OSDN Git Service

Update gcc.dg/atomic-flag.c test for non-boolean TAS targets.
[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 (vr1.type != VR_RANGE
2583           || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2584           || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2585           || compare_tree_int (vr1.max, TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2586         {
2587           set_value_range_to_varying (vr);
2588           return;
2589         }
2590
2591       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2592       return;
2593     }
2594   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
2595            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2596            || code == CEIL_DIV_EXPR
2597            || code == EXACT_DIV_EXPR
2598            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2599     {
2600       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2601         {
2602           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2603              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2604              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2605           if (vr1.type == VR_RANGE
2606               && !symbolic_range_p (&vr1)
2607               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2608             {
2609               vr0.type = type = VR_RANGE;
2610               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2611               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2612             }
2613           else
2614             {
2615               set_value_range_to_varying (vr);
2616               return;
2617             }
2618         }
2619
2620       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2621          not eliminate a division by zero.  */
2622       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
2623           && (vr1.type != VR_RANGE
2624               || symbolic_range_p (&vr1)
2625               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2626         {
2627           set_value_range_to_varying (vr);
2628           return;
2629         }
2630
2631       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2632          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2633          include 0.  */
2634       if (vr0.type == VR_RANGE
2635           && (vr1.type != VR_RANGE
2636               || symbolic_range_p (&vr1)
2637               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2638         {
2639           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2640           int cmp;
2641
2642           min = NULL_TREE;
2643           max = NULL_TREE;
2644           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2645               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2646             {
2647               /* For unsigned division or when divisor is known
2648                  to be non-negative, the range has to cover
2649                  all numbers from 0 to max for positive max
2650                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2651               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2652               if (cmp == -1)
2653                 max = zero;
2654               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2655                 max = vr0.max;
2656               else
2657                 type = VR_VARYING;
2658               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2659               if (cmp == 1)
2660                 min = zero;
2661               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2662                 min = vr0.min;
2663               else
2664                 type = VR_VARYING;
2665             }
2666           else
2667             {
2668               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2669                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2670                  as the division can change the sign.  */
2671               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2672               return;
2673             }
2674           if (type == VR_VARYING)
2675             {
2676               set_value_range_to_varying (vr);
2677               return;
2678             }
2679         }
2680       else
2681         {
2682           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2683           return;
2684         }
2685     }
2686   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2687     {
2688       if (vr1.type != VR_RANGE
2689           || symbolic_range_p (&vr1)
2690           || range_includes_zero_p (&vr1)
2691           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2692         {
2693           set_value_range_to_varying (vr);
2694           return;
2695         }
2696       type = VR_RANGE;
2697       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2698       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2699       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2700         max = vr1.max;
2701       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2702       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2703          non-negative as well.  */
2704       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2705           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2706         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2707       else
2708         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2709     }
2710   else if (code == MINUS_EXPR)
2711     {
2712       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2713          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2714          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2715          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2716          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2717          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2718          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2719       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2720         {
2721           set_value_range_to_varying (vr);
2722           return;
2723         }
2724
2725       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2726          each range.  */
2727       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2728       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2729     }
2730   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2731     {
2732       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2733       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2734       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2735
2736       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2737                                                   &must_be_nonzero0);
2738       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2739                                                   &must_be_nonzero1);
2740
2741       type = VR_RANGE;
2742       if (code == BIT_AND_EXPR)
2743         {
2744           double_int dmax;
2745           min = double_int_to_tree (expr_type,
2746                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2747                                                     must_be_nonzero1));
2748           dmax = double_int_and (may_be_nonzero0, may_be_nonzero1);
2749           /* If both input ranges contain only negative values we can
2750              truncate the result range maximum to the minimum of the
2751              input range maxima.  */
2752           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2753               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
2754               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2755             {
2756               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2757                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2758               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2759                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2760             }
2761           /* If either input range contains only non-negative values
2762              we can truncate the result range maximum to the respective
2763              maximum of the input range.  */
2764           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2765             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2766                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2767           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2768             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2769                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2770           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2771         }
2772       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2773         {
2774           double_int dmin;
2775           max = double_int_to_tree (expr_type,
2776                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2777                                                     may_be_nonzero1));
2778           dmin = double_int_ior (must_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
2779           /* If the input ranges contain only positive values we can
2780              truncate the minimum of the result range to the maximum
2781              of the input range minima.  */
2782           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2783               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2784               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2785             {
2786               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2787                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2788               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2789                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2790             }
2791           /* If either input range contains only negative values
2792              we can truncate the minimum of the result range to the
2793              respective minimum range.  */
2794           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
2795             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2796                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2797           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2798             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2799                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2800           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2801         }
2802       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2803         {
2804           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2805           result_zero_bits
2806             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2807                                               must_be_nonzero1),
2808                               double_int_not
2809                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2810                                                  may_be_nonzero1)));
2811           result_one_bits
2812             = double_int_ior (double_int_and
2813                                 (must_be_nonzero0,
2814                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2815                               double_int_and
2816                                 (must_be_nonzero1,
2817                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2818           max = double_int_to_tree (expr_type,
2819                                     double_int_not (result_zero_bits));
2820           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2821           /* If the range has all positive or all negative values the
2822              result is better than VARYING.  */
2823           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
2824               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2825             ;
2826           else
2827             max = min = NULL_TREE;
2828         }
2829     }
2830   else
2831     gcc_unreachable ();
2832
2833   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2834      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2835      representation.  */
2836   if (min == NULL_TREE
2837       || !is_gimple_min_invariant (min)
2838       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2839       || max == NULL_TREE
2840       || !is_gimple_min_invariant (max)
2841       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2842     {
2843       set_value_range_to_varying (vr);
2844       return;
2845     }
2846
2847   /* We punt if:
2848      1) [-INF, +INF]
2849      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2850      3) [+-INF(OVF), +INF]
2851      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2852      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2853      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2854      overflow.  */
2855   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2856       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2857     {
2858       set_value_range_to_varying (vr);
2859       return;
2860     }
2861
2862   cmp = compare_values (min, max);
2863   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2864     {
2865       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2866          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2867          the new range VARYING.  */
2868       set_value_range_to_varying (vr);
2869     }
2870   else
2871     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2872 }
2873
2874 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2875    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2876    The resulting range is stored in *VR.  */
2877
2878 static void
2879 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2880                                 enum tree_code code,
2881                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2882 {
2883   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2884   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2885
2886   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2887      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2888   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2889     vr0 = *(get_value_range (op0));
2890   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2891     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2892   else
2893     set_value_range_to_varying (&vr0);
2894
2895   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2896     vr1 = *(get_value_range (op1));
2897   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2898     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2899   else
2900     set_value_range_to_varying (&vr1);
2901
2902   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2903 }
2904
2905 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
2906    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
2907    The The resulting range is stored in *VR.  */
2908
2909 static void
2910 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
2911                                  enum tree_code code, tree type,
2912                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
2913 {
2914   value_range_t vr0 = *vr0_;
2915
2916   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
2917   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
2918         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
2919       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
2920            || POINTER_TYPE_P (type)))
2921     {
2922       set_value_range_to_varying (vr);
2923       return;
2924     }
2925
2926   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2927   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2928     {
2929       set_value_range_to_undefined (vr);
2930       return;
2931     }
2932
2933   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
2934     {
2935       tree inner_type = op0_type;
2936       tree outer_type = type;
2937
2938       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
2939          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2940       if (POINTER_TYPE_P (type))
2941         {
2942           if (range_is_nonnull (&vr0))
2943             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2944           else if (range_is_null (&vr0))
2945             set_value_range_to_null (vr, type);
2946           else
2947             set_value_range_to_varying (vr);
2948           return;
2949         }
2950
2951       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2952          a full range for the following transformation.  */
2953       if (vr0.type == VR_VARYING
2954           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2955           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2956         {
2957           vr0.type = VR_RANGE;
2958           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2959           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2960         }
2961
2962       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2963          not truncating we can convert the min and max values and
2964          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2965          conversion if the size of the range is less than what the
2966          precision of the target type can represent and the range is
2967          not an anti-range.  */
2968       if ((vr0.type == VR_RANGE
2969            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2970           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2971           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2972           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2973               || (vr0.type == VR_RANGE
2974                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2975                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2976                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2977           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2978               || (vr0.type == VR_RANGE
2979                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2980                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2981                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2982           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2983               || (vr0.type == VR_RANGE
2984                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2985                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2986                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2987         {
2988           tree new_min, new_max;
2989           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2990             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2991           else
2992             new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2993                                              tree_to_double_int (vr0.min),
2994                                              0, false);
2995           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2996             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2997           else
2998             new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2999                                              tree_to_double_int (vr0.max),
3000                                              0, false);
3001           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
3002                                             new_min, new_max, NULL);
3003           return;
3004         }
3005
3006       set_value_range_to_varying (vr);
3007       return;
3008     }
3009   else if (code == NEGATE_EXPR)
3010     {
3011       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
3012          anti-ranges fine.  */
3013       value_range_t zero = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3014       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
3015       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
3016       return;
3017     }
3018   else if (code == ABS_EXPR)
3019     {
3020       tree min, max;
3021       int cmp;
3022
3023       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3024       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3025           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3026         {
3027           copy_value_range (vr, &vr0);
3028           return;
3029         }
3030
3031       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3032          useful.  */
3033       if (vr0.type == VR_VARYING
3034           || symbolic_range_p (&vr0))
3035         {
3036           set_value_range_to_varying (vr);
3037           return;
3038         }
3039
3040       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3041          useful range.  */
3042       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3043           && ((vr0.type == VR_RANGE
3044                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3045               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3046                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3047         {
3048           set_value_range_to_varying (vr);
3049           return;
3050         }
3051
3052       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3053          included negative values.  */
3054       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3055         min = positive_overflow_infinity (type);
3056       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3057         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3058       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3059         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3060       else if (supports_overflow_infinity (type))
3061         min = positive_overflow_infinity (type);
3062       else
3063         {
3064           set_value_range_to_varying (vr);
3065           return;
3066         }
3067
3068       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3069         max = positive_overflow_infinity (type);
3070       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3071         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3072       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3073         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3074       else if (supports_overflow_infinity (type)
3075                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3076                   doesn't like this and ICEs.  */
3077                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3078         max = positive_overflow_infinity (type);
3079       else
3080         {
3081           set_value_range_to_varying (vr);
3082           return;
3083         }
3084
3085       cmp = compare_values (min, max);
3086
3087       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3088          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3089       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3090         {
3091           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3092             {
3093               /* Take the lower of the two values.  */
3094               if (cmp != 1)
3095                 max = min;
3096
3097               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3098                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3099                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3100                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3101               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3102                 {
3103                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3104
3105                   min = (vr0.min != type_min_value
3106                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3107                                             integer_one_node)
3108                          : type_min_value);
3109                 }
3110               else
3111                 {
3112                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3113                     min = negative_overflow_infinity (type);
3114                   else
3115                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3116                 }
3117             }
3118           else
3119             {
3120               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3121                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3122                  anti-range.  */
3123               vr0.type = VR_RANGE;
3124               min = build_int_cst (type, 0);
3125               if (needs_overflow_infinity (type))
3126                 {
3127                   if (supports_overflow_infinity (type))
3128                     max = positive_overflow_infinity (type);
3129                   else
3130                     {
3131                       set_value_range_to_varying (vr);
3132                       return;
3133                     }
3134                 }
3135               else
3136                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3137             }
3138         }
3139
3140       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3141          range will be zero.  */
3142       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3143         {
3144           if (cmp == 1)
3145             max = min;
3146           min = build_int_cst (type, 0);
3147         }
3148       else
3149         {
3150           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3151           if (cmp == 1)
3152             {
3153               tree t = min;
3154               min = max;
3155               max = t;
3156             }
3157         }
3158
3159       cmp = compare_values (min, max);
3160       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3161         {
3162           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3163              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3164              the new range VARYING.  */
3165           set_value_range_to_varying (vr);
3166         }
3167       else
3168         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3169       return;
3170     }
3171   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3172     {
3173       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3174          anti-ranges fine.  */
3175       value_range_t minusone = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3176       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3177       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3178                                         type, &minusone, &vr0);
3179       return;
3180     }
3181   else if (code == PAREN_EXPR)
3182     {
3183       copy_value_range (vr, &vr0);
3184       return;
3185     }
3186
3187   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3188   set_value_range_to_varying (vr);
3189   return;
3190 }
3191
3192
3193 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3194    the range of its operand with resulting type TYPE.
3195    The resulting range is stored in *VR.  */
3196
3197 static void
3198 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3199                                tree type, tree op0)
3200 {
3201   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3202
3203   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3204      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3205   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3206     vr0 = *(get_value_range (op0));
3207   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3208     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3209   else
3210     set_value_range_to_varying (&vr0);
3211
3212   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3213 }
3214
3215
3216 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3217    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3218
3219 static void
3220 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gimple stmt)
3221 {
3222   tree op0, op1;
3223   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3224   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3225
3226   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3227      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3228   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3229   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3230     vr0 = *(get_value_range (op0));
3231   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3232     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3233   else
3234     set_value_range_to_varying (&vr0);
3235
3236   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3237   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3238     vr1 = *(get_value_range (op1));
3239   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3240     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3241   else
3242     set_value_range_to_varying (&vr1);
3243
3244   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3245   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3246   copy_value_range (vr, &vr0);
3247 }
3248
3249
3250 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3251    on the range of its operand and the expression code.  */
3252
3253 static void
3254 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3255                                tree type, tree op0, tree op1)
3256 {
3257   bool sop = false;
3258   tree val;
3259
3260   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3261                                                  NULL);
3262
3263   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3264      representation is that we lose the ability to record overflow
3265      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3266      which relies on overflow.  */
3267
3268   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3269     {
3270       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3271          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3272          type.  */
3273       val = fold_convert (type, val);
3274       if (is_gimple_min_invariant (val))
3275         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3276       else
3277         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3278     }
3279   else
3280     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3281     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3282 }
3283
3284 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3285    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3286    Store the result in *VR */
3287
3288 static void
3289 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3290 {
3291   bool sop = false;
3292   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3293
3294   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3295       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3296     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3297                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3298   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3299            && !sop)
3300     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3301   else
3302     set_value_range_to_varying (vr);
3303 }
3304
3305
3306 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3307    in *VR.  */
3308
3309 static void
3310 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3311 {
3312   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3313
3314   if (code == ASSERT_EXPR)
3315     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3316   else if (code == SSA_NAME)
3317     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3318   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3319     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3320                                     gimple_expr_type (stmt),
3321                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3322                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3323   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3324     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3325                                    gimple_expr_type (stmt),
3326                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3327   else if (code == COND_EXPR)
3328     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
3329   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3330     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3331                                    gimple_expr_type (stmt),
3332                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3333                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3334   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3335            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3336     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3337   else
3338     set_value_range_to_varying (vr);
3339
3340   if (vr->type == VR_VARYING)
3341     extract_range_basic (vr, stmt);
3342 }
3343
3344 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3345    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3346    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3347
3348 static void
3349 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3350                         gimple stmt, tree var)
3351 {
3352   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3353   enum ev_direction dir;
3354
3355   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3356      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3357   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3358     return;
3359
3360   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3361
3362   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3363   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3364     {
3365       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3366       return;
3367     }
3368
3369   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3370     return;
3371
3372   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3373   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3374   if (tem)
3375     init = tem;
3376   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3377   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3378   if (tem)
3379     step = tem;
3380
3381   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3382      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3383      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3384      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3385   if (step == NULL_TREE
3386       || !is_gimple_min_invariant (step)
3387       || !valid_value_p (init))
3388     return;
3389
3390   dir = scev_direction (chrec);
3391   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3392          or decreases,  ... */
3393       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3394       /* ... or if it may wrap.  */
3395       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3396                                 true))
3397     return;
3398
3399   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3400      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3401      because we have concluded that the loop probably does not
3402      wrap.  */
3403
3404   type = TREE_TYPE (var);
3405   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3406     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3407   else
3408     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3409   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3410     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3411   else
3412     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3413
3414   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3415      final value in the evolution.  */
3416   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3417       && is_gimple_val (init)
3418       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3419           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3420     {
3421       double_int nit;
3422
3423       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3424         {
3425           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3426           double_int dtmp;
3427           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3428           int overflow = 0;
3429
3430           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3431                                            unsigned_p, &overflow);
3432           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3433              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3434              of the induction variable.  For a signed type we have to
3435              check whether the result has the expected signedness which
3436              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3437           if (!overflow
3438               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3439               && (unsigned_p
3440                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3441             {
3442               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3443               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3444                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3445               /* Likewise if the addition did.  */
3446               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3447                 {
3448                   tmin = maxvr.min;
3449                   tmax = maxvr.max;
3450                 }
3451             }
3452         }
3453     }
3454
3455   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3456     {
3457       min = tmin;
3458       max = tmax;
3459
3460       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3461          from scalar evolutions should be better.  */
3462
3463       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3464         max = init;
3465       else
3466         min = init;
3467
3468       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3469          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3470          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3471          parts of code, or for invalid programs.  */
3472       if (compare_values (min, max) == 1)
3473         return;
3474
3475       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3476     }
3477   else if (vr->type == VR_RANGE)
3478     {
3479       min = vr->min;
3480       max = vr->max;
3481
3482       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3483         {
3484           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3485              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3486           if (compare_values (init, max) == -1)
3487             max = init;
3488
3489           /* According to the loop information, the variable does not
3490              overflow.  If we think it does, probably because of an
3491              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3492              reset now.  */
3493           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3494               || compare_values (min, tmin) == -1)
3495             min = tmin;
3496
3497         }
3498       else
3499         {
3500           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3501           if (compare_values (init, min) == 1)
3502             min = init;
3503
3504           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3505               || compare_values (tmax, max) == -1)
3506             max = tmax;
3507         }
3508
3509       /* If we just created an invalid range with the minimum
3510          greater than the maximum, we fail conservatively.
3511          This should happen only in unreachable
3512          parts of code, or for invalid programs.  */
3513       if (compare_values (min, max) == 1)
3514         return;
3515
3516       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3517     }
3518 }
3519
3520 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3521    loop information to see if we can determine that VAR does not
3522    overflow.  */
3523
3524 static bool
3525 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3526 {
3527   struct loop *l;
3528   tree chrec, init, step;
3529
3530   if (current_loops == NULL)
3531     return true;
3532
3533   l = loop_containing_stmt (stmt);
3534   if (l == NULL
3535       || !loop_outer (l))
3536     return true;
3537
3538   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3539   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3540     return true;
3541
3542   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3543   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3544
3545   if (step == NULL_TREE
3546       || !is_gimple_min_invariant (step)
3547       || !valid_value_p (init))
3548     return true;
3549
3550   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3551      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3552
3553   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3554                              true))
3555     return true;
3556
3557   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3558     {
3559       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3560       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3561     }
3562
3563   return false;
3564 }
3565
3566
3567 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3568
3569    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3570      all the values in the ranges.
3571
3572    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3573
3574    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3575      value of the comparison.
3576
3577    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3578    overflow infinity was used in the test.  */
3579
3580
3581 static tree
3582 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3583                 bool *strict_overflow_p)
3584 {
3585   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3586   if (vr0->type == VR_VARYING
3587       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3588       || vr1->type == VR_VARYING
3589       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3590     return NULL_TREE;
3591
3592   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3593   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3594     {
3595       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3596          comparison.  */
3597       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3598         return NULL_TREE;
3599
3600       /* These comparisons are never statically computable.  */
3601       if (comp == GT_EXPR
3602           || comp == GE_EXPR
3603           || comp == LT_EXPR
3604           || comp == LE_EXPR)
3605         return NULL_TREE;
3606
3607       /* Equality can be computed only between a range and an
3608          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3609       if (vr0->type == VR_RANGE)
3610         {
3611           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3612           value_range_t *tmp = vr0;
3613           vr0 = vr1;
3614           vr1 = tmp;
3615         }
3616
3617       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3618
3619       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3620           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3621         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3622
3623       return NULL_TREE;
3624     }
3625
3626   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3627       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3628     return NULL_TREE;
3629
3630   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3631      operands around and change the comparison code.  */
3632   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3633     {
3634       value_range_t *tmp;
3635       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3636       tmp = vr0;
3637       vr0 = vr1;
3638       vr1 = tmp;
3639     }
3640
3641   if (comp == EQ_EXPR)
3642     {
3643       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3644          exactly one value.  */
3645       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3646           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3647         {
3648           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3649                                               strict_overflow_p);
3650           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3651                                               strict_overflow_p);
3652           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3653             return boolean_true_node;
3654           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3655             return boolean_false_node;
3656         }
3657       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3658       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3659                                      strict_overflow_p) == 1
3660                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3661                                         strict_overflow_p) == 1)
3662         return boolean_false_node;
3663
3664       return NULL_TREE;
3665     }
3666   else if (comp == NE_EXPR)
3667     {
3668       int cmp1, cmp2;
3669
3670       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3671          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3672          make sure that both comparisons yield similar results to
3673          avoid comparing values that cannot be compared at
3674          compile-time.  */
3675       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3676       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3677       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3678         return boolean_true_node;
3679
3680       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3681          return false.  */
3682       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3683                                      strict_overflow_p) == 0
3684                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3685                                         strict_overflow_p) == 0
3686                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3687                                         strict_overflow_p) == 0
3688                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3689                                         strict_overflow_p) == 0)
3690         return boolean_false_node;
3691
3692       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3693       else
3694         return NULL_TREE;
3695     }
3696   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3697     {
3698       int tst;
3699
3700       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3701       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3702       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3703           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3704         {
3705           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3706               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3707             *strict_overflow_p = true;
3708           return boolean_true_node;
3709         }
3710
3711       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3712       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3713       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3714           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3715         {
3716           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3717               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3718             *strict_overflow_p = true;
3719           return boolean_false_node;
3720         }
3721
3722       /* Otherwise, we don't know.  */
3723       return NULL_TREE;
3724     }
3725
3726   gcc_unreachable ();
3727 }
3728
3729
3730 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3731    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3732    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3733    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3734    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3735    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3736    infinity was used in the test.  */
3737
3738 static tree
3739 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3740                           bool *strict_overflow_p)
3741 {
3742   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3743     return NULL_TREE;
3744
3745   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3746   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3747     {
3748       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3749          compile time are equality and inequality.  */
3750       if (comp == GT_EXPR
3751           || comp == GE_EXPR
3752           || comp == LT_EXPR
3753           || comp == LE_EXPR)
3754         return NULL_TREE;
3755
3756       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3757       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3758         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3759
3760       return NULL_TREE;
3761     }
3762
3763   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3764     return NULL_TREE;
3765
3766   if (comp == EQ_EXPR)
3767     {
3768       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3769          one value.  */
3770       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3771         {
3772           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3773           if (cmp == 0)
3774             return boolean_true_node;
3775           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3776             return boolean_false_node;
3777         }
3778       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3779                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3780         return boolean_false_node;
3781
3782       return NULL_TREE;
3783     }
3784   else if (comp == NE_EXPR)
3785     {
3786       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3787       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3788           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3789         return boolean_true_node;
3790
3791       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3792          false.  */
3793       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3794           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3795         return boolean_false_node;
3796
3797       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3798       return NULL_TREE;
3799     }
3800   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3801     {
3802       int tst;
3803
3804       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3805       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3806       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3807           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3808         {
3809           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3810             *strict_overflow_p = true;
3811           return boolean_true_node;
3812         }
3813
3814       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3815       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3816       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3817           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3818         {
3819           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3820             *strict_overflow_p = true;
3821           return boolean_false_node;
3822         }
3823
3824       /* Otherwise, we don't know.  */
3825       return NULL_TREE;
3826     }
3827   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3828     {
3829       int tst;
3830
3831       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3832       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3833       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3834           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3835         {
3836           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3837             *strict_overflow_p = true;
3838           return boolean_true_node;
3839         }
3840
3841       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3842       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3843       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3844           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3845         {
3846           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3847             *strict_overflow_p = true;
3848           return boolean_false_node;
3849         }
3850
3851       /* Otherwise, we don't know.  */
3852       return NULL_TREE;
3853     }
3854
3855   gcc_unreachable ();
3856 }
3857
3858
3859 /* Debugging dumps.  */
3860
3861 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3862 void debug_value_range (value_range_t *);
3863 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3864 void debug_all_value_ranges (void);
3865 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3866 void debug_vr_equiv (bitmap);
3867
3868
3869 /* Dump value range VR to FILE.  */
3870
3871 void
3872 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3873 {
3874   if (vr == NULL)
3875     fprintf (file, "[]");
3876   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3877     fprintf (file, "UNDEFINED");
3878   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3879     {
3880       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3881
3882       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3883
3884       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3885         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3886       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3887                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3888                && vrp_val_is_min (vr->min))
3889         fprintf (file, "-INF");
3890       else
3891         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3892
3893       fprintf (file, ", ");
3894
3895       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3896         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3897       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3898                && vrp_val_is_max (vr->max))
3899         fprintf (file, "+INF");
3900       else
3901         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3902
3903       fprintf (file, "]");
3904
3905       if (vr->equiv)
3906         {
3907           bitmap_iterator bi;
3908           unsigned i, c = 0;
3909
3910           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3911
3912           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3913             {
3914               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3915               fprintf (file, " ");
3916               c++;
3917             }
3918
3919           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3920         }
3921     }
3922   else if (vr->type == VR_VARYING)
3923     fprintf (file, "VARYING");
3924   else
3925     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3926 }
3927
3928
3929 /* Dump value range VR to stderr.  */
3930
3931 DEBUG_FUNCTION void
3932 debug_value_range (value_range_t *vr)
3933 {
3934   dump_value_range (stderr, vr);
3935   fprintf (stderr, "\n");
3936 }
3937
3938
3939 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3940
3941 void
3942 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3943 {
3944   size_t i;
3945
3946   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3947     {
3948       if (vr_value[i])
3949         {
3950           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3951           fprintf (file, ": ");
3952           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3953           fprintf (file, "\n");
3954         }
3955     }
3956
3957   fprintf (file, "\n");
3958 }
3959
3960
3961 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3962
3963 DEBUG_FUNCTION void
3964 debug_all_value_ranges (void)
3965 {
3966   dump_all_value_ranges (stderr);
3967 }
3968
3969
3970 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3971    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3972    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3973
3974 static gimple
3975 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3976 {
3977   tree n;
3978   gimple assertion;
3979
3980   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3981   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3982
3983   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3984     {
3985       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3986       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3987     }
3988   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3989     {
3990       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3991       gcc_assert (v == cond);
3992       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3993     }
3994   else
3995     gcc_unreachable ();
3996
3997   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3998
3999   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
4000      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
4001      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
4002      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
4003   register_new_name_mapping (n, v);
4004
4005   return assertion;
4006 }
4007
4008
4009 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
4010    point values.  */
4011
4012 static inline bool
4013 fp_predicate (gimple stmt)
4014 {
4015   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
4016
4017   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
4018 }
4019
4020
4021 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
4022    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4023    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4024    inferred.  */
4025
4026 static bool
4027 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4028 {
4029   *val_p = NULL_TREE;
4030   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4031
4032   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4033      abnormal edges.  */
4034   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4035     return false;
4036
4037   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4038      exceptions.  */
4039   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4040     return false;
4041
4042   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4043      successors, there is no point inferring anything about any of its
4044      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4045      for the assertion, anyway.  */
4046   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4047     return false;
4048
4049   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4050      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4051   if (flag_delete_null_pointer_checks
4052       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4053       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4054     {
4055       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4056
4057       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4058       if (num_loads + num_stores > 0)
4059         {
4060           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4061           *comp_code_p = NE_EXPR;
4062           return true;
4063         }
4064     }
4065
4066   return false;
4067 }
4068
4069
4070 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4071 void debug_asserts_for (tree);
4072 void dump_all_asserts (FILE *);
4073 void debug_all_asserts (void);
4074
4075 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4076
4077 void
4078 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4079 {
4080   assert_locus_t loc;
4081
4082   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4083   print_generic_expr (file, name, 0);
4084   fprintf (file, "\n");
4085
4086   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4087   while (loc)
4088     {
4089       fprintf (file, "\t");
4090       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4091       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4092       if (loc->e)
4093         {
4094           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4095                    loc->e->dest->index);
4096           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4097         }
4098       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4099       print_generic_expr (file, name, 0);
4100       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4101       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4102       fprintf (file, "\n\n");
4103       loc = loc->next;
4104     }
4105
4106   fprintf (file, "\n");
4107 }
4108
4109
4110 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4111
4112 DEBUG_FUNCTION void
4113 debug_asserts_for (tree name)
4114 {
4115   dump_asserts_for (stderr, name);
4116 }
4117
4118
4119 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4120
4121 void
4122 dump_all_asserts (FILE *file)
4123 {
4124   unsigned i;
4125   bitmap_iterator bi;
4126
4127   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4128   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4129     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4130   fprintf (file, "\n");
4131 }
4132
4133
4134 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4135
4136 DEBUG_FUNCTION void
4137 debug_all_asserts (void)
4138 {
4139   dump_all_asserts (stderr);
4140 }
4141
4142
4143 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4144    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4145    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4146    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4147
4148    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4149    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4150    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4151    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4152    must not be NULL.  */
4153
4154 static void
4155 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4156                          enum tree_code comp_code,
4157                          tree val,
4158                          basic_block bb,
4159                          edge e,
4160                          gimple_stmt_iterator si)
4161 {
4162   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4163   basic_block dest_bb;
4164
4165   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4166
4167   if (e == NULL)
4168     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4169                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4170
4171   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4172      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4173      machinery.  */
4174   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4175       && TREE_OVERFLOW (val))
4176     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4177                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4178
4179   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4180      determine if the new location is dominated by a previously
4181      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4182      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4183      necessarily true.
4184
4185      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4186      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4187      E->DEST dominates.
4188
4189      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4190      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4191      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4192      the new location to move another assertion previously registered
4193      at a block dominated by E->DEST.  */
4194   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4195
4196   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4197      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4198      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4199      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4200      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4201      move the assertion up in the dominance tree).
4202
4203      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4204      should not be more than a handful of assertions registered per
4205      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4206      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4207   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4208   last_loc = loc;
4209   while (loc)
4210     {
4211       if (loc->comp_code == comp_code
4212           && (loc->val == val
4213               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4214           && (loc->expr == expr
4215               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4216         {
4217           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4218              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4219              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4220              that we don't check strict dominance here to avoid
4221              replicating the same assertion inside the same basic
4222              block more than once (e.g., when a pointer is
4223              dereferenced several times inside a block).
4224
4225              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4226              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4227              dominate all the other insertions that we may want to
4228              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4229              insertion, don't do this dominance check.  */
4230           if (e == NULL
4231               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4232             return;
4233
4234           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4235              dominates the existing location for the assertion, move
4236              the assertion up in the dominance tree by updating its
4237              location information.  */
4238           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4239               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4240             {
4241               loc->bb = dest_bb;
4242               loc->e = e;
4243               loc->si = si;
4244               return;
4245             }
4246         }
4247
4248       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4249       last_loc = loc;
4250       loc = loc->next;
4251     }
4252
4253   /* If we didn't find an assertion already registered for
4254      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4255      assertions associated with NAME.  */
4256   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4257   n->bb = dest_bb;
4258   n->e = e;
4259   n->si = si;
4260   n->comp_code = comp_code;
4261   n->val = val;
4262   n->expr = expr;
4263   n->next = NULL;
4264
4265   if (last_loc)
4266     last_loc->next = n;
4267   else
4268     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4269
4270   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4271 }
4272
4273 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4274    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4275    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4276
4277    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4278
4279    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4280
4281 static bool
4282 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4283                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4284                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4285                                          tree *val_p)
4286 {
4287   enum tree_code comp_code;
4288   tree val;
4289
4290   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4291      or VAL COMP NAME.  */
4292   if (name == cond_op1)
4293     {
4294       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4295          COMP around because we need to register NAME as the
4296          first operand in the predicate.  */
4297       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4298       val = cond_op0;
4299     }
4300   else
4301     {
4302       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4303          comparison code remains unchanged.  */
4304       comp_code = cond_code;
4305       val = cond_op1;
4306     }
4307
4308   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4309   if (invert)
4310     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4311
4312   /* VRP does not handle float types.  */
4313   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4314     return false;
4315
4316   /* Do not register always-false predicates.
4317      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4318      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4319      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4320   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4321       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4322     {
4323       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4324       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4325
4326       if (comp_code == GT_EXPR
4327           && (!max
4328               || compare_values (val, max) == 0))
4329         return false;
4330
4331       if (comp_code == LT_EXPR
4332           && (!min
4333               || compare_values (val, min) == 0))
4334         return false;
4335     }
4336   *code_p = comp_code;
4337   *val_p = val;
4338   return true;
4339 }
4340
4341 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4342    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4343    Invert the condition COND if INVERT is true.
4344    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4345
4346 static bool
4347 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4348                             enum tree_code cond_code,
4349                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4350 {
4351   tree val;
4352   enum tree_code comp_code;
4353   bool retval = false;
4354
4355   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4356                                                 cond_op0,
4357                                                 cond_op1,
4358                                                 invert, &comp_code, &val))
4359     return false;
4360
4361   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4362      reachable from E.  */
4363   if (live_on_edge (e, name)
4364       && !has_single_use (name))
4365     {
4366       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4367       retval = true;
4368     }
4369
4370   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4371      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4372      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4373      This catches range and anti-range tests.  */
4374   if ((comp_code == LE_EXPR
4375        || comp_code == GT_EXPR)
4376       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4377       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4378     {
4379       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4380       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4381
4382       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4383       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4384           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4385         {
4386           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4387           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4388           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4389               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4390             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4391         }
4392
4393       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4394       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4395         {
4396           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4397               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4398               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4399                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4400             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4401         }
4402
4403       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4404       if (name3 != NULL_TREE
4405           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4406           && (cst2 == NULL_TREE
4407               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4408           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4409           && live_on_edge (e, name3)
4410           && !has_single_use (name3))
4411         {
4412           tree tmp;
4413
4414           /* Build an expression for the range test.  */
4415           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4416           if (cst2 != NULL_TREE)
4417             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4418
4419           if (dump_file)
4420             {
4421               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4422               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4423               fprintf (dump_file, " from ");
4424               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4425               fprintf (dump_file, "\n");
4426             }
4427
4428           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4429
4430           retval = true;
4431         }
4432
4433       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4434       if (name2 != NULL_TREE
4435           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4436           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4437           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4438           && live_on_edge (e, name2)
4439           && !has_single_use (name2))
4440         {
4441           tree tmp;
4442
4443           /* Build an expression for the range test.  */
4444           tmp = name2;
4445           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4446             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4447           if (cst2 != NULL_TREE)
4448             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4449
4450           if (dump_file)
4451             {
4452               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4453               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4454               fprintf (dump_file, " from ");
4455               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4456               fprintf (dump_file, "\n");
4457             }
4458
4459           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4460
4461           retval = true;
4462         }
4463     }
4464
4465   return retval;
4466 }
4467
4468 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4469    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4470    operands in OP's defining statement.
4471
4472    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4473    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4474
4475 static bool
4476 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4477                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4478 {
4479   bool retval = false;
4480   gimple op_def;
4481   tree val;
4482   enum tree_code rhs_code;
4483
4484   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4485   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4486     return false;
4487
4488   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4489      more than once go ahead and register an assert for OP.
4490
4491      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4492      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4493      the subgraph).  */
4494   if (!has_single_use (op))
4495     {
4496       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4497       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4498       retval = true;
4499     }
4500
4501   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4502      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4503      to register information about the operands of that assignment.  */
4504   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4505   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4506     return retval;
4507
4508   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4509
4510   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4511     {
4512       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4513       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4514       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4515
4516       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4517         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4518                                               invert);
4519       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4520         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4521                                               invert);
4522     }
4523   else if ((code == NE_EXPR
4524             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4525            || (code == EQ_EXPR
4526                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4527     {
4528       /* Recurse on each operand.  */
4529       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4530                                             code, e, bsi);
4531       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4532                                             code, e, bsi);
4533     }
4534   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
4535            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
4536     {
4537       /* Recurse, flipping CODE.  */
4538       code = invert_tree_comparison (code, false);
4539       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4540                                             code, e, bsi);
4541     }
4542   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4543     {
4544       /* Recurse through the copy.  */
4545       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4546                                             code, e, bsi);
4547     }
4548   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4549     {
4550       /* Recurse through the type conversion.  */
4551       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4552                                             code, e, bsi);
4553     }
4554
4555   return retval;
4556 }
4557
4558 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4559    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4560    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4561
4562 static bool
4563 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4564                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4565                           tree cond_op1)
4566 {
4567   tree val;
4568   enum tree_code comp_code;
4569   bool retval = false;
4570   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4571
4572   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4573      abnormal edges.  */
4574   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4575     return false;
4576
4577   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4578                                                 cond_op0, cond_op1,
4579                                                 is_else_edge,
4580                                                 &comp_code, &val))
4581     return false;
4582
4583   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4584   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4585                                         cond_op1, is_else_edge);
4586
4587
4588   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4589      the value zero or one, then we may be able to assert values
4590      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4591
4592   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4593      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4594      have nonzero value.  */
4595   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4596        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4597     {
4598       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4599
4600       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4601           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4602         {
4603           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4604           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4605           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4606           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4607         }
4608     }
4609
4610   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4611      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4612      have zero value.  */
4613   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4614        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4615     {
4616       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4617
4618       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4619          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4620       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4621           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4622               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4623                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4624         {
4625           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4626           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4627           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4628           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4629         }
4630     }
4631
4632   return retval;
4633 }
4634
4635
4636 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4637    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4638    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4639
4640    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4641    the predicate operands, an assert location node is added to the
4642    list of assertions for the corresponding operands.  */
4643
4644 static bool
4645 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4646 {
4647   bool need_assert;
4648   gimple_stmt_iterator bsi;
4649   tree op;
4650   edge_iterator ei;
4651   edge e;
4652   ssa_op_iter iter;
4653
4654   need_assert = false;
4655   bsi = gsi_for_stmt (last);
4656
4657   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4658      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4659      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4660      insert.  */
4661   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4662     {
4663       if (e->dest == bb)
4664         continue;
4665
4666       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4667          conditional predicate.  */
4668       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4669         {
4670           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4671                                                    gimple_cond_code (last),
4672                                                    gimple_cond_lhs (last),
4673                                                    gimple_cond_rhs (last));
4674         }
4675     }
4676
4677   return need_assert;
4678 }
4679
4680 struct case_info
4681 {
4682   tree expr;
4683   basic_block bb;
4684 };
4685
4686 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4687    and then by the case value.  */
4688
4689 static int
4690 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4691 {
4692   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4693   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4694   int idx1 = ci1->bb->index;
4695   int idx2 = ci2->bb->index;
4696
4697   if (idx1 < idx2)
4698     return -1;
4699   else if (idx1 == idx2)
4700     {
4701       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4702       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4703         return -1;
4704       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4705         return 1;
4706       else
4707         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4708                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4709     }
4710   else
4711     return 1;
4712 }
4713
4714 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4715    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4716    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4717
4718    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4719    the predicate operands, an assert location node is added to the
4720    list of assertions for the corresponding operands.  */
4721
4722 static bool
4723 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4724 {
4725   bool need_assert;
4726   gimple_stmt_iterator bsi;
4727   tree op;
4728   edge e;
4729   struct case_info *ci;
4730   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4731 #if GCC_VERSION >= 4000
4732   unsigned int idx;
4733 #else
4734   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4735   volatile unsigned int idx;
4736 #endif
4737
4738   need_assert = false;
4739   bsi = gsi_for_stmt (last);
4740   op = gimple_switch_index (last);
4741   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4742     return false;
4743
4744   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4745   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4746   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4747     {
4748       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4749       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4750     }
4751   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4752
4753   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4754     {
4755       tree min, max;
4756       tree cl = ci[idx].expr;
4757       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4758
4759       min = CASE_LOW (cl);
4760       max = CASE_HIGH (cl);
4761
4762       /* If there are multiple case labels with the same destination
4763          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4764       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4765         {
4766           /* Skip labels until the last of the group.  */
4767           do {
4768             ++idx;
4769           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4770           --idx;
4771
4772           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4773           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4774             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4775           else
4776             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4777         }
4778
4779       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4780          can register anti-ranges.  */
4781       if (min == NULL_TREE)
4782         continue;
4783
4784       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4785       e = find_edge (bb, cbb);
4786
4787       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4788          SWITCH_EXPR.  */
4789       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4790                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4791                                                op,
4792                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4793                                                              min));
4794       if (max)
4795         {
4796           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4797                                                    op,
4798                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4799                                                                  max));
4800         }
4801     }
4802
4803   XDELETEVEC (ci);
4804   return need_assert;
4805 }
4806
4807
4808 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4809    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4810    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4811    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4812    determine if A is actually needed.
4813
4814    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4815    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4816    new location for A is recorded instead.
4817
4818    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4819       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4820
4821    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4822       value range for N, then if N was not already generated by an
4823       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4824       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4825       assume that N is not NULL.
4826
4827    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4828       information from the predicate but need to insert different
4829       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4830       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4831       expression of the form 'X op Y', then
4832
4833       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4834
4835       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4836          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4837          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4838          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4839
4840       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4841
4842       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4843
4844       For instance,
4845
4846             if (a == 9)
4847               b = a;
4848             else
4849               b = c + 1;
4850
4851       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4852       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4853       on the ELSE clause would be unnecessary.
4854
4855    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4856       into BB's dominator children.
4857
4858    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4859    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4860    location for name N is found, it is registered by calling
4861    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4862    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4863    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4864    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4865    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4866
4867    If this function returns true, then it means that there are names
4868    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4869    inserted by process_assert_insertions.  */
4870
4871 static bool
4872 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4873 {
4874   gimple_stmt_iterator si;
4875   gimple last;
4876   gimple phi;
4877   bool need_assert;
4878
4879   need_assert = false;
4880   last = last_stmt (bb);
4881
4882   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4883      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4884   if (last
4885       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4886       && !fp_predicate (last)
4887       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4888     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4889
4890   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4891      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4892   if (last
4893       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4894       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4895     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4896
4897   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4898      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4899   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4900     {
4901       gimple stmt;
4902       tree op;
4903       ssa_op_iter i;
4904
4905       stmt = gsi_stmt (si);
4906
4907       if (is_gimple_debug (stmt))
4908         continue;
4909
4910       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4911       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4912         {
4913           tree value;
4914           enum tree_code comp_code;
4915
4916           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4917           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4918
4919           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4920              range for it, and we don't find a previous assertion for
4921              it, create a new assertion location node for OP.  */
4922           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4923             {
4924               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4925                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4926                  was set via a typecast.
4927
4928                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4929                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4930               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4931                 {
4932                   tree t = op;
4933                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4934
4935                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4936                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4937                          && TREE_CODE
4938                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4939                          && POINTER_TYPE_P
4940                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4941                     {
4942                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4943                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4944
4945                       /* Note we want to register the assert for the
4946                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4947                          conversion.  */
4948                       if (! has_single_use (t))
4949                         {
4950                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4951                                                    bb, NULL, si);
4952                           need_assert = true;
4953                         }
4954                     }
4955                 }
4956
4957               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4958                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4959                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4960               if (!has_single_use (op))
4961                 {
4962                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4963                                            bb, NULL, si);
4964                   need_assert = true;
4965                 }
4966             }
4967         }
4968     }
4969
4970   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4971   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4972     {
4973       use_operand_p arg_p;
4974       ssa_op_iter i;
4975       phi = gsi_stmt (si);
4976
4977       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4978         {
4979           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4980           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4981             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4982         }
4983     }
4984
4985   return need_assert;
4986 }
4987
4988 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4989    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4990    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4991
4992 static bool
4993 find_assert_locations (void)
4994 {
4995   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4996   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4997   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4998   int rpo_cnt, i;
4999   bool need_asserts;
5000
5001   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
5002   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
5003   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
5004     bb_rpo[rpo[i]] = i;
5005
5006   need_asserts = false;
5007   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
5008     {
5009       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
5010       edge e;
5011       edge_iterator ei;
5012
5013       if (!live[rpo[i]])
5014         {
5015           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5016           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
5017         }
5018
5019       /* Process BB and update the live information with uses in
5020          this block.  */
5021       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
5022
5023       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5024       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5025         {
5026           int pred_rpo = i;
5027           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5028             {
5029               int pred = e->src->index;
5030               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5031                 continue;
5032
5033               if (!live[pred])
5034                 {
5035                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5036                   sbitmap_zero (live[pred]);
5037                 }
5038               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5039
5040               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5041                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5042             }
5043
5044           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5045              live information from this block.  */
5046           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5047         }
5048       else
5049         {
5050           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5051           live[rpo[i]] = NULL;
5052         }
5053
5054       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5055          predecessors have been visited already.  */
5056       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5057         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5058             && live[e->dest->index])
5059           {
5060             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5061             live[e->dest->index] = NULL;
5062           }
5063     }
5064
5065   XDELETEVEC (rpo);
5066   XDELETEVEC (bb_rpo);
5067   XDELETEVEC (last_rpo);
5068   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5069     if (live[i])
5070       sbitmap_free (live[i]);
5071   XDELETEVEC (live);
5072
5073   return need_asserts;
5074 }
5075
5076 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5077    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5078
5079 static bool
5080 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5081 {
5082   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5083   gimple stmt;
5084   tree cond;
5085   gimple assert_stmt;
5086   edge_iterator ei;
5087   edge e;
5088
5089   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5090   if (loc->expr == loc->val)
5091     return false;
5092
5093   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5094   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5095   if (loc->e)
5096     {
5097       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5098          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5099       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5100                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5101                                == GIMPLE_SWITCH));
5102
5103       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5104       return true;
5105     }
5106
5107   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5108      statement must not be the last statement in the block.  */
5109   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5110   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5111     {
5112       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5113       return false;
5114     }
5115
5116   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5117      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5118      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5119      out of BB.  */
5120   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5121     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5122       {
5123         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5124         return true;
5125       }
5126
5127   gcc_unreachable ();
5128 }
5129
5130
5131 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5132    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5133    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5134
5135 static void
5136 process_assert_insertions (void)
5137 {
5138   unsigned i;
5139   bitmap_iterator bi;
5140   bool update_edges_p = false;
5141   int num_asserts = 0;
5142
5143   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5144     dump_all_asserts (dump_file);
5145
5146   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5147     {
5148       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5149       gcc_assert (loc);
5150
5151       while (loc)
5152         {
5153           assert_locus_t next = loc->next;
5154           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5155           free (loc);
5156           loc = next;
5157           num_asserts++;
5158         }
5159     }
5160
5161   if (update_edges_p)
5162     gsi_commit_edge_inserts ();
5163
5164   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5165                             num_asserts);
5166 }
5167
5168
5169 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5170    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5171    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5172    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5173
5174    x = ...
5175    y = ...
5176    if (x < y)
5177      y = x - 2;
5178    else
5179      x = y + 3;
5180
5181    this pass will transform the code into:
5182
5183    x = ...
5184    y = ...
5185    if (x < y)
5186     {
5187       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5188       y = x - 2
5189     }
5190    else
5191     {
5192       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5193       x = y + 3
5194     }
5195
5196    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5197    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5198    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5199    definition of 'x'.  */
5200
5201 static void
5202 insert_range_assertions (void)
5203 {
5204   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5205   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5206
5207   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5208
5209   if (find_assert_locations ())
5210     {
5211       process_assert_insertions ();
5212       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5213     }
5214
5215   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5216     {
5217       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5218       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5219     }
5220
5221   free (asserts_for);
5222   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5223 }
5224
5225 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5226    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5227    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5228    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5229    non-overlapping with valid range.
5230    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5231
5232 static void
5233 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5234 {
5235   value_range_t* vr = NULL;
5236   tree low_sub, up_sub;
5237   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5238   tree base;
5239
5240   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5241     return;
5242
5243   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5244   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5245
5246   /* Can not check flexible arrays.  */
5247   if (!up_bound
5248       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5249     return;
5250
5251   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5252      beyond the types array bounds.  */
5253   base = get_base_address (ref);
5254   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5255     {
5256       tree cref, next = NULL_TREE;
5257
5258       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5259         return;
5260
5261       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5262       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5263         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5264              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5265              next = DECL_CHAIN (next))
5266           ;
5267
5268       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5269          union type do not warn.  */
5270       if (!next)
5271         return;
5272     }
5273
5274   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5275   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5276
5277   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5278     {
5279       vr = get_value_range (low_sub);
5280       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5281         {
5282           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5283           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5284         }
5285     }
5286
5287   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5288     {
5289       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5290           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5291           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5292           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5293         {
5294           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5295                       "array subscript is outside array bounds");
5296           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5297         }
5298     }
5299   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5300            && (ignore_off_by_one
5301                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5302                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5303                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5304                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5305     {
5306       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5307                   "array subscript is above array bounds");
5308       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5309     }
5310   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5311            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5312     {
5313       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5314                   "array subscript is below array bounds");
5315       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5316     }
5317 }
5318
5319 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5320    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5321
5322 static void
5323 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5324 {
5325   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5326     {
5327       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5328
5329       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5330         return;
5331
5332       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5333           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5334         return;
5335
5336       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5337     }
5338
5339
5340   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5341   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5342     return;
5343
5344   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5345   do
5346     {
5347       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5348         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5349
5350       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5351     }
5352   while (handled_component_p (t));
5353
5354   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5355       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5356       && !TREE_NO_WARNING (t))
5357     {
5358       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5359       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5360       double_int idx;
5361       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5362           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5363           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5364         return;
5365
5366       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5367       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5368       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5369       if (!low_bound
5370           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5371           || !up_bound
5372           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5373           || !el_sz
5374           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5375         return;
5376
5377       idx = mem_ref_offset (t);
5378       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5379       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5380         {
5381           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5382                       "array subscript is below array bounds");
5383           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5384         }
5385       else if (double_int_scmp (idx,
5386                                 double_int_add
5387                                   (double_int_add
5388                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5389                                      double_int_neg
5390                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5391                                     double_int_one)) > 0)
5392         {
5393           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5394                       "array subscript is above array bounds");
5395           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5396         }
5397     }
5398 }
5399
5400 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5401    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5402    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5403    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5404    passed in DATA.  */
5405
5406 static tree
5407 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5408 {
5409   tree t = *tp;
5410   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5411   location_t location;
5412
5413   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5414     location = EXPR_LOCATION (t);
5415   else
5416     {
5417       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5418       location = *locp;
5419     }
5420
5421   *walk_subtree = TRUE;
5422
5423   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5424     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5425
5426   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5427       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5428     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5429
5430   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5431     *walk_subtree = FALSE;
5432
5433   return NULL_TREE;
5434 }
5435
5436 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5437    on them.  */
5438
5439 static void
5440 check_all_array_refs (void)
5441 {
5442   basic_block bb;
5443   gimple_stmt_iterator si;
5444
5445   FOR_EACH_BB (bb)
5446     {
5447       edge_iterator ei;
5448       edge e;
5449       bool executable = false;
5450
5451       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5452       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5453         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5454       if (!executable)
5455         continue;
5456
5457       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5458         {
5459           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5460           struct walk_stmt_info wi;
5461           if (!gimple_has_location (stmt))
5462             continue;
5463
5464           if (is_gimple_call (stmt))
5465             {
5466               size_t i;
5467               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5468               for (i = 0; i < n; i++)
5469                 {
5470                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5471                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5472                 }
5473             }
5474           else
5475             {
5476               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5477               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5478                                     gimple_location_ptr (stmt));
5479
5480               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5481                               check_array_bounds,
5482                               &wi);
5483             }
5484         }
5485     }
5486 }
5487
5488 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5489    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5490    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5491    VRP.
5492
5493    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5494    names that had useful range information attached to them.  For
5495    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5496    then N_i will have the range [3, +INF].
5497
5498    However, by converting the assertion into the implied copy
5499    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5500    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5501    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5502    things like jump threading.
5503
5504    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5505    VRP need to handle them appropriately.
5506
5507    Another approach would be to make the range information a first
5508    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5509    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5510    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5511
5512 static void
5513 remove_range_assertions (void)
5514 {
5515   basic_block bb;
5516   gimple_stmt_iterator si;
5517
5518   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5519      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5520      referenced by the current BSI.  */
5521   FOR_EACH_BB (bb)
5522     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5523       {
5524         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5525         gimple use_stmt;
5526
5527         if (is_gimple_assign (stmt)
5528             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5529           {
5530             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5531             tree var;
5532             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5533             use_operand_p use_p;
5534             imm_use_iterator iter;
5535
5536             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5537
5538             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5539             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5540             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5541                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5542               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5543                 {
5544                   SET_USE (use_p, var);
5545                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5546                 }
5547
5548             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5549             gsi_remove (&si, true);
5550             release_defs (stmt);
5551           }
5552         else
5553           gsi_next (&si);
5554       }
5555 }
5556
5557
5558 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5559
5560 static bool
5561 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5562 {
5563   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5564       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5565       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5566           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5567     return true;
5568   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5569     {
5570       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5571
5572       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5573          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5574          builtin functions.  */
5575       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5576           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5577               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5578           && ((is_gimple_call (stmt)
5579                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5580                && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5581               || !gimple_vuse (stmt)))
5582         return true;
5583     }
5584   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5585            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5586     return true;
5587
5588   return false;
5589 }
5590
5591
5592 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5593
5594 static void
5595 vrp_initialize (void)
5596 {
5597   basic_block bb;
5598
5599   values_propagated = false;
5600   num_vr_values = num_ssa_names;
5601   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5602   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5603
5604   FOR_EACH_BB (bb)
5605     {
5606       gimple_stmt_iterator si;
5607
5608       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5609         {
5610           gimple phi = gsi_stmt (si);
5611           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5612             {
5613               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5614               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5615               prop_set_simulate_again (phi, false);
5616             }
5617           else
5618             prop_set_simulate_again (phi, true);
5619         }
5620
5621       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5622         {
5623           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5624
5625           /* If the statement is a control insn, then we do not
5626              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5627              to do so means that those edges will never get added.  */
5628           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5629             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5630           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5631             {
5632               ssa_op_iter i;
5633               tree def;
5634               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5635                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5636               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5637             }
5638           else
5639             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5640         }
5641     }
5642 }
5643
5644 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5645
5646 static inline tree
5647 vrp_valueize (tree name)
5648 {
5649   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5650     {
5651       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5652       if (vr->type == VR_RANGE
5653           && (vr->min == vr->max
5654               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5655         return vr->min;
5656     }
5657   return name;
5658 }
5659
5660 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5661    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5662
5663 static enum ssa_prop_result
5664 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5665 {
5666   tree def, lhs;
5667   ssa_op_iter iter;
5668   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5669   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5670
5671   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5672   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5673       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5674            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5675               build_range_type.  */
5676            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5677            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5678           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5679     {
5680       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5681
5682       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5683       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5684       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5685         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5686       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5687       else if (code == GIMPLE_CALL)
5688         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5689       else
5690         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5691
5692       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5693         {
5694           *output_p = lhs;
5695
5696           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5697             {
5698               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5699               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5700               fprintf (dump_file, ": ");
5701               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5702               fprintf (dump_file, "\n\n");
5703             }
5704
5705           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5706             return SSA_PROP_VARYING;
5707
5708           return SSA_PROP_INTERESTING;
5709         }
5710
5711       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5712     }
5713
5714   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5715   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5716     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5717
5718   return SSA_PROP_VARYING;
5719 }
5720
5721 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5722    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5723    is varying or undefined.  */
5724
5725 static inline value_range_t
5726 get_vr_for_comparison (int i)
5727 {
5728   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5729
5730   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5731      range.  This allows us to compare against names that may
5732      have N_i in their ranges.  */
5733   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5734     {
5735       vr.type = VR_RANGE;
5736       vr.min = ssa_name (i);
5737       vr.max = ssa_name (i);
5738     }
5739
5740   return vr;
5741 }
5742
5743 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5744    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5745    compare_range_with_value, including the setting of
5746    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5747
5748 static tree
5749 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5750                          bool *strict_overflow_p)
5751 {
5752   bitmap_iterator bi;
5753   unsigned i;
5754   bitmap e;
5755   tree retval, t;
5756   int used_strict_overflow;
5757   bool sop;
5758   value_range_t equiv_vr;
5759
5760   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5761   e = get_value_range (var)->equiv;
5762
5763   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5764      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5765   used_strict_overflow = -1;
5766
5767   /* Compare vars' value range with val.  */
5768   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5769   sop = false;
5770   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5771   if (retval)
5772     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5773
5774   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5775   if (e == NULL)
5776     {
5777       if (retval
5778           && used_strict_overflow > 0)
5779         *strict_overflow_p = true;
5780       return retval;
5781     }
5782
5783   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5784     {
5785       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5786       sop = false;
5787       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5788       if (t)
5789         {
5790           /* If we get different answers from different members
5791              of the equivalence set this check must be in a dead
5792              code region.  Folding it to a trap representation
5793              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5794           if (retval != NULL
5795               && t != retval)
5796             {
5797               retval = NULL_TREE;
5798               break;
5799             }
5800           retval = t;
5801
5802           if (!sop)
5803             used_strict_overflow = 0;
5804           else if (used_strict_overflow < 0)
5805             used_strict_overflow = 1;
5806         }
5807     }
5808
5809   if (retval
5810       && used_strict_overflow > 0)
5811     *strict_overflow_p = true;
5812
5813   return retval;
5814 }
5815
5816
5817 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5818    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5819    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5820    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5821    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5822
5823
5824 static tree
5825 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5826                bool *strict_overflow_p)
5827 {
5828   tree t, retval;
5829   bitmap e1, e2;
5830   bitmap_iterator bi1, bi2;
5831   unsigned i1, i2;
5832   int used_strict_overflow;
5833   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5834   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5835
5836   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5837      ranges of every name equivalent to N2.  */
5838   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5839   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5840
5841   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5842   if (s_obstack == NULL)
5843     {
5844       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5845       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5846       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5847       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5848     }
5849   if (e1 == NULL)
5850     e1 = s_e1;
5851   if (e2 == NULL)
5852     e2 = s_e2;
5853
5854   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5855      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5856      ranges.  */
5857   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5858   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5859
5860   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5861      names can be compared without checking their ranges.  */
5862   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5863     {
5864       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5865       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5866
5867       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5868              ? boolean_true_node
5869              : boolean_false_node;
5870     }
5871
5872   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5873      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5874   used_strict_overflow = -1;
5875
5876   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5877      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5878      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5879   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5880     {
5881       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5882
5883       t = retval = NULL_TREE;
5884       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5885         {
5886           bool sop = false;
5887
5888           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5889
5890           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5891           if (t)
5892             {
5893               /* If we get different answers from different members
5894                  of the equivalence set this check must be in a dead
5895                  code region.  Folding it to a trap representation
5896                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5897               if (retval != NULL
5898                   && t != retval)
5899                 {
5900                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5901                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5902                   return NULL_TREE;
5903                 }
5904               retval = t;
5905
5906               if (!sop)
5907                 used_strict_overflow = 0;
5908               else if (used_strict_overflow < 0)
5909                 used_strict_overflow = 1;
5910             }
5911         }
5912
5913       if (retval)
5914         {
5915           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5916           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5917           if (used_strict_overflow > 0)
5918             *strict_overflow_p = true;
5919           return retval;
5920         }
5921     }
5922
5923   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5924      comparison.  */
5925   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5926   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5927   return NULL_TREE;
5928 }
5929
5930 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5931
5932 static tree
5933 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5934                                                       tree op0, tree op1,
5935                                                       bool * strict_overflow_p)
5936 {
5937   value_range_t *vr0, *vr1;
5938
5939   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5940   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5941
5942   if (vr0 && vr1)
5943     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5944   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5945     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5946   else if (vr0 == NULL && vr1)
5947     return (compare_range_with_value
5948             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5949   return NULL;
5950 }
5951
5952 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5953
5954 static tree
5955 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5956                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5957                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5958 {
5959   tree ret;
5960   if (only_ranges)
5961     *only_ranges = true;
5962
5963   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5964   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5965       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5966     return NULL_TREE;
5967
5968   if (use_equiv_p)
5969     {
5970       if (only_ranges
5971           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5972                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5973         return ret;
5974       *only_ranges = false;
5975       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5976         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5977       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5978         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5979       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5980         return (compare_name_with_value
5981                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5982     }
5983   else
5984     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5985                                                                  strict_overflow_p);
5986   return NULL_TREE;
5987 }
5988
5989 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5990    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5991    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5992    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5993    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5994    appropriate.  */
5995
5996 static tree
5997 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5998 {
5999   bool sop;
6000   tree ret;
6001   bool only_ranges;
6002
6003   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
6004      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
6005   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
6006        && TREE_OVERFLOW (op0))
6007       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
6008           && TREE_OVERFLOW (op1)))
6009     return NULL_TREE;
6010
6011   sop = false;
6012   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
6013                                                  &only_ranges);
6014
6015   if (ret && sop)
6016     {
6017       enum warn_strict_overflow_code wc;
6018       const char* warnmsg;
6019
6020       if (is_gimple_min_invariant (ret))
6021         {
6022           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6023           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6024                        "simplifying conditional to constant");
6025         }
6026       else
6027         {
6028           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6029           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6030                        "simplifying conditional");
6031         }
6032
6033       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6034         {
6035           location_t location;
6036
6037           if (!gimple_has_location (stmt))
6038             location = input_location;
6039           else
6040             location = gimple_location (stmt);
6041           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6042         }
6043     }
6044
6045   if (warn_type_limits
6046       && ret && only_ranges
6047       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6048       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6049     {
6050       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6051          is being compared against a constant value that is outside of
6052          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6053          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6054          was specified, emit a warning.  */
6055       tree type = TREE_TYPE (op0);
6056       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6057
6058       if (vr0->type != VR_VARYING
6059           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6060           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6061           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6062           && is_gimple_min_invariant (op1))
6063         {
6064           location_t location;
6065
6066           if (!gimple_has_location (stmt))
6067             location = input_location;
6068           else
6069             location = gimple_location (stmt);
6070
6071           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6072                       integer_zerop (ret)
6073                       ? G_("comparison always false "
6074                            "due to limited range of data type")
6075                       : G_("comparison always true "
6076                            "due to limited range of data type"));
6077         }
6078     }
6079
6080   return ret;
6081 }
6082
6083
6084 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6085    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6086    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6087    SSA_PROP_VARYING.  */
6088
6089 static enum ssa_prop_result
6090 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6091 {
6092   tree val;
6093   bool sop;
6094
6095   *taken_edge_p = NULL;
6096
6097   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6098     {
6099       tree use;
6100       ssa_op_iter i;
6101
6102       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6103       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6104       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6105
6106       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6107         {
6108           fprintf (dump_file, "\t");
6109           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6110           fprintf (dump_file, ": ");
6111           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6112         }
6113
6114       fprintf (dump_file, "\n");
6115     }
6116
6117   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6118      ranges of each of its operands.
6119
6120      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6121      because those ranges may not yet be final and with the current
6122      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6123      of the names in the equivalence set have changed.
6124
6125      For instance, given the following code fragment
6126
6127         i_5 = PHI <8, i_13>
6128         ...
6129         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6130         if (i_14 == 1)
6131           ...
6132
6133      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6134      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6135      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6136      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6137      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6138      determine that the predicate is always false.
6139
6140      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6141      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6142      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6143      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6144      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6145      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6146      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6147      is not visited again, which stops propagation from visiting
6148      statements in the THEN clause of that if().
6149
6150      To properly fix this we would need to keep the previous range
6151      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6152      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6153      range [8, 8] to VR_VARYING.
6154
6155      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6156      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6157      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6158      4 more predicates folded in SPEC.  */
6159   sop = false;
6160
6161   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6162                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6163                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6164                                                  false, &sop, NULL);
6165   if (val)
6166     {
6167       if (!sop)
6168         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6169       else
6170         {
6171           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6172             fprintf (dump_file,
6173                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6174                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6175           val = NULL_TREE;
6176         }
6177     }
6178
6179   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6180     {
6181       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6182       if (val == NULL_TREE)
6183         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6184       else
6185         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6186     }
6187
6188   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6189 }
6190
6191 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6192    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6193    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6194
6195    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6196    returned.
6197
6198    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6199    it is placed in IDX and false is returned.
6200
6201    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6202    returned. */
6203
6204 static bool
6205 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6206 {
6207   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6208   size_t low, high;
6209
6210   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6211      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6212
6213   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6214     {
6215       tree t;
6216       int cmp;
6217       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6218       size_t i = (high + low) / 2;
6219       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6220
6221       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6222       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6223
6224       if (cmp == 0)
6225         {
6226           /* Ranges cannot be empty. */
6227           *idx = i;
6228           return true;
6229         }
6230       else if (cmp > 0)
6231         high = i;
6232       else
6233         {
6234           low = i + 1;
6235           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6236               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6237             {
6238               *idx = i;
6239               return true;
6240             }
6241         }
6242     }
6243
6244   *idx = high;
6245   return false;
6246 }
6247
6248 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6249    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6250    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6251    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6252    Returns true if the default label is not needed. */
6253
6254 static bool
6255 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6256                        size_t *max_idx)
6257 {
6258   size_t i, j;
6259   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6260   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6261
6262   if (i == j
6263       && min_take_default
6264       && max_take_default)
6265     {
6266       /* Only the default case label reached.
6267          Return an empty range. */
6268       *min_idx = 1;
6269       *max_idx = 0;
6270       return false;
6271     }
6272   else
6273     {
6274       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6275       tree low, high;
6276       size_t k;
6277
6278       if (max_take_default)
6279         j--;
6280
6281       /* If the case label range is continuous, we do not need
6282          the default case label.  Verify that.  */
6283       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6284       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6285         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6286       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6287         {
6288           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6289           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6290             {
6291               take_default = true;
6292               break;
6293             }
6294           high = low;
6295           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6296             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6297         }
6298
6299       *min_idx = i;
6300       *max_idx = j;
6301       return !take_default;
6302     }
6303 }
6304
6305 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6306    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6307    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6308    SSA_PROP_VARYING.  */
6309
6310 static enum ssa_prop_result
6311 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6312 {
6313   tree op, val;
6314   value_range_t *vr;
6315   size_t i = 0, j = 0;
6316   bool take_default;
6317
6318   *taken_edge_p = NULL;
6319   op = gimple_switch_index (stmt);
6320   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6321     return SSA_PROP_VARYING;
6322
6323   vr = get_value_range (op);
6324   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6325     {
6326       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6327       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6328       fprintf (dump_file, " with known range ");
6329       dump_value_range (dump_file, vr);
6330       fprintf (dump_file, "\n");
6331     }
6332
6333   if (vr->type != VR_RANGE
6334       || symbolic_range_p (vr))
6335     return SSA_PROP_VARYING;
6336
6337   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6338   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6339
6340   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6341      label */
6342   if (j < i)
6343     {
6344       gcc_assert (take_default);
6345       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6346     }
6347   else
6348     {
6349       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6350          are all reaching the same label.  */
6351
6352       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6353       if (take_default
6354           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6355           != CASE_LABEL (val))
6356         {
6357           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6358             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6359                      "range\n");
6360           return SSA_PROP_VARYING;
6361         }
6362       for (++i; i <= j; ++i)
6363         {
6364           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6365             {
6366               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6367                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6368                          "range\n");
6369               return SSA_PROP_VARYING;
6370             }
6371         }
6372     }
6373
6374   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6375                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6376
6377   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6378     {
6379       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6380       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6381     }
6382
6383   return SSA_PROP_INTERESTING;
6384 }
6385
6386
6387 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6388    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6389    interesting range into *OUTPUT_P.
6390
6391    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6392    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6393
6394    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6395
6396 static enum ssa_prop_result
6397 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6398 {
6399   tree def;
6400   ssa_op_iter iter;
6401
6402   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6403     {
6404       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6405       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6406       fprintf (dump_file, "\n");
6407     }
6408
6409   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6410     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6411   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6412     {
6413       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6414          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6415          builtin functions.  */
6416       if ((is_gimple_call (stmt)
6417            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6418            && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6419           || !gimple_vuse (stmt))
6420         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6421     }
6422   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6423     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6424   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6425     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6426
6427   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6428      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6429   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6430     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6431
6432   return SSA_PROP_VARYING;
6433 }
6434
6435
6436 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6437    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6438    may not be the smallest possible such range.  */
6439
6440 static void
6441 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6442 {
6443   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6444     {
6445       copy_value_range (vr0, vr1);
6446       return;
6447     }
6448
6449   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6450     {
6451       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6452       return;
6453     }
6454
6455   if (vr0->type == VR_VARYING)
6456     {
6457       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6458       return;
6459     }
6460
6461   if (vr1->type == VR_VARYING)
6462     {
6463       set_value_range_to_varying (vr0);
6464       return;
6465     }
6466
6467   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6468     {
6469       int cmp;
6470       tree min, max;
6471
6472       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6473          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6474          cannot be compared, then give up.  */
6475       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6476       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6477         min = vr1->min;
6478       else if (cmp == -1)
6479         min = vr0->min;
6480       else
6481         goto give_up;
6482
6483       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6484          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6485          give up.  */
6486       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6487       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6488         max = vr1->max;
6489       else if (cmp == 1)
6490         max = vr0->max;
6491       else
6492         goto give_up;
6493
6494       /* Check for useless ranges.  */
6495       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6496           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6497               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6498         goto give_up;
6499
6500       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6501          the two sets.  */
6502       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6503         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6504       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6505         bitmap_clear (vr0->equiv);
6506
6507       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6508     }
6509   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6510     {
6511       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6512          Only handle the case of identical ranges.  */
6513       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6514           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6515           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6516         {
6517           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6518              the two sets.  */
6519           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6520             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6521           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6522             bitmap_clear (vr0->equiv);
6523         }
6524       else
6525         goto give_up;
6526     }
6527   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6528     {
6529       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6530          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6531          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6532       if (!symbolic_range_p (vr0)
6533           && !symbolic_range_p (vr1)
6534           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6535         {
6536           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6537              set.  We need to compute the intersection of the two
6538              equivalence sets.  */
6539           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6540             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6541
6542           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6543              the two sets.  */
6544           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6545             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6546           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6547             bitmap_clear (vr0->equiv);
6548         }
6549       else
6550         goto give_up;
6551     }
6552   else
6553     gcc_unreachable ();
6554
6555   return;
6556
6557 give_up:
6558   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6559      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6560      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6561      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6562      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6563   if (!symbolic_range_p (vr0)
6564       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6565           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6566       && !symbolic_range_p (vr1)
6567       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6568           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6569     {
6570       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6571
6572       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6573          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6574       if (vr0->equiv)
6575         bitmap_clear (vr0->equiv);
6576     }
6577   else
6578     set_value_range_to_varying (vr0);
6579 }
6580
6581
6582 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6583    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6584    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6585
6586 static enum ssa_prop_result
6587 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6588 {
6589   size_t i;
6590   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6591   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6592   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6593   int edges, old_edges;
6594   struct loop *l;
6595
6596   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6597     {
6598       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6599       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6600     }
6601
6602   edges = 0;
6603   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6604     {
6605       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6606
6607       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6608         {
6609           fprintf (dump_file,
6610               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6611               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6612               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6613         }
6614
6615       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6616         {
6617           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6618           value_range_t vr_arg;
6619
6620           ++edges;
6621
6622           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6623             {
6624               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6625             }
6626           else
6627             {
6628               if (is_overflow_infinity (arg))
6629                 {
6630                   arg = copy_node (arg);
6631                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6632                 }
6633
6634               vr_arg.type = VR_RANGE;
6635               vr_arg.min = arg;
6636               vr_arg.max = arg;
6637               vr_arg.equiv = NULL;
6638             }
6639
6640           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6641             {
6642               fprintf (dump_file, "\t");
6643               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6644               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6645               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6646               fprintf (dump_file, "\n");
6647             }
6648
6649           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6650
6651           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6652             break;
6653         }
6654     }
6655
6656   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6657     goto varying;
6658   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
6659     goto update_range;
6660
6661   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6662   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6663
6664   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6665      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6666      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6667      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6668      which are not in a loop.  */
6669   if (edges > 0
6670       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6671       && edges == old_edges)
6672     {
6673       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6674       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6675
6676       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6677          the range changed.  */
6678       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6679            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6680           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6681         goto varying;
6682
6683       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6684          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6685          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6686          other case to avoid infinite bouncing between different
6687          minimums.  */
6688       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6689         {
6690           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6691               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6692             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6693           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6694             vr_result.min =
6695                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6696         }
6697
6698       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6699          the previous one, go all the way to +INF.  */
6700       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6701         {
6702           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6703               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6704             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6705           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6706             vr_result.max =
6707                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6708         }
6709
6710       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6711          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6712       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6713            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6714           && current_loops
6715           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6716           && l->header == gimple_bb (phi))
6717         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6718
6719       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6720          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6721          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6722       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6723            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6724           || compare_values (vr_result.min,
6725                              vr_result.max) > 0)
6726         goto varying;
6727     }
6728
6729   /* If the new range is different than the previous value, keep
6730      iterating.  */
6731 update_range:
6732   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6733     {
6734       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6735         {
6736           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6737           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6738           fprintf (dump_file, ": ");
6739           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6740           fprintf (dump_file, "\n\n");
6741         }
6742
6743       return SSA_PROP_INTERESTING;
6744     }
6745
6746   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6747   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6748
6749   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6750 varying:
6751   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6752   return SSA_PROP_VARYING;
6753 }
6754
6755 /* Simplify boolean operations if the source is known
6756    to be already a boolean.  */
6757 static bool
6758 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6759 {
6760   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6761   tree lhs, op0, op1;
6762   bool need_conversion;
6763
6764   /* We handle only !=/== case here.  */
6765   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
6766
6767   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6768   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
6769     return false;
6770
6771   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6772   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
6773     return false;
6774
6775   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
6776      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
6777   if (rhs_code == EQ_EXPR)
6778     {
6779       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6780         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
6781       else
6782         return false;
6783     }
6784
6785   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6786   need_conversion
6787     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
6788
6789   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
6790   if (need_conversion
6791       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6792       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
6793       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
6794     return false;
6795
6796   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
6797   if (integer_zerop (op1))
6798     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6799                                     need_conversion
6800                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
6801                                     op0, NULL_TREE);
6802   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
6803   else if (need_conversion)
6804     {
6805       gimple newop;
6806       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (op0), NULL);
6807       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
6808       tem = make_ssa_name (tem, newop);
6809       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
6810       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
6811       update_stmt (newop);
6812       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
6813     }
6814   /* Or without.  */
6815   else
6816     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
6817   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6818
6819   return true;
6820 }
6821
6822 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6823    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6824    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6825
6826 static bool
6827 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6828 {
6829   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6830   tree val = NULL;
6831   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6832   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6833   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6834
6835   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6836     {
6837       val = integer_one_node;
6838     }
6839   else
6840     {
6841       bool sop = false;
6842
6843       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6844
6845       if (val
6846           && sop
6847           && integer_onep (val)
6848           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6849         {
6850           location_t location;
6851
6852           if (!gimple_has_location (stmt))
6853             location = input_location;
6854           else
6855             location = gimple_location (stmt);
6856           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6857                       "assuming signed overflow does not occur when "
6858                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6859         }
6860     }
6861
6862   if (val && integer_onep (val))
6863     {
6864       tree t;
6865
6866       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6867         {
6868           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6869           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6870           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6871           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6872         }
6873       else
6874         {
6875           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6876           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6877           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6878
6879           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6880           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6881           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6882         }
6883
6884       update_stmt (stmt);
6885       return true;
6886     }
6887
6888   return false;
6889 }
6890
6891 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6892    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6893    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6894
6895 static bool
6896 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6897 {
6898   tree val = NULL;
6899   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6900   tree type = TREE_TYPE (op);
6901   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6902
6903   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6904     {
6905       val = integer_zero_node;
6906     }
6907   else if (vr)
6908     {
6909       bool sop = false;
6910
6911       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6912       if (!val)
6913         {
6914           sop = false;
6915           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6916                                           &sop);
6917
6918           if (val)
6919             {
6920               if (integer_zerop (val))
6921                 val = integer_one_node;
6922               else if (integer_onep (val))
6923                 val = integer_zero_node;
6924             }
6925         }
6926
6927       if (val
6928           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6929         {
6930           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6931             {
6932               location_t location;
6933
6934               if (!gimple_has_location (stmt))
6935                 location = input_location;
6936               else
6937                 location = gimple_location (stmt);
6938               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6939                           "assuming signed overflow does not occur when "
6940                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6941             }
6942
6943           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6944           if (integer_onep (val))
6945             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6946           else
6947             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6948           update_stmt (stmt);
6949           return true;
6950         }
6951     }
6952
6953   return false;
6954 }
6955
6956 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
6957    If all the bits that are being cleared by & are already
6958    known to be zero from VR, or all the bits that are being
6959    set by | are already known to be one from VR, the bit
6960    operation is redundant.  */
6961
6962 static bool
6963 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6964 {
6965   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6966   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6967   tree op = NULL_TREE;
6968   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6969   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6970   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
6971   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
6972   double_int mask;
6973
6974   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6975     vr0 = *(get_value_range (op0));
6976   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
6977     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
6978   else
6979     return false;
6980
6981   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
6982     vr1 = *(get_value_range (op1));
6983   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
6984     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
6985   else
6986     return false;
6987
6988   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
6989     return false;
6990   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
6991     return false;
6992
6993   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
6994     {
6995     case BIT_AND_EXPR:
6996       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
6997       if (double_int_zero_p (mask))
6998         {
6999           op = op0;
7000           break;
7001         }
7002       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7003       if (double_int_zero_p (mask))
7004         {
7005           op = op1;
7006           break;
7007         }
7008       break;
7009     case BIT_IOR_EXPR:
7010       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
7011       if (double_int_zero_p (mask))
7012         {
7013           op = op1;
7014           break;
7015         }
7016       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
7017       if (double_int_zero_p (mask))
7018         {
7019           op = op0;
7020           break;
7021         }
7022       break;
7023     default:
7024       gcc_unreachable ();
7025     }
7026
7027   if (op == NULL_TREE)
7028     return false;
7029
7030   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7031   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7032   return true;
7033 }
7034
7035 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7036    a known value range VR.
7037
7038    If there is one and only one value which will satisfy the
7039    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7040
7041 static tree
7042 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7043                       tree op1, value_range_t *vr)
7044 {
7045   tree min = NULL;
7046   tree max = NULL;
7047
7048   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7049      the conditional as it was written.  */
7050   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7051     {
7052       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7053          here.  */
7054       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7055
7056       max = op1;
7057       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7058         {
7059           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7060           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7061           if (EXPR_P (max))
7062             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7063         }
7064     }
7065   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7066     {
7067       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7068          here.  */
7069       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7070
7071       min = op1;
7072       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7073         {
7074           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7075           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7076           if (EXPR_P (min))
7077             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7078         }
7079     }
7080
7081   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7082      value range information we have for op0.  */
7083   if (min && max)
7084     {
7085       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7086         min = vr->min;
7087       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7088         max = vr->max;
7089
7090       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7091          then there is only one value which can satisfy the condition,
7092          return that value.  */
7093       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7094         return min;
7095     }
7096   return NULL;
7097 }
7098
7099 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7100    test if the range information indicates only one value can satisfy
7101    the original conditional.  */
7102
7103 static bool
7104 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7105 {
7106   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7107   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7108   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7109
7110   if (cond_code != NE_EXPR
7111       && cond_code != EQ_EXPR
7112       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7113       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7114       && is_gimple_min_invariant (op1))
7115     {
7116       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7117
7118       /* If we have range information for OP0, then we might be
7119          able to simplify this conditional. */
7120       if (vr->type == VR_RANGE)
7121         {
7122           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7123
7124           if (new_tree)
7125             {
7126               if (dump_file)
7127                 {
7128                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7129                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7130                   fprintf (dump_file, " into ");
7131                 }
7132
7133               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7134               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7135               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7136
7137               update_stmt (stmt);
7138
7139               if (dump_file)
7140                 {
7141                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7142                   fprintf (dump_file, "\n");
7143                 }
7144
7145               return true;
7146             }
7147
7148           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7149              with integral types here, so no need to worry about
7150              issues with inverting FP comparisons.  */
7151           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7152           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7153
7154           if (new_tree)
7155             {
7156               if (dump_file)
7157                 {
7158                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7159                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7160                   fprintf (dump_file, " into ");
7161                 }
7162
7163               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7164               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7165               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7166
7167               update_stmt (stmt);
7168
7169               if (dump_file)
7170                 {
7171                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7172                   fprintf (dump_file, "\n");
7173                 }
7174
7175               return true;
7176             }
7177         }
7178     }
7179
7180   return false;
7181 }
7182
7183 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7184    argument.  */
7185
7186 static bool
7187 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7188 {
7189   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7190   value_range_t *vr;
7191   bool take_default;
7192   edge e;
7193   edge_iterator ei;
7194   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7195   tree vec2;
7196   switch_update su;
7197
7198   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7199     {
7200       vr = get_value_range (op);
7201
7202       /* We can only handle integer ranges.  */
7203       if (vr->type != VR_RANGE
7204           || symbolic_range_p (vr))
7205         return false;
7206
7207       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7208       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7209     }
7210   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7211     {
7212       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7213       if (take_default)
7214         {
7215           i = 1;
7216           j = 0;
7217         }
7218       else
7219         {
7220           j = i;
7221         }
7222     }
7223   else
7224     return false;
7225
7226   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7227
7228   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7229   if (i == 1
7230       && j == n - 1
7231       && take_default)
7232     return false;
7233
7234   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7235   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7236   n2 = 0;
7237
7238   /* Add the default edge, if necessary.  */
7239   if (take_default)
7240     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7241
7242   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7243     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7244
7245   /* Mark needed edges.  */
7246   for (i = 0; i < n2; ++i)
7247     {
7248       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7249                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7250       e->aux = (void *)-1;
7251     }
7252
7253   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7254   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7255     {
7256       if (e->aux == (void *)-1)
7257         {
7258           e->aux = NULL;
7259           continue;
7260         }
7261
7262       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7263         {
7264           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7265         }
7266       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7267       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7268     }
7269
7270   /* And queue an update for the stmt.  */
7271   su.stmt = stmt;
7272   su.vec = vec2;
7273   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7274   return false;
7275 }
7276
7277 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7278
7279 static bool
7280 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7281 {
7282   tree innerop, middleop, finaltype;
7283   gimple def_stmt;
7284   value_range_t *innervr;
7285   bool inner_unsigned_p, middle_unsigned_p, final_unsigned_p;
7286   unsigned inner_prec, middle_prec, final_prec;
7287   double_int innermin, innermed, innermax, middlemin, middlemed, middlemax;
7288
7289   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7290   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7291     return false;
7292   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7293   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7294   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7295       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7296     return false;
7297   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7298   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7299     return false;
7300
7301   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7302   innervr = get_value_range (innerop);
7303   if (innervr->type != VR_RANGE
7304       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7305       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7306     return false;
7307
7308   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7309      the middle conversion is removed.  */
7310   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7311   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7312
7313   inner_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (innerop));
7314   middle_prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop));
7315   final_prec = TYPE_PRECISION (finaltype);
7316
7317   /* If the first conversion is not injective, the second must not
7318      be widening.  */
7319   if (double_int_cmp (double_int_sub (innermax, innermin),
7320                       double_int_mask (middle_prec), true) > 0
7321       && middle_prec < final_prec)
7322     return false;
7323   /* We also want a medium value so that we can track the effect that
7324      narrowing conversions with sign change have.  */
7325   inner_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (innerop));
7326   if (inner_unsigned_p)
7327     innermed = double_int_rshift (double_int_mask (inner_prec),
7328                                   1, inner_prec, false);
7329   else
7330     innermed = double_int_zero;
7331   if (double_int_cmp (innermin, innermed, inner_unsigned_p) >= 0
7332       || double_int_cmp (innermed, innermax, inner_unsigned_p) >= 0)
7333     innermed = innermin;
7334
7335   middle_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop));
7336   middlemin = double_int_ext (innermin, middle_prec, middle_unsigned_p);
7337   middlemed = double_int_ext (innermed, middle_prec, middle_unsigned_p);
7338   middlemax = double_int_ext (innermax, middle_prec, middle_unsigned_p);
7339
7340   /* Require that the final conversion applied to both the original
7341      and the intermediate range produces the same result.  */
7342   final_unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (finaltype);
7343   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7344                                            final_prec, final_unsigned_p),
7345                            double_int_ext (innermin,
7346                                            final_prec, final_unsigned_p))
7347       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemed,
7348                                               final_prec, final_unsigned_p),
7349                               double_int_ext (innermed,
7350                                               final_prec, final_unsigned_p))
7351       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7352                                               final_prec, final_unsigned_p),
7353                               double_int_ext (innermax,
7354                                               final_prec, final_unsigned_p)))
7355     return false;
7356
7357   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7358   update_stmt (stmt);
7359   return true;
7360 }
7361
7362 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7363    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7364
7365 static bool
7366 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7367 {
7368   tree src_type;
7369   unsigned src_precision;
7370   double_int tem;
7371
7372   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7373   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7374   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7375       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7376     return false;
7377
7378   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7379   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7380   if (src_precision < precision
7381       || (src_precision == precision
7382           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7383     return true;
7384
7385   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7386   if (vr->type != VR_RANGE
7387       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7388       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7389     return false;
7390
7391   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7392      has to be clear.  */
7393   if (src_precision == precision
7394       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7395     return false;
7396
7397   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7398      the result for equality.  */
7399   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7400   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7401     return false;
7402   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7403   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7404     return false;
7405
7406   return true;
7407 }
7408
7409 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7410
7411 static bool
7412 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7413 {
7414   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7415   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7416   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7417   enum machine_mode mode;
7418   tree tem;
7419   gimple conv;
7420
7421   /* We can only handle constant ranges.  */
7422   if (vr->type != VR_RANGE
7423       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7424       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7425     return false;
7426
7427   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7428   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7429       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7430           != CODE_FOR_nothing)
7431       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7432                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7433     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7434   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7435   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7436                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7437     return false;
7438   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7439      integer mode available.  */
7440   else
7441     {
7442       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7443       do
7444         {
7445           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7446              or if the value-range does not fit in the signed type
7447              try with a wider mode.  */
7448           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7449               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7450             break;
7451
7452           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7453           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7454              optabs expansion code.  */
7455           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7456             return false;
7457         }
7458       while (mode != VOIDmode);
7459       if (mode == VOIDmode)
7460         return false;
7461     }
7462
7463   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7464      float conversion.  */
7465   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7466                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7467   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7468   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7469   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7470   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7471   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7472   update_stmt (stmt);
7473
7474   return true;
7475 }
7476
7477 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7478
7479 static bool
7480 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7481 {
7482   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7483   if (is_gimple_assign (stmt))
7484     {
7485       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7486       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7487
7488       switch (rhs_code)
7489         {
7490         case EQ_EXPR:
7491         case NE_EXPR:
7492           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
7493              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
7494              values.  */
7495           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7496             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7497           break;
7498
7499       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7500          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7501          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7502         case TRUNC_DIV_EXPR:
7503         case TRUNC_MOD_EXPR:
7504           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7505               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7506             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7507           break;
7508
7509       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7510         case ABS_EXPR:
7511           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7512               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7513             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7514           break;
7515
7516         case BIT_AND_EXPR:
7517         case BIT_IOR_EXPR:
7518           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7519              if all the bits being cleared are already cleared or
7520              all the bits being set are already set.  */
7521           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7522             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7523           break;
7524
7525         CASE_CONVERT:
7526           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7527               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7528             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7529           break;
7530
7531         case FLOAT_EXPR:
7532           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7533               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7534             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7535           break;
7536
7537         default:
7538           break;
7539         }
7540     }
7541   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7542     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7543   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7544     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7545
7546   return false;
7547 }
7548
7549 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7550    computed using the value range information computed by VRP, compute
7551    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7552
7553 static bool
7554 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7555 {
7556   bool assignment_p = false;
7557   tree val;
7558   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7559
7560   if (is_gimple_assign (stmt)
7561       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7562     {
7563       assignment_p = true;
7564       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7565                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7566                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7567                                       stmt);
7568     }
7569   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7570     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7571                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7572                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7573                                     stmt);
7574   else
7575     return false;
7576
7577   if (val)
7578     {
7579       if (assignment_p)
7580         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7581
7582       if (dump_file)
7583         {
7584           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7585           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7586           fprintf (dump_file, " to ");
7587           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7588           fprintf (dump_file, "\n");
7589         }
7590
7591       if (is_gimple_assign (stmt))
7592         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7593       else
7594         {
7595           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7596           if (integer_zerop (val))
7597             gimple_cond_make_false (stmt);
7598           else if (integer_onep (val))
7599             gimple_cond_make_true (stmt);
7600           else
7601             gcc_unreachable ();
7602         }
7603
7604       return true;
7605     }
7606
7607   return false;
7608 }
7609
7610 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7611
7612 static bool
7613 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7614 {
7615   if (fold_predicate_in (si))
7616     return true;
7617
7618   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7619 }
7620
7621 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7622    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7623
7624    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7625    restored.  */
7626 static VEC(tree,heap) *stack;
7627
7628 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7629    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7630    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7631    for any overflow warnings.  */
7632
7633 static tree
7634 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7635 {
7636   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7637      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7638      worth the compile time cost.  */
7639   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7640     return NULL;
7641
7642   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7643                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7644                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7645 }
7646
7647 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7648    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7649    when the block is reached from a specific predecessor, we
7650    may be able to determine which of the outgoing edges will
7651    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7652    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7653    optimization opportunities.
7654
7655    This routine is effectively a driver for the generic jump
7656    threading code.  It basically just presents the generic code
7657    with edges that may be suitable for jump threading.
7658
7659    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7660    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7661    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7662    to expose those opportunities would be significant.
7663
7664    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7665    for later realization.  */
7666
7667 static void
7668 identify_jump_threads (void)
7669 {
7670   basic_block bb;
7671   gimple dummy;
7672   int i;
7673   edge e;
7674
7675   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7676      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7677      information as we need it within the jump threading code.  */
7678   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7679
7680   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7681      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7682      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7683      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7684      recompute it.  */
7685   mark_dfs_back_edges ();
7686
7687   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7688      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7689   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7690     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7691
7692   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7693      that might be recorded.  */
7694   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7695
7696   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7697      conditional and just modify it in-place when attempting to
7698      thread jumps.  */
7699   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7700                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7701                              NULL, NULL);
7702
7703   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7704      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7705      as a dominator walker and record data during the walk, but
7706      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7707      threading opportunities we are trying to identify at this
7708      point in compilation.  */
7709   FOR_EACH_BB (bb)
7710     {
7711       gimple last;
7712
7713       /* If the generic jump threading code does not find this block
7714          interesting, then there is nothing to do.  */
7715       if (! potentially_threadable_block (bb))
7716         continue;
7717
7718       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7719          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7720          terribly important.  */
7721       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7722
7723       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7724          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7725          argument will be the same as the first argument, so no need to
7726          check it explicitly.  */
7727       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7728           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7729               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7730               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7731                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7732               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7733                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7734         {
7735           edge_iterator ei;
7736
7737           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7738              successors which also ends in a suitable conditional or
7739              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7740              it to a specific successor.  */
7741           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7742             {
7743               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7744                  in the CFG.  */
7745               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7746                 continue;
7747
7748               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7749                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7750             }
7751         }
7752     }
7753
7754   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7755      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7756      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7757 }
7758
7759 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7760    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7761    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7762
7763    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7764    processing by the pass manager.  */
7765 static void
7766 finalize_jump_threads (void)
7767 {
7768   thread_through_all_blocks (false);
7769   VEC_free (tree, heap, stack);
7770 }
7771
7772
7773 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7774
7775 static void
7776 vrp_finalize (void)
7777 {
7778   size_t i;
7779
7780   values_propagated = true;
7781
7782   if (dump_file)
7783     {
7784       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7785       dump_all_value_ranges (dump_file);
7786       fprintf (dump_file, "\n");
7787     }
7788
7789   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7790                        vrp_fold_stmt, false);
7791
7792   if (warn_array_bounds)
7793     check_all_array_refs ();
7794
7795   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7796      the datastructures built by VRP.  */
7797   identify_jump_threads ();
7798
7799   /* Free allocated memory.  */
7800   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7801     if (vr_value[i])
7802       {
7803         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7804         free (vr_value[i]);
7805       }
7806
7807   free (vr_value);
7808   free (vr_phi_edge_counts);
7809
7810   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7811      and not available.  */
7812   vr_value = NULL;
7813   vr_phi_edge_counts = NULL;
7814 }
7815
7816
7817 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7818    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7819    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7820    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7821    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7822
7823    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7824    instead of constants.
7825
7826    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7827    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7828
7829      1  x_9 = p_3->a;
7830      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7831      3  if (p_4 == q_2)
7832      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7833      5  endif
7834      6  if (q_2)
7835
7836    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7837    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7838    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7839
7840    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7841    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7842    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7843    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7844
7845    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7846    between names so that we can take advantage of information from
7847    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7848    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7849
7850    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7851    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7852    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7853
7854    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7855    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7856    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7857    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7858    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7859    probabilities to aid branch prediction.  */
7860
7861 static unsigned int
7862 execute_vrp (void)
7863 {
7864   int i;
7865   edge e;
7866   switch_update *su;
7867
7868   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7869   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7870   scev_initialize ();
7871
7872   insert_range_assertions ();
7873
7874   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7875      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7876      this using undefined behavior.  */
7877   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7878   estimate_numbers_of_iterations (false);
7879
7880   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7881   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7882   threadedge_initialize_values ();
7883
7884   vrp_initialize ();
7885   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7886   vrp_finalize ();
7887
7888   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7889
7890   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7891      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7892      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7893   remove_range_assertions ();
7894
7895   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7896      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7897      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7898      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7899      duplication and CFG manipulation.  */
7900   update_ssa (TODO_update_ssa);
7901
7902   finalize_jump_threads ();
7903
7904   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7905      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7906   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7907     remove_edge (e);
7908   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7909   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7910     {
7911       size_t j;
7912       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7913       tree label;
7914       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7915       for (j = 0; j < n; j++)
7916         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7917       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7918          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7919          optimal expansion.  */
7920       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7921       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7922       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7923     }
7924
7925   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7926     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7927
7928   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7929   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7930   threadedge_finalize_values ();
7931
7932   scev_finalize ();
7933   loop_optimizer_finalize ();
7934   return 0;
7935 }
7936
7937 static bool
7938 gate_vrp (void)
7939 {
7940   return flag_tree_vrp != 0;
7941 }
7942
7943 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7944 {
7945  {
7946   GIMPLE_PASS,
7947   "vrp",                                /* name */
7948   gate_vrp,                             /* gate */
7949   execute_vrp,                          /* execute */
7950   NULL,                                 /* sub */
7951   NULL,                                 /* next */
7952   0,                                    /* static_pass_number */
7953   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7954   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7955   0,                                    /* properties_provided */
7956   0,                                    /* properties_destroyed */
7957   0,                                    /* todo_flags_start */
7958   TODO_cleanup_cfg
7959     | TODO_update_ssa
7960     | TODO_verify_ssa
7961     | TODO_verify_flow
7962     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7963  }
7964 };