5111   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5112   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5113     {
5114       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5115       return false;
5116     }
5117
5118   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5119      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5120      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5121      out of BB.  */
5122   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5123     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5124       {
5125         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5126         return true;
5127       }
5128
5129   gcc_unreachable ();
5130 }
5131
5132
5133 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5134    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5135    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5136
5137 static void
5138 process_assert_insertions (void)
5139 {
5140   unsigned i;
5141   bitmap_iterator bi;
5142   bool update_edges_p = false;
5143   int num_asserts = 0;
5144
5145   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5146     dump_all_asserts (dump_file);
5147
5148   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5149     {
5150       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5151       gcc_assert (loc);
5152
5153       while (loc)
5154         {
5155           assert_locus_t next = loc->next;
5156           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5157           free (loc);
5158           loc = next;
5159           num_asserts++;
5160         }
5161     }
5162
5163   if (update_edges_p)
5164     gsi_commit_edge_inserts ();
5165
5166   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5167                             num_asserts);
5168 }
5169
5170
5171 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5172    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5173    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5174    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5175
5176    x = ...
5177    y = ...
5178    if (x < y)
5179      y = x - 2;
5180    else
5181      x = y + 3;
5182
5183    this pass will transform the code into:
5184
5185    x = ...
5186    y = ...
5187    if (x < y)
5188     {
5189       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5190       y = x - 2
5191     }
5192    else
5193     {
5194       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5195       x = y + 3
5196     }
5197
5198    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5199    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5200    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5201    definition of 'x'.  */
5202
5203 static void
5204 insert_range_assertions (void)
5205 {
5206   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5207   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5208
5209   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5210
5211   if (find_assert_locations ())
5212     {
5213       process_assert_insertions ();
5214       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5215     }
5216
5217   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5218     {
5219       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5220       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5221     }
5222
5223   free (asserts_for);
5224   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5225 }
5226
5227 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5228    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5229    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5230    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5231    non-overlapping with valid range.
5232    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5233
5234 static void
5235 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5236 {
5237   value_range_t* vr = NULL;
5238   tree low_sub, up_sub;
5239   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5240   tree base;
5241
5242   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5243     return;
5244
5245   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5246   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5247
5248   /* Can not check flexible arrays.  */
5249   if (!up_bound
5250       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5251     return;
5252
5253   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5254      beyond the types array bounds.  */
5255   base = get_base_address (ref);
5256   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5257     {
5258       tree cref, next = NULL_TREE;
5259
5260       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5261         return;
5262
5263       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5264       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5265         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5266              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5267              next = DECL_CHAIN (next))
5268           ;
5269
5270       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5271          union type do not warn.  */
5272       if (!next)
5273         return;
5274     }
5275
5276   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5277   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5278
5279   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5280     {
5281       vr = get_value_range (low_sub);
5282       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5283         {
5284           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5285           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5286         }
5287     }
5288
5289   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5290     {
5291       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5292           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5293           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5294           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5295         {
5296           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5297                       "array subscript is outside array bounds");
5298           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5299         }
5300     }
5301   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5302            && (ignore_off_by_one
5303                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5304                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5305                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5306                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5307     {
5308       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5309                   "array subscript is above array bounds");
5310       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5311     }
5312   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5313            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5314     {
5315       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5316                   "array subscript is below array bounds");
5317       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5318     }
5319 }
5320
5321 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5322    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5323
5324 static void
5325 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5326 {
5327   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5328     {
5329       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5330
5331       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5332         return;
5333
5334       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5335           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5336         return;
5337
5338       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5339     }
5340
5341
5342   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5343   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5344     return;
5345
5346   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5347   do
5348     {
5349       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5350         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5351
5352       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5353     }
5354   while (handled_component_p (t));
5355
5356   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5357       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5358       && !TREE_NO_WARNING (t))
5359     {
5360       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5361       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5362       double_int idx;
5363       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5364           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5365           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5366         return;
5367
5368       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5369       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5370       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5371       if (!low_bound
5372           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5373           || !up_bound
5374           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5375           || !el_sz
5376           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5377         return;
5378
5379       idx = mem_ref_offset (t);
5380       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5381       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5382         {
5383           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5384                       "array subscript is below array bounds");
5385           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5386         }
5387       else if (double_int_scmp (idx,
5388                                 double_int_add
5389                                   (double_int_add
5390                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5391                                      double_int_neg
5392                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5393                                     double_int_one)) > 0)
5394         {
5395           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5396                       "array subscript is above array bounds");
5397           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5398         }
5399     }
5400 }
5401
5402 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5403    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5404    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5405    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5406    passed in DATA.  */
5407
5408 static tree
5409 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5410 {
5411   tree t = *tp;
5412   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5413   location_t location;
5414
5415   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5416     location = EXPR_LOCATION (t);
5417   else
5418     {
5419       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5420       location = *locp;
5421     }
5422
5423   *walk_subtree = TRUE;
5424
5425   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5426     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5427
5428   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5429       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5430     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5431
5432   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5433     *walk_subtree = FALSE;
5434
5435   return NULL_TREE;
5436 }
5437
5438 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5439    on them.  */
5440
5441 static void
5442 check_all_array_refs (void)
5443 {
5444   basic_block bb;
5445   gimple_stmt_iterator si;
5446
5447   FOR_EACH_BB (bb)
5448     {
5449       edge_iterator ei;
5450       edge e;
5451       bool executable = false;
5452
5453       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5454       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5455         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5456       if (!executable)
5457         continue;
5458
5459       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5460         {
5461           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5462           struct walk_stmt_info wi;
5463           if (!gimple_has_location (stmt))
5464             continue;
5465
5466           if (is_gimple_call (stmt))
5467             {
5468               size_t i;
5469               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5470               for (i = 0; i < n; i++)
5471                 {
5472                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5473                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5474                 }
5475             }
5476           else
5477             {
5478               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5479               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5480                                     gimple_location_ptr (stmt));
5481
5482               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5483                               check_array_bounds,
5484                               &wi);
5485             }
5486         }
5487     }
5488 }
5489
5490 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5491    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5492    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5493    VRP.
5494
5495    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5496    names that had useful range information attached to them.  For
5497    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5498    then N_i will have the range [3, +INF].
5499
5500    However, by converting the assertion into the implied copy
5501    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5502    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5503    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5504    things like jump threading.
5505
5506    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5507    VRP need to handle them appropriately.
5508
5509    Another approach would be to make the range information a first
5510    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5511    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5512    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5513
5514 static void
5515 remove_range_assertions (void)
5516 {
5517   basic_block bb;
5518   gimple_stmt_iterator si;
5519
5520   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5521      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5522      referenced by the current BSI.  */
5523   FOR_EACH_BB (bb)
5524     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5525       {
5526         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5527         gimple use_stmt;
5528
5529         if (is_gimple_assign (stmt)
5530             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5531           {
5532             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5533             tree var;
5534             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5535             use_operand_p use_p;
5536             imm_use_iterator iter;
5537
5538             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5539
5540             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5541             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5542             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5543                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5544               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5545                 {
5546                   SET_USE (use_p, var);
5547                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5548                 }
5549
5550             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5551             gsi_remove (&si, true);
5552             release_defs (stmt);
5553           }
5554         else
5555           gsi_next (&si);
5556       }
5557 }
5558
5559
5560 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5561
5562 static bool
5563 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5564 {
5565   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5566       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5567       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5568           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5569     return true;
5570   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5571     {
5572       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5573
5574       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5575          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5576          builtin functions.  */
5577       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5578           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5579               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5580           && ((is_gimple_call (stmt)
5581                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5582                && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5583               || !gimple_vuse (stmt)))
5584         return true;
5585     }
5586   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5587            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5588     return true;
5589
5590   return false;
5591 }
5592
5593
5594 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5595
5596 static void
5597 vrp_initialize (void)
5598 {
5599   basic_block bb;
5600
5601   values_propagated = false;
5602   num_vr_values = num_ssa_names;
5603   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5604   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5605
5606   FOR_EACH_BB (bb)
5607     {
5608       gimple_stmt_iterator si;
5609
5610       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5611         {
5612           gimple phi = gsi_stmt (si);
5613           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5614             {
5615               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5616               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5617               prop_set_simulate_again (phi, false);
5618             }
5619           else
5620             prop_set_simulate_again (phi, true);
5621         }
5622
5623       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5624         {
5625           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5626
5627           /* If the statement is a control insn, then we do not
5628              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5629              to do so means that those edges will never get added.  */
5630           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5631             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5632           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5633             {
5634               ssa_op_iter i;
5635               tree def;
5636               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5637                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5638               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5639             }
5640           else
5641             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5642         }
5643     }
5644 }
5645
5646 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5647
5648 static inline tree
5649 vrp_valueize (tree name)
5650 {
5651   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5652     {
5653       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5654       if (vr->type == VR_RANGE
5655           && (vr->min == vr->max
5656               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5657         return vr->min;
5658     }
5659   return name;
5660 }
5661
5662 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5663    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5664
5665 static enum ssa_prop_result
5666 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5667 {
5668   tree def, lhs;
5669   ssa_op_iter iter;
5670   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5671   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5672
5673   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5674   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5675       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5676            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5677               build_range_type.  */
5678            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5679            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5680           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5681     {
5682       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5683
5684       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5685       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5686       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5687         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5688       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5689       else if (code == GIMPLE_CALL)
5690         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5691       else
5692         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5693
5694       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5695         {
5696           *output_p = lhs;
5697
5698           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5699             {
5700               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5701               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5702               fprintf (dump_file, ": ");
5703               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5704               fprintf (dump_file, "\n\n");
5705             }
5706
5707           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5708             return SSA_PROP_VARYING;
5709
5710           return SSA_PROP_INTERESTING;
5711         }
5712
5713       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5714     }
5715
5716   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5717   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5718     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5719
5720   return SSA_PROP_VARYING;
5721 }
5722
5723 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5724    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5725    is varying or undefined.  */
5726
5727 static inline value_range_t
5728 get_vr_for_comparison (int i)
5729 {
5730   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5731
5732   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5733      range.  This allows us to compare against names that may
5734      have N_i in their ranges.  */
5735   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5736     {
5737       vr.type = VR_RANGE;
5738       vr.min = ssa_name (i);
5739       vr.max = ssa_name (i);
5740     }
5741
5742   return vr;
5743 }
5744
5745 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5746    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5747    compare_range_with_value, including the setting of
5748    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5749
5750 static tree
5751 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5752                          bool *strict_overflow_p)
5753 {
5754   bitmap_iterator bi;
5755   unsigned i;
5756   bitmap e;
5757   tree retval, t;
5758   int used_strict_overflow;
5759   bool sop;
5760   value_range_t equiv_vr;
5761
5762   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5763   e = get_value_range (var)->equiv;
5764
5765   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5766      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5767   used_strict_overflow = -1;
5768
5769   /* Compare vars' value range with val.  */
5770   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5771   sop = false;
5772   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5773   if (retval)
5774     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5775
5776   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5777   if (e == NULL)
5778     {
5779       if (retval
5780           && used_strict_overflow > 0)
5781         *strict_overflow_p = true;
5782       return retval;
5783     }
5784
5785   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5786     {
5787       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5788       sop = false;
5789       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5790       if (t)
5791         {
5792           /* If we get different answers from different members
5793              of the equivalence set this check must be in a dead
5794              code region.  Folding it to a trap representation
5795              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5796           if (retval != NULL
5797               && t != retval)
5798             {
5799               retval = NULL_TREE;
5800               break;
5801             }
5802           retval = t;
5803
5804           if (!sop)
5805             used_strict_overflow = 0;
5806           else if (used_strict_overflow < 0)
5807             used_strict_overflow = 1;
5808         }
5809     }
5810
5811   if (retval
5812       && used_strict_overflow > 0)
5813     *strict_overflow_p = true;
5814
5815   return retval;
5816 }
5817
5818
5819 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5820    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5821    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5822    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5823    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5824
5825
5826 static tree
5827 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5828                bool *strict_overflow_p)
5829 {
5830   tree t, retval;
5831   bitmap e1, e2;
5832   bitmap_iterator bi1, bi2;
5833   unsigned i1, i2;
5834   int used_strict_overflow;
5835   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5836   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5837
5838   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5839      ranges of every name equivalent to N2.  */
5840   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5841   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5842
5843   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5844   if (s_obstack == NULL)
5845     {
5846       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5847       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5848       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5849       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5850     }
5851   if (e1 == NULL)
5852     e1 = s_e1;
5853   if (e2 == NULL)
5854     e2 = s_e2;
5855
5856   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5857      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5858      ranges.  */
5859   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5860   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5861
5862   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5863      names can be compared without checking their ranges.  */
5864   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5865     {
5866       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5867       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5868
5869       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5870              ? boolean_true_node
5871              : boolean_false_node;
5872     }
5873
5874   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5875      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5876   used_strict_overflow = -1;
5877
5878   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5879      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5880      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5881   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5882     {
5883       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5884
5885       t = retval = NULL_TREE;
5886       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5887         {
5888           bool sop = false;
5889
5890           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5891
5892           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5893           if (t)
5894             {
5895               /* If we get different answers from different members
5896                  of the equivalence set this check must be in a dead
5897                  code region.  Folding it to a trap representation
5898                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5899               if (retval != NULL
5900                   && t != retval)
5901                 {
5902                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5903                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5904                   return NULL_TREE;
5905                 }
5906               retval = t;
5907
5908               if (!sop)
5909                 used_strict_overflow = 0;
5910               else if (used_strict_overflow < 0)
5911                 used_strict_overflow = 1;
5912             }
5913         }
5914
5915       if (retval)
5916         {
5917           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5918           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5919           if (used_strict_overflow > 0)
5920             *strict_overflow_p = true;
5921           return retval;
5922         }
5923     }
5924
5925   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5926      comparison.  */
5927   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5928   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5929   return NULL_TREE;
5930 }
5931
5932 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5933
5934 static tree
5935 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5936                                                       tree op0, tree op1,
5937                                                       bool * strict_overflow_p)
5938 {
5939   value_range_t *vr0, *vr1;
5940
5941   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5942   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5943
5944   if (vr0 && vr1)
5945     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5946   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5947     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5948   else if (vr0 == NULL && vr1)
5949     return (compare_range_with_value
5950             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5951   return NULL;
5952 }
5953
5954 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5955
5956 static tree
5957 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5958                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5959                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5960 {
5961   tree ret;
5962   if (only_ranges)
5963     *only_ranges = true;
5964
5965   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5966   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5967       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5968     return NULL_TREE;
5969
5970   if (use_equiv_p)
5971     {
5972       if (only_ranges
5973           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5974                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5975         return ret;
5976       *only_ranges = false;
5977       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5978         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5979       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5980         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5981       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5982         return (compare_name_with_value
5983                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5984     }
5985   else
5986     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5987                                                                  strict_overflow_p);
5988   return NULL_TREE;
5989 }
5990
5991 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5992    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5993    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5994    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5995    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5996    appropriate.  */
5997
5998 static tree
5999 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
6000 {
6001   bool sop;
6002   tree ret;
6003   bool only_ranges;
6004
6005   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
6006      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
6007   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
6008        && TREE_OVERFLOW (op0))
6009       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
6010           && TREE_OVERFLOW (op1)))
6011     return NULL_TREE;
6012
6013   sop = false;
6014   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
6015                                                  &only_ranges);
6016
6017   if (ret && sop)
6018     {
6019       enum warn_strict_overflow_code wc;
6020       const char* warnmsg;
6021
6022       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6023         {
6024           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6025           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6026                        "simplifying conditional to constant");
6027         }
6028       else
6029         {
6030           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6031           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6032                        "simplifying conditional");
6033         }
6034
6035       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6036         {
6037           location_t location;
6038
6039           if (!gimple_has_location (stmt))
6040             location = input_location;
6041           else
6042             location = gimple_location (stmt);
6043           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6044         }
6045     }
6046
6047   if (warn_type_limits
6048       && ret && only_ranges
6049       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6050       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6051     {
6052       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6053          is being compared against a constant value that is outside of
6054          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6055          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6056          was specified, emit a warning.  */
6057       tree type = TREE_TYPE (op0);
6058       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6059
6060       if (vr0->type != VR_VARYING
6061           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6062           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6063           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6064           && is_gimple_min_invariant (op1))
6065         {
6066           location_t location;
6067
6068           if (!gimple_has_location (stmt))
6069             location = input_location;
6070           else
6071             location = gimple_location (stmt);
6072
6073           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6074                       integer_zerop (ret)
6075                       ? G_("comparison always false "
6076                            "due to limited range of data type")
6077                       : G_("comparison always true "
6078                            "due to limited range of data type"));
6079         }
6080     }
6081
6082   return ret;
6083 }
6084
6085
6086 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6087    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6088    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6089    SSA_PROP_VARYING.  */
6090
6091 static enum ssa_prop_result
6092 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6093 {
6094   tree val;
6095   bool sop;
6096
6097   *taken_edge_p = NULL;
6098
6099   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6100     {
6101       tree use;
6102       ssa_op_iter i;
6103
6104       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6105       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6106       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6107
6108       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6109         {
6110           fprintf (dump_file, "\t");
6111           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6112           fprintf (dump_file, ": ");
6113           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6114         }
6115
6116       fprintf (dump_file, "\n");
6117     }
6118
6119   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6120      ranges of each of its operands.
6121
6122      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6123      because those ranges may not yet be final and with the current
6124      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6125      of the names in the equivalence set have changed.
6126
6127      For instance, given the following code fragment
6128
6129         i_5 = PHI <8, i_13>
6130         ...
6131         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6132         if (i_14 == 1)
6133           ...
6134
6135      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6136      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6137      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6138      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6139      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6140      determine that the predicate is always false.
6141
6142      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6143      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6144      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6145      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6146      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6147      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6148      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6149      is not visited again, which stops propagation from visiting
6150      statements in the THEN clause of that if().
6151
6152      To properly fix this we would need to keep the previous range
6153      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6154      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6155      range [8, 8] to VR_VARYING.
6156
6157      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6158      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6159      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6160      4 more predicates folded in SPEC.  */
6161   sop = false;
6162
6163   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6164                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6165                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6166                                                  false, &sop, NULL);
6167   if (val)
6168     {
6169       if (!sop)
6170         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6171       else
6172         {
6173           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6174             fprintf (dump_file,
6175                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6176                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6177           val = NULL_TREE;
6178         }
6179     }
6180
6181   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6182     {
6183       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6184       if (val == NULL_TREE)
6185         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6186       else
6187         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6188     }
6189
6190   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6191 }
6192
6193 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6194    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6195    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6196
6197    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6198    returned.
6199
6200    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6201    it is placed in IDX and false is returned.
6202
6203    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6204    returned. */
6205
6206 static bool
6207 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6208 {
6209   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6210   size_t low, high;
6211
6212   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6213      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6214
6215   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6216     {
6217       tree t;
6218       int cmp;
6219       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6220       size_t i = (high + low) / 2;
6221       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6222
6223       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6224       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6225
6226       if (cmp == 0)
6227         {
6228           /* Ranges cannot be empty. */
6229           *idx = i;
6230           return true;
6231         }
6232       else if (cmp > 0)
6233         high = i;
6234       else
6235         {
6236           low = i + 1;
6237           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6238               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6239             {
6240               *idx = i;
6241               return true;
6242             }
6243         }
6244     }
6245
6246   *idx = high;
6247   return false;
6248 }
6249
6250 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6251    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6252    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6253    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6254    Returns true if the default label is not needed. */
6255
6256 static bool
6257 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6258                        size_t *max_idx)
6259 {
6260   size_t i, j;
6261   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6262   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6263
6264   if (i == j
6265       && min_take_default
6266       && max_take_default)
6267     {
6268       /* Only the default case label reached.
6269          Return an empty range. */
6270       *min_idx = 1;
6271       *max_idx = 0;
6272       return false;
6273     }
6274   else
6275     {
6276       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6277       tree low, high;
6278       size_t k;
6279
6280       if (max_take_default)
6281         j--;
6282
6283       /* If the case label range is continuous, we do not need
6284          the default case label.  Verify that.  */
6285       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6286       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6287         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6288       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6289         {
6290           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6291           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6292             {
6293               take_default = true;
6294               break;
6295             }
6296           high = low;
6297           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6298             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6299         }
6300
6301       *min_idx = i;
6302       *max_idx = j;
6303       return !take_default;
6304     }
6305 }
6306
6307 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6308    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6309    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6310    SSA_PROP_VARYING.  */
6311
6312 static enum ssa_prop_result
6313 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6314 {
6315   tree op, val;
6316   value_range_t *vr;
6317   size_t i = 0, j = 0;
6318   bool take_default;
6319
6320   *taken_edge_p = NULL;
6321   op = gimple_switch_index (stmt);
6322   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6323     return SSA_PROP_VARYING;
6324
6325   vr = get_value_range (op);
6326   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6327     {
6328       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6329       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6330       fprintf (dump_file, " with known range ");
6331       dump_value_range (dump_file, vr);
6332       fprintf (dump_file, "\n");
6333     }
6334
6335   if (vr->type != VR_RANGE
6336       || symbolic_range_p (vr))
6337     return SSA_PROP_VARYING;
6338
6339   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6340   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6341
6342   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6343      label */
6344   if (j < i)
6345     {
6346       gcc_assert (take_default);
6347       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6348     }
6349   else
6350     {
6351       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6352          are all reaching the same label.  */
6353
6354       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6355       if (take_default
6356           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6357           != CASE_LABEL (val))
6358         {
6359           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6360             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6361                      "range\n");
6362           return SSA_PROP_VARYING;
6363         }
6364       for (++i; i <= j; ++i)
6365         {
6366           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6367             {
6368               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6369                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6370                          "range\n");
6371               return SSA_PROP_VARYING;
6372             }
6373         }
6374     }
6375
6376   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6377                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6378
6379   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6380     {
6381       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6382       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6383     }
6384
6385   return SSA_PROP_INTERESTING;
6386 }
6387
6388
6389 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6390    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6391    interesting range into *OUTPUT_P.
6392
6393    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6394    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6395
6396    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6397
6398 static enum ssa_prop_result
6399 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6400 {
6401   tree def;
6402   ssa_op_iter iter;
6403
6404   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6405     {
6406       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6407       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6408       fprintf (dump_file, "\n");
6409     }
6410
6411   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6412     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6413   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6414     {
6415       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6416          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6417          builtin functions.  */
6418       if ((is_gimple_call (stmt)
6419            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6420            && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6421           || !gimple_vuse (stmt))
6422         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6423     }
6424   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6425     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6426   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6427     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6428
6429   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6430      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6431   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6432     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6433
6434   return SSA_PROP_VARYING;
6435 }
6436
6437
6438 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6439    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6440    may not be the smallest possible such range.  */
6441
6442 static void
6443 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6444 {
6445   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6446     {
6447       copy_value_range (vr0, vr1);
6448       return;
6449     }
6450
6451   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6452     {
6453       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6454       return;
6455     }
6456
6457   if (vr0->type == VR_VARYING)
6458     {
6459       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6460       return;
6461     }
6462
6463   if (vr1->type == VR_VARYING)
6464     {
6465       set_value_range_to_varying (vr0);
6466       return;
6467     }
6468
6469   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6470     {
6471       int cmp;
6472       tree min, max;
6473
6474       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6475          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6476          cannot be compared, then give up.  */
6477       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6478       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6479         min = vr1->min;
6480       else if (cmp == -1)
6481         min = vr0->min;
6482       else
6483         goto give_up;
6484
6485       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6486          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6487          give up.  */
6488       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6489       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6490         max = vr1->max;
6491       else if (cmp == 1)
6492         max = vr0->max;
6493       else
6494         goto give_up;
6495
6496       /* Check for useless ranges.  */
6497       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6498           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6499               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6500         goto give_up;
6501
6502       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6503          the two sets.  */
6504       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6505         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6506       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6507         bitmap_clear (vr0->equiv);
6508
6509       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6510     }
6511   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6512     {
6513       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6514          Only handle the case of identical ranges.  */
6515       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6516           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6517           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6518         {
6519           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6520              the two sets.  */
6521           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6522             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6523           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6524             bitmap_clear (vr0->equiv);
6525         }
6526       else
6527         goto give_up;
6528     }
6529   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6530     {
6531       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6532          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6533          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6534       if (!symbolic_range_p (vr0)
6535           && !symbolic_range_p (vr1)
6536           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6537         {
6538           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6539              set.  We need to compute the intersection of the two
6540              equivalence sets.  */
6541           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6542             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6543
6544           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6545              the two sets.  */
6546           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6547             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6548           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6549             bitmap_clear (vr0->equiv);
6550         }
6551       else
6552         goto give_up;
6553     }
6554   else
6555     gcc_unreachable ();
6556
6557   return;
6558
6559 give_up:
6560   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6561      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6562      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6563      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6564      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6565   if (!symbolic_range_p (vr0)
6566       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6567           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6568       && !symbolic_range_p (vr1)
6569       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6570           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6571     {
6572       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6573
6574       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6575          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6576       if (vr0->equiv)
6577         bitmap_clear (vr0->equiv);
6578     }
6579   else
6580     set_value_range_to_varying (vr0);
6581 }
6582
6583
6584 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6585    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6586    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6587
6588 static enum ssa_prop_result
6589 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6590 {
6591   size_t i;
6592   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6593   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6594   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6595   int edges, old_edges;
6596   struct loop *l;
6597
6598   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6599     {
6600       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6601       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6602     }
6603
6604   edges = 0;
6605   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6606     {
6607       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6608
6609       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6610         {
6611           fprintf (dump_file,
6612               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6613               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6614               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6615         }
6616
6617       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6618         {
6619           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6620           value_range_t vr_arg;
6621
6622           ++edges;
6623
6624           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6625             {
6626               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6627             }
6628           else
6629             {
6630               if (is_overflow_infinity (arg))
6631                 {
6632                   arg = copy_node (arg);
6633                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6634                 }
6635
6636               vr_arg.type = VR_RANGE;
6637               vr_arg.min = arg;
6638               vr_arg.max = arg;
6639               vr_arg.equiv = NULL;
6640             }
6641
6642           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6643             {
6644               fprintf (dump_file, "\t");
6645               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6646               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6647               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6648               fprintf (dump_file, "\n");
6649             }
6650
6651           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6652
6653           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6654             break;
6655         }
6656     }
6657
6658   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6659     goto varying;
6660   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
6661     goto update_range;
6662
6663   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6664   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6665
6666   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6667      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6668      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6669      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6670      which are not in a loop.  */
6671   if (edges > 0
6672       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6673       && edges == old_edges)
6674     {
6675       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6676       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6677
6678       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6679          the range changed.  */
6680       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6681            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6682           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6683         goto varying;
6684
6685       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6686          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6687          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6688          other case to avoid infinite bouncing between different
6689          minimums.  */
6690       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6691         {
6692           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6693               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6694             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6695           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6696             vr_result.min =
6697                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6698         }
6699
6700       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6701          the previous one, go all the way to +INF.  */
6702       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6703         {
6704           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6705               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6706             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6707           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6708             vr_result.max =
6709                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6710         }
6711
6712       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6713          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6714       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6715            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6716           && current_loops
6717           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6718           && l->header == gimple_bb (phi))
6719         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6720
6721       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6722          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6723          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6724       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6725            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6726           || compare_values (vr_result.min,
6727                              vr_result.max) > 0)
6728         goto varying;
6729     }
6730
6731   /* If the new range is different than the previous value, keep
6732      iterating.  */
6733 update_range:
6734   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6735     {
6736       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6737         {
6738           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6739           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6740           fprintf (dump_file, ": ");
6741           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6742           fprintf (dump_file, "\n\n");
6743         }
6744
6745       return SSA_PROP_INTERESTING;
6746     }
6747
6748   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6749   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6750
6751   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6752 varying:
6753   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6754   return SSA_PROP_VARYING;
6755 }
6756
6757 /* Simplify boolean operations if the source is known
6758    to be already a boolean.  */
6759 static bool
6760 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6761 {
6762   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6763   tree lhs, op0, op1;
6764   bool need_conversion;
6765
6766   /* We handle only !=/== case here.  */
6767   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
6768
6769   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6770   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
6771     return false;
6772
6773   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6774   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
6775     return false;
6776
6777   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
6778      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
6779   if (rhs_code == EQ_EXPR)
6780     {
6781       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6782         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
6783       else
6784         return false;
6785     }
6786
6787   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6788   need_conversion
6789     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
6790
6791   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
6792   if (need_conversion
6793       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6794       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
6795       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
6796     return false;
6797
6798   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
6799   if (integer_zerop (op1))
6800     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6801                                     need_conversion
6802                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
6803                                     op0, NULL_TREE);
6804   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
6805   else if (need_conversion)
6806     {
6807       gimple newop;
6808       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (op0), NULL);
6809       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
6810       tem = make_ssa_name (tem, newop);
6811       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
6812       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
6813       update_stmt (newop);
6814       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
6815     }
6816   /* Or without.  */
6817   else
6818     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
6819   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6820
6821   return true;
6822 }
6823
6824 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6825    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6826    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6827
6828 static bool
6829 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6830 {
6831   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6832   tree val = NULL;
6833   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6834   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6835   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6836
6837   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6838     {
6839       val = integer_one_node;
6840     }
6841   else
6842     {
6843       bool sop = false;
6844
6845       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6846
6847       if (val
6848           && sop
6849           && integer_onep (val)
6850           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6851         {
6852           location_t location;
6853
6854           if (!gimple_has_location (stmt))
6855             location = input_location;
6856           else
6857             location = gimple_location (stmt);
6858           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6859                       "assuming signed overflow does not occur when "
6860                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6861         }
6862     }
6863
6864   if (val && integer_onep (val))
6865     {
6866       tree t;
6867
6868       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6869         {
6870           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6871           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6872           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6873           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6874         }
6875       else
6876         {
6877           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6878           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6879           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6880
6881           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6882           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6883           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6884         }
6885
6886       update_stmt (stmt);
6887       return true;
6888     }
6889
6890   return false;
6891 }
6892
6893 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6894    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6895    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6896
6897 static bool
6898 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6899 {
6900   tree val = NULL;
6901   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6902   tree type = TREE_TYPE (op);
6903   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6904
6905   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6906     {
6907       val = integer_zero_node;
6908     }
6909   else if (vr)
6910     {
6911       bool sop = false;
6912
6913       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6914       if (!val)
6915         {
6916           sop = false;
6917           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6918                                           &sop);
6919
6920           if (val)
6921             {
6922               if (integer_zerop (val))
6923                 val = integer_one_node;
6924               else if (integer_onep (val))
6925                 val = integer_zero_node;
6926             }
6927         }
6928
6929       if (val
6930           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6931         {
6932           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6933             {
6934               location_t location;
6935
6936               if (!gimple_has_location (stmt))
6937                 location = input_location;
6938               else
6939                 location = gimple_location (stmt);
6940               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6941                           "assuming signed overflow does not occur when "
6942                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6943             }
6944
6945           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6946           if (integer_onep (val))
6947             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6948           else
6949             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6950           update_stmt (stmt);
6951           return true;
6952         }
6953     }
6954
6955   return false;
6956 }
6957
6958 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
6959    If all the bits that are being cleared by & are already
6960    known to be zero from VR, or all the bits that are being
6961    set by | are already known to be one from VR, the bit
6962    operation is redundant.  */
6963
6964 static bool
6965 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6966 {
6967   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6968   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6969   tree op = NULL_TREE;
6970   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6971   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6972   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
6973   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
6974   double_int mask;
6975
6976   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6977     vr0 = *(get_value_range (op0));
6978   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
6979     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
6980   else
6981     return false;
6982
6983   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
6984     vr1 = *(get_value_range (op1));
6985   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
6986     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
6987   else
6988     return false;
6989
6990   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
6991     return false;
6992   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
6993     return false;
6994
6995   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
6996     {
6997     case BIT_AND_EXPR:
6998       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
6999       if (double_int_zero_p (mask))
7000         {
7001           op = op0;
7002           break;
7003         }
7004       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7005       if (double_int_zero_p (mask))
7006         {
7007           op = op1;
7008           break;
7009         }
7010       break;
7011     case BIT_IOR_EXPR:
7012       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7013       if (double_int_zero_p (mask))
7014         {
7015           op = op1;
7016           break;
7017         }
7018       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7019       if (double_int_zero_p (mask))
7020         {
7021           op = op0;
7022           break;
7023         }
7024       break;
7025     default:
7026       gcc_unreachable ();
7027     }
7028
7029   if (op == NULL_TREE)
7030     return false;
7031
7032   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7033   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7034   return true;
7035 }
7036
7037 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7038    a known value range VR.
7039
7040    If there is one and only one value which will satisfy the
7041    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7042
7043 static tree
7044 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7045                       tree op1, value_range_t *vr)
7046 {
7047   tree min = NULL;
7048   tree max = NULL;
7049
7050   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7051      the conditional as it was written.  */
7052   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7053     {
7054       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7055          here.  */
7056       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7057
7058       max = op1;
7059       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7060         {
7061           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7062           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7063           if (EXPR_P (max))
7064             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7065         }
7066     }
7067   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7068     {
7069       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7070          here.  */
7071       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7072
7073       min = op1;
7074       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7075         {
7076           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7077           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7078           if (EXPR_P (min))
7079             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7080         }
7081     }
7082
7083   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7084      value range information we have for op0.  */
7085   if (min && max)
7086     {
7087       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7088         min = vr->min;
7089       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7090         max = vr->max;
7091
7092       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7093          then there is only one value which can satisfy the condition,
7094          return that value.  */
7095       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7096         return min;
7097     }
7098   return NULL;
7099 }
7100
7101 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7102    test if the range information indicates only one value can satisfy
7103    the original conditional.  */
7104
7105 static bool
7106 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7107 {
7108   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7109   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7110   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7111
7112   if (cond_code != NE_EXPR
7113       && cond_code != EQ_EXPR
7114       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7115       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7116       && is_gimple_min_invariant (op1))
7117     {
7118       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7119
7120       /* If we have range information for OP0, then we might be
7121          able to simplify this conditional. */
7122       if (vr->type == VR_RANGE)
7123         {
7124           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7125
7126           if (new_tree)
7127             {
7128               if (dump_file)
7129                 {
7130                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7131                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7132                   fprintf (dump_file, " into ");
7133                 }
7134
7135               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7136               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7137               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7138
7139               update_stmt (stmt);
7140
7141               if (dump_file)
7142                 {
7143                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7144                   fprintf (dump_file, "\n");
7145                 }
7146
7147               return true;
7148             }
7149
7150           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7151              with integral types here, so no need to worry about
7152              issues with inverting FP comparisons.  */
7153           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7154           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7155
7156           if (new_tree)
7157             {
7158               if (dump_file)
7159                 {
7160                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7161                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7162                   fprintf (dump_file, " into ");
7163                 }
7164
7165               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7166               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7167               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7168
7169               update_stmt (stmt);
7170
7171               if (dump_file)
7172                 {
7173                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7174                   fprintf (dump_file, "\n");
7175                 }
7176
7177               return true;
7178             }
7179         }
7180     }
7181
7182   return false;
7183 }
7184
7185 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7186    argument.  */
7187
7188 static bool
7189 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7190 {
7191   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7192   value_range_t *vr;
7193   bool take_default;
7194   edge e;
7195   edge_iterator ei;
7196   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7197   tree vec2;
7198   switch_update su;
7199
7200   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7201     {
7202       vr = get_value_range (op);
7203
7204       /* We can only handle integer ranges.  */
7205       if (vr->type != VR_RANGE
7206           || symbolic_range_p (vr))
7207         return false;
7208
7209       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7210       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7211     }
7212   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7213     {
7214       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7215       if (take_default)
7216         {
7217           i = 1;
7218           j = 0;
7219         }
7220       else
7221         {
7222           j = i;
7223         }
7224     }
7225   else
7226     return false;
7227
7228   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7229
7230   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7231   if (i == 1
7232       && j == n - 1
7233       && take_default)
7234     return false;
7235
7236   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7237   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7238   n2 = 0;
7239
7240   /* Add the default edge, if necessary.  */
7241   if (take_default)
7242     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7243
7244   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7245     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7246
7247   /* Mark needed edges.  */
7248   for (i = 0; i < n2; ++i)
7249     {
7250       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7251                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7252       e->aux = (void *)-1;
7253     }
7254
7255   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7256   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7257     {
7258       if (e->aux == (void *)-1)
7259         {
7260           e->aux = NULL;
7261           continue;
7262         }
7263
7264       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7265         {
7266           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7267         }
7268       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7269       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7270     }
7271
7272   /* And queue an update for the stmt.  */
7273   su.stmt = stmt;
7274   su.vec = vec2;
7275   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7276   return false;
7277 }
7278
7279 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7280
7281 static bool
7282 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7283 {
7284   tree innerop, middleop, finaltype;
7285   gimple def_stmt;
7286   value_range_t *innervr;
7287   bool inner_unsigned_p, middle_unsigned_p, final_unsigned_p;
7288   unsigned inner_prec, middle_prec, final_prec;
7289   double_int innermin, innermed, innermax, middlemin, middlemed, middlemax;
7290
7291   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7292   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7293     return false;
7294   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7295   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7296   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7297       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7298     return false;
7299   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7300   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7301     return false;
7302
7303   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7304   innervr = get_value_range (innerop);
7305   if (innervr->type != VR_RANGE
7306       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7307       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7308     return false;
7309
7310   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7311      the middle conversion is removed.  */
7312   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7313   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7314
7315   inner_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (innerop));
7316   middle_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop));
7317   final_prec = TYPE_PRECISION (finaltype);
7318
7319   /* If the first conversion is not injective, the second must not
7320      be widening.  */
7321   if (double_int_cmp (double_int_sub (innermax, innermin),
7322                       double_int_mask (middle_prec), true) > 0
7323       && middle_prec < final_prec)
7324     return false;
7325   /* We also want a medium value so that we can track the effect that
7326      narrowing conversions with sign change have.  */
7327   inner_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (innerop));
7328   if (inner_unsigned_p)
7329     innermed = double_int_rshift (double_int_mask (inner_prec),
7330                                   1, inner_prec, false);
7331   else
7332     innermed = double_int_zero;
7333   if (double_int_cmp (innermin, innermed, inner_unsigned_p) >= 0
7334       || double_int_cmp (innermed, innermax, inner_unsigned_p) >= 0)
7335     innermed = innermin;
7336
7337   middle_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop));
7338   middlemin = double_int_ext (innermin, middle_prec, middle_unsigned_p);
7339   middlemed = double_int_ext (innermed, middle_prec, middle_unsigned_p);
7340   middlemax = double_int_ext (innermax, middle_prec, middle_unsigned_p);
7341
7342   /* Require that the final conversion applied to both the original
7343      and the intermediate range produces the same result.  */
7344   final_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (finaltype);
7345   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7346                                            final_prec, final_unsigned_p),
7347                            double_int_ext (innermin,
7348                                            final_prec, final_unsigned_p))
7349       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemed,
7350                                               final_prec, final_unsigned_p),
7351                               double_int_ext (innermed,
7352                                               final_prec, final_unsigned_p))
7353       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7354                                               final_prec, final_unsigned_p),
7355                               double_int_ext (innermax,
7356                                               final_prec, final_unsigned_p)))
7357     return false;
7358
7359   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7360   update_stmt (stmt);
7361   return true;
7362 }
7363
7364 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7365    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7366
7367 static bool
7368 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7369 {
7370   tree src_type;
7371   unsigned src_precision;
7372   double_int tem;
7373
7374   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7375   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7376   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7377       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7378     return false;
7379
7380   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7381   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7382   if (src_precision < precision
7383       || (src_precision == precision
7384           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7385     return true;
7386
7387   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7388   if (vr->type != VR_RANGE
7389       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7390       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7391     return false;
7392
7393   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7394      has to be clear.  */
7395   if (src_precision == precision
7396       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7397     return false;
7398
7399   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7400      the result for equality.  */
7401   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7402   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7403     return false;
7404   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7405   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7406     return false;
7407
7408   return true;
7409 }
7410
7411 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7412
7413 static bool
7414 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7415 {
7416   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7417   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7418   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7419   enum machine_mode mode;
7420   tree tem;
7421   gimple conv;
7422
7423   /* We can only handle constant ranges.  */
7424   if (vr->type != VR_RANGE
7425       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7426       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7427     return false;
7428
7429   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7430   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7431       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7432           != CODE_FOR_nothing)
7433       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7434                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7435     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7436   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7437   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7438                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7439     return false;
7440   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7441      integer mode available.  */
7442   else
7443     {
7444       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7445       do
7446         {
7447           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7448              or if the value-range does not fit in the signed type
7449              try with a wider mode.  */
7450           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7451               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7452             break;
7453
7454           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7455           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7456              optabs expansion code.  */
7457           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7458             return false;
7459         }
7460       while (mode != VOIDmode);
7461       if (mode == VOIDmode)
7462         return false;
7463     }
7464
7465   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7466      float conversion.  */
7467   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7468                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7469   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7470   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7471   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7472   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7473   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7474   update_stmt (stmt);
7475
7476   return true;
7477 }
7478
7479 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7480
7481 static bool
7482 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7483 {
7484   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7485   if (is_gimple_assign (stmt))
7486     {
7487       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7488       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7489
7490       switch (rhs_code)
7491         {
7492         case EQ_EXPR:
7493         case NE_EXPR:
7494           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
7495              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
7496              values.  */
7497           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7498             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7499           break;
7500
7501       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7502          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7503          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7504         case TRUNC_DIV_EXPR:
7505         case TRUNC_MOD_EXPR:
7506           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7507               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7508             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7509           break;
7510
7511       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7512         case ABS_EXPR:
7513           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7514               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7515             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7516           break;
7517
7518         case BIT_AND_EXPR:
7519         case BIT_IOR_EXPR:
7520           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7521              if all the bits being cleared are already cleared or
7522              all the bits being set are already set.  */
7523           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7524             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7525           break;
7526
7527         CASE_CONVERT:
7528           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7529               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7530             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7531           break;
7532
7533         case FLOAT_EXPR:
7534           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7535               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7536             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7537           break;
7538
7539         default:
7540           break;
7541         }
7542     }
7543   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7544     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7545   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7546     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7547
7548   return false;
7549 }
7550
7551 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7552    computed using the value range information computed by VRP, compute
7553    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7554
7555 static bool
7556 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7557 {
7558   bool assignment_p = false;
7559   tree val;
7560   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7561
7562   if (is_gimple_assign (stmt)
7563       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7564     {
7565       assignment_p = true;
7566       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7567                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7568                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7569                                       stmt);
7570     }
7571   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7572     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7573                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7574                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7575                                     stmt);
7576   else
7577     return false;
7578
7579   if (val)
7580     {
7581       if (assignment_p)
7582         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7583
7584       if (dump_file)
7585         {
7586           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7587           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7588           fprintf (dump_file, " to ");
7589           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7590           fprintf (dump_file, "\n");
7591         }
7592
7593       if (is_gimple_assign (stmt))
7594         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7595       else
7596         {
7597           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7598           if (integer_zerop (val))
7599             gimple_cond_make_false (stmt);
7600           else if (integer_onep (val))
7601             gimple_cond_make_true (stmt);
7602           else
7603             gcc_unreachable ();
7604         }
7605
7606       return true;
7607     }
7608
7609   return false;
7610 }
7611
7612 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7613
7614 static bool
7615 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7616 {
7617   if (fold_predicate_in (si))
7618     return true;
7619
7620   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7621 }
7622
7623 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7624    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7625
7626    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7627    restored.  */
7628 static VEC(tree,heap) *stack;
7629
7630 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7631    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7632    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7633    for any overflow warnings.  */
7634
7635 static tree
7636 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7637 {
7638   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7639      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7640      worth the compile time cost.  */
7641   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7642     return NULL;
7643
7644   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7645                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7646                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7647 }
7648
7649 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7650    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7651    when the block is reached from a specific predecessor, we
7652    may be able to determine which of the outgoing edges will
7653    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7654    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7655    optimization opportunities.
7656
7657    This routine is effectively a driver for the generic jump
7658    threading code.  It basically just presents the generic code
7659    with edges that may be suitable for jump threading.
7660
7661    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7662    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7663    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7664    to expose those opportunities would be significant.
7665
7666    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7667    for later realization.  */
7668
7669 static void
7670 identify_jump_threads (void)
7671 {
7672   basic_block bb;
7673   gimple dummy;
7674   int i;
7675   edge e;
7676
7677   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7678      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7679      information as we need it within the jump threading code.  */
7680   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7681
7682   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7683      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7684      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7685      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7686      recompute it.  */
7687   mark_dfs_back_edges ();
7688
7689   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7690      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7691   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7692     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7693
7694   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7695      that might be recorded.  */
7696   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7697
7698   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7699      conditional and just modify it in-place when attempting to
7700      thread jumps.  */
7701   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7702                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7703                              NULL, NULL);
7704
7705   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7706      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7707      as a dominator walker and record data during the walk, but
7708      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7709      threading opportunities we are trying to identify at this
7710      point in compilation.  */
7711   FOR_EACH_BB (bb)
7712     {
7713       gimple last;
7714
7715       /* If the generic jump threading code does not find this block
7716          interesting, then there is nothing to do.  */
7717       if (! potentially_threadable_block (bb))
7718         continue;
7719
7720       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7721          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7722          terribly important.  */
7723       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7724
7725       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7726          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7727          argument will be the same as the first argument, so no need to
7728          check it explicitly.  */
7729       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7730           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7731               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7732               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7733                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7734               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7735                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7736         {
7737           edge_iterator ei;
7738
7739           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7740              successors which also ends in a suitable conditional or
7741              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7742              it to a specific successor.  */
7743           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7744             {
7745               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7746                  in the CFG.  */
7747               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7748                 continue;
7749
7750               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7751                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7752             }
7753         }
7754     }
7755
7756   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7757      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7758      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7759 }
7760
7761 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7762    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7763    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7764
7765    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7766    processing by the pass manager.  */
7767 static void
7768 finalize_jump_threads (void)
7769 {
7770   thread_through_all_blocks (false);
7771   VEC_free (tree, heap, stack);
7772 }
7773
7774
7775 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7776
7777 static void
7778 vrp_finalize (void)
7779 {
7780   size_t i;
7781
7782   values_propagated = true;
7783
7784   if (dump_file)
7785     {
7786       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7787       dump_all_value_ranges (dump_file);
7788       fprintf (dump_file, "\n");
7789     }
7790
7791   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7792                        vrp_fold_stmt, false);
7793
7794   if (warn_array_bounds)
7795     check_all_array_refs ();
7796
7797   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7798      the datastructures built by VRP.  */
7799   identify_jump_threads ();
7800
7801   /* Free allocated memory.  */
7802   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7803     if (vr_value[i])
7804       {
7805         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7806         free (vr_value[i]);
7807       }
7808
7809   free (vr_value);
7810   free (vr_phi_edge_counts);
7811
7812   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7813      and not available.  */
7814   vr_value = NULL;
7815   vr_phi_edge_counts = NULL;
7816 }
7817
7818
7819 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7820    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7821    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7822    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7823    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7824
7825    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7826    instead of constants.
7827
7828    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7829    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7830
7831      1  x_9 = p_3->a;
7832      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7833      3  if (p_4 == q_2)
7834      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7835      5  endif
7836      6  if (q_2)
7837
7838    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7839    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7840    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7841
7842    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7843    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7844    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7845    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7846
7847    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7848    between names so that we can take advantage of information from
7849    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7850    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7851
7852    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7853    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7854    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7855
7856    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7857    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7858    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7859    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7860    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7861    probabilities to aid branch prediction.  */
7862
7863 static unsigned int
7864 execute_vrp (void)
7865 {
7866   int i;
7867   edge e;
7868   switch_update *su;
7869
7870   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7871   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7872   scev_initialize ();
7873
7874   insert_range_assertions ();
7875
7876   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7877      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7878      this using undefined behavior.  */
7879   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7880   estimate_numbers_of_iterations (false);
7881
7882   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7883   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7884   threadedge_initialize_values ();
7885
7886   vrp_initialize ();
7887   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7888   vrp_finalize ();
7889
7890   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7891
7892   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7893      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7894      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7895   remove_range_assertions ();
7896
7897   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7898      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7899      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7900      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7901      duplication and CFG manipulation.  */
7902   update_ssa (TODO_update_ssa);
7903
7904   finalize_jump_threads ();
7905
7906   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7907      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7908   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7909     remove_edge (e);
7910   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7911   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7912     {
7913       size_t j;
7914       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7915       tree label;
7916       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7917       for (j = 0; j < n; j++)
7918         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7919       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7920          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7921          optimal expansion.  */
7922       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7923       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7924       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7925     }
7926
7927   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7928     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7929
7930   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7931   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7932   threadedge_finalize_values ();
7933
7934   scev_finalize ();
7935   loop_optimizer_finalize ();
7936   return 0;
7937 }
7938
7939 static bool
7940 gate_vrp (void)
7941 {
7942   return flag_tree_vrp != 0;
7943 }
7944
7945 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7946 {
7947  {
7948   GIMPLE_PASS,
7949   "vrp",                                /* name */
7950   gate_vrp,                             /* gate */
7951   execute_vrp,                          /* execute */
7952   NULL,                                 /* sub */
7953   NULL,                                 /* next */
7954   0,                                    /* static_pass_number */
7955   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7956   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7957   0,                                    /* properties_provided */
7958   0,                                    /* properties_destroyed */
7959   0,                                    /* todo_flags_start */
7960   TODO_cleanup_cfg
7961     | TODO_update_ssa
7962     | TODO_verify_ssa
7963     | TODO_verify_flow
7964     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7965  }
7966 };