OSDN Git Service

* tree-chrec.c (avoid_arithmetics_in_type_p): New.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
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 "diagnostic.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "tree-scalar-evolution.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "tree-chrec.h"
39
40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
41    sub-graph in find_assert_locations.  */
42 static sbitmap found_in_subgraph;
43
44 /* Local functions.  */
45 static int compare_values (tree val1, tree val2);
46
47 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
48    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
49    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
50    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
51    SSA name.  */
52 struct assert_locus_d
53 {
54   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
55   basic_block bb;
56
57   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
58      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
59   edge e;
60
61   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
62   block_stmt_iterator si;
63
64   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
65   enum tree_code comp_code;
66
67   /* Value being compared against.  */
68   tree val;
69
70   /* Next node in the linked list.  */
71   struct assert_locus_d *next;
72 };
73
74 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
75
76 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
77    assertions that should be inserted in the IL.  */
78 static bitmap need_assert_for;
79
80 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
81    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
82    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
83 static assert_locus_t *asserts_for;
84
85 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
86    visiting the same block more than once.  */
87 static sbitmap blocks_visited;
88
89 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
90    of values that SSA name N_I may take.  */
91 static value_range_t **vr_value;
92
93
94 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
95    current function signature.  */
96
97 static bool
98 nonnull_arg_p (tree arg)
99 {
100   tree t, attrs, fntype;
101   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
102
103   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
104
105   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
106   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
107
108   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
109   if (attrs == NULL_TREE)
110     return false;
111
112   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
113   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
114     return true;
115
116   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
117   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
118        t;
119        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
120     {
121       if (t == arg)
122         break;
123     }
124
125   gcc_assert (t == arg);
126
127   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
128   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
129     {
130       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
131         return true;
132     }
133
134   return false;
135 }
136
137
138 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
139
140 static void
141 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
142                  tree max, bitmap equiv)
143 {
144 #if defined ENABLE_CHECKING
145   /* Check the validity of the range.  */
146   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
147     {
148       int cmp;
149
150       gcc_assert (min && max);
151
152       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
153         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
154                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
155
156       cmp = compare_values (min, max);
157       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
158     }
159
160   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
161     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
162
163   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
164     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
165 #endif
166
167   vr->type = t;
168   vr->min = min;
169   vr->max = max;
170
171   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
172      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
173   if (vr->equiv == NULL)
174     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
175
176   if (equiv != vr->equiv)
177     {
178       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
179         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
180       else
181         bitmap_clear (vr->equiv);
182     }
183 }
184
185
186 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
187
188 static inline void
189 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
190 {
191   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
192 }
193
194 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.  */
195
196 static inline void
197 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type)
198 {
199   tree zero = build_int_cst (type, 0);
200   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, TYPE_MAX_VALUE (type), vr->equiv);
201 }
202
203 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
204
205 static inline void
206 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
207 {
208   tree zero = build_int_cst (type, 0);
209   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
210 }
211
212
213 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
214
215 static inline void
216 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
217 {
218   tree zero = build_int_cst (type, 0);
219   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
220 }
221
222
223 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
224
225 static inline void
226 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
227 {
228   vr->type = VR_VARYING;
229   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
230   if (vr->equiv)
231     bitmap_clear (vr->equiv);
232 }
233
234
235 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
236
237 static inline void
238 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
239 {
240   vr->type = VR_UNDEFINED;
241   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
242   if (vr->equiv)
243     bitmap_clear (vr->equiv);
244 }
245
246
247 /* Return value range information for VAR.  
248
249    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
250    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
251
252 static value_range_t *
253 get_value_range (tree var)
254 {
255   value_range_t *vr;
256   tree sym;
257   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
258
259   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
260   if (! vr_value)
261     return NULL;
262
263   vr = vr_value[ver];
264   if (vr)
265     return vr;
266
267   /* Create a default value range.  */
268   vr_value[ver] = vr = XNEW (value_range_t);
269   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
270
271   /* Allocate an equivalence set.  */
272   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
273
274   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
275      in VAR's type.  */
276   sym = SSA_NAME_VAR (var);
277   if (var == default_def (sym))
278     {
279       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
280          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
281          default definitions of PARM_DECLs.  */
282       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
283           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
284           && nonnull_arg_p (sym))
285         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
286       else
287         set_value_range_to_varying (vr);
288     }
289
290   return vr;
291 }
292
293 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
294
295 static inline bool
296 vrp_operand_equal_p (tree val1, tree val2)
297 {
298   return (val1 == val2
299           || (val1 && val2
300               && operand_equal_p (val1, val2, 0)));
301 }
302
303 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
304
305 static inline bool
306 vrp_bitmap_equal_p (bitmap b1, bitmap b2)
307 {
308   return (b1 == b2
309           || (b1 && b2
310               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
311 }
312
313 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
314    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
315    value.
316
317    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
318    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
319    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
320    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
321    is the range object associated with another SSA name.  */
322
323 static inline bool
324 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
325 {
326   value_range_t *old_vr;
327   bool is_new;
328
329   /* Update the value range, if necessary.  */
330   old_vr = get_value_range (var);
331   is_new = old_vr->type != new_vr->type
332            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
333            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
334            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
335
336   if (is_new)
337     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
338                      new_vr->equiv);
339
340   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
341   new_vr->equiv = NULL;
342
343   return is_new;
344 }
345
346
347 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
348
349 static void
350 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
351 {
352   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
353   value_range_t *vr = vr_value[ver];
354
355   bitmap_set_bit (equiv, ver);
356   if (vr && vr->equiv)
357     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
358 }
359
360
361 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
362
363 static inline bool
364 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
365 {
366   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
367          && integer_zerop (vr->min)
368          && integer_zerop (vr->max);
369 }
370
371
372 /* Return true if VR is [0, 0].  */
373
374 static inline bool
375 range_is_null (value_range_t *vr)
376 {
377   return vr->type == VR_RANGE
378          && integer_zerop (vr->min)
379          && integer_zerop (vr->max);
380 }
381
382
383 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
384
385 static inline bool
386 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
387 {
388   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
389           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
390 }
391
392 /* Like tree_expr_nonnegative_p, but this function uses value ranges
393    obtained so far.  */
394
395 static bool
396 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr)
397 {
398   return tree_expr_nonnegative_p (expr);
399 }
400
401 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
402    obtained so far.  */
403
404 static bool
405 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
406 {
407   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
408     return true;
409
410   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
411      is nonnull if X is nonnull.  */
412   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
413     {
414       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
415
416       if (base != NULL_TREE
417           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
418           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
419         {
420           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
421           if (range_is_nonnull (vr))
422             return true;
423         }
424     }
425
426   return false;
427 }
428
429 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
430    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
431
432 static bool
433 valid_value_p (tree expr)
434 {
435   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
436     return true;
437
438   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
439       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
440     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
441             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
442   
443   return is_gimple_min_invariant (expr);
444 }
445
446 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
447    
448         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
449         -1 if VAL1 < VAL2,
450          0 if VAL1 == VAL2,
451         +1 if VAL1 > VAL2, and
452         +2 if VAL1 != VAL2
453
454    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
455    and values that cannot be compared at compile time.  */
456
457 static int
458 compare_values (tree val1, tree val2)
459 {
460   if (val1 == val2)
461     return 0;
462
463   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
464      both integers.  */
465   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
466               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
467
468   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
469        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
470        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
471       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
472           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
473           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
474     {
475       tree n1, c1, n2, c2;
476       enum tree_code code1, code2;
477   
478       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
479          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
480          same name, return -2.  */
481       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
482         {
483           code1 = SSA_NAME;
484           n1 = val1;
485           c1 = NULL_TREE;
486         }
487       else
488         {
489           code1 = TREE_CODE (val1);
490           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
491           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
492           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
493             {
494               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
495               if (!c1)
496                 return -2;
497               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
498             }
499         }
500
501       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
502         {
503           code2 = SSA_NAME;
504           n2 = val2;
505           c2 = NULL_TREE;
506         }
507       else
508         {
509           code2 = TREE_CODE (val2);
510           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
511           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
512           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
513             {
514               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
515               if (!c2)
516                 return -2;
517               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
518             }
519         }
520
521       /* Both values must use the same name.  */
522       if (n1 != n2)
523         return -2;
524
525       if (code1 == SSA_NAME
526           && code2 == SSA_NAME)
527         /* NAME == NAME  */
528         return 0;
529
530       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
531       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1))
532           || flag_wrapv)
533         return -2;
534
535       if (code1 == SSA_NAME)
536         {
537           if (code2 == PLUS_EXPR)
538             /* NAME < NAME + CST  */
539             return -1;
540           else if (code2 == MINUS_EXPR)
541             /* NAME > NAME - CST  */
542             return 1;
543         }
544       else if (code1 == PLUS_EXPR)
545         {
546           if (code2 == SSA_NAME)
547             /* NAME + CST > NAME  */
548             return 1;
549           else if (code2 == PLUS_EXPR)
550             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
551             return compare_values (c1, c2);
552           else if (code2 == MINUS_EXPR)
553             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
554             return 1;
555         }
556       else if (code1 == MINUS_EXPR)
557         {
558           if (code2 == SSA_NAME)
559             /* NAME - CST < NAME  */
560             return -1;
561           else if (code2 == PLUS_EXPR)
562             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
563             return -1;
564           else if (code2 == MINUS_EXPR)
565             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
566                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
567             return compare_values (c2, c1);
568         }
569
570       gcc_unreachable ();
571     }
572
573   /* We cannot compare non-constants.  */
574   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
575     return -2;
576
577   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
578     {
579       /* We cannot compare overflowed values.  */
580       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
581         return -2;
582
583       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
584     }
585   else
586     {
587       tree t;
588
589       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
590       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
591         return 0;
592       
593       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
594       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
595       if (t == boolean_true_node)
596         return -1;
597
598       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
599       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
600       if (t == boolean_true_node)
601         return 1;
602
603       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
604       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
605       if (t == boolean_true_node)
606         return 2;
607
608       return -2;
609     }
610 }
611
612
613 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
614           0 if VAL is not inside VR,
615          -2 if we cannot tell either way.
616
617    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
618           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
619           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
620           value_inside_range (4, VR) will return 1.
621
622           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
623           currently expect this.  They are calling the function
624           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
625           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
626           themselves.
627
628           This also applies to value_ranges_intersect_p and
629           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
630           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
631           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
632
633 static inline int
634 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
635 {
636   tree cmp1, cmp2;
637
638   cmp1 = fold_binary_to_constant (GE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->min);
639   if (!cmp1)
640     return -2;
641
642   cmp2 = fold_binary_to_constant (LE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->max);
643   if (!cmp2)
644     return -2;
645
646   return cmp1 == boolean_true_node && cmp2 == boolean_true_node;
647 }
648
649
650 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
651    intersection.  */
652
653 static inline bool
654 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
655 {
656   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
657           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
658           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
659           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
660 }
661
662
663 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
664    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
665    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
666    modified (currently the users of this function expect these
667    semantics).  */
668
669 static inline bool
670 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
671 {
672   tree zero;
673
674   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
675               && vr->type != VR_VARYING
676               && !symbolic_range_p (vr));
677
678   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
679   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
680 }
681
682 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
683    false otherwise or if no value range information is available.  */
684
685 bool
686 ssa_name_nonnegative_p (tree t)
687 {
688   value_range_t *vr = get_value_range (t);
689
690   if (!vr)
691     return false;
692
693   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
694      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
695   if (vr->type == VR_RANGE)
696     {
697       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
698
699       return (result == 0 || result == 1);
700     }
701   return false;
702 }
703
704 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
705    false otherwise or if no value range information is available.  */
706
707 bool
708 ssa_name_nonzero_p (tree t)
709 {
710   value_range_t *vr = get_value_range (t);
711
712   if (!vr)
713     return false;
714
715   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
716   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
717     return ! range_includes_zero_p (vr);
718
719   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
720   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
721     return range_includes_zero_p (vr);
722
723   return false;
724 }
725
726
727 /* When extracting ranges from X_i = ASSERT_EXPR <Y_j, pred>, we will
728    initially consider X_i and Y_j equivalent, so the equivalence set
729    of Y_j is added to the equivalence set of X_i.  However, it is
730    possible to have a chain of ASSERT_EXPRs whose predicates are
731    actually incompatible.  This is usually the result of nesting of
732    contradictory if-then-else statements.  For instance, in PR 24670:
733
734         count_4 has range [-INF, 63]
735
736         if (count_4 != 0)
737           {
738             count_19 = ASSERT_EXPR <count_4, count_4 != 0>
739             if (count_19 > 63)
740               {
741                 count_18 = ASSERT_EXPR <count_19, count_19 > 63>
742                 if (count_18 <= 63)
743                   ...
744               }
745           }
746
747    Notice that 'if (count_19 > 63)' is trivially false and will be
748    folded out at the end.  However, during propagation, the flowgraph
749    is not cleaned up and so, VRP will evaluate predicates more
750    predicates than necessary, so it must support these
751    inconsistencies.  The problem here is that because of the chaining
752    of ASSERT_EXPRs, the equivalency set for count_18 includes count_4.
753    Since count_4 has an incompatible range, we ICE when evaluating the
754    ranges in the equivalency set.  So, we need to remove count_4 from
755    it.  */
756
757 static void
758 fix_equivalence_set (value_range_t *vr_p)
759 {
760   bitmap_iterator bi;
761   unsigned i;
762   bitmap e = vr_p->equiv;
763   bitmap to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
764
765   /* Only detect inconsistencies on numeric ranges.  */
766   if (vr_p->type == VR_VARYING
767       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
768       || symbolic_range_p (vr_p))
769     return;
770
771   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
772     {
773       value_range_t *equiv_vr = vr_value[i];
774
775       if (equiv_vr->type == VR_VARYING
776           || equiv_vr->type == VR_UNDEFINED
777           || symbolic_range_p (equiv_vr))
778         continue;
779
780       if (equiv_vr->type == VR_RANGE
781           && vr_p->type == VR_RANGE
782           && !value_ranges_intersect_p (vr_p, equiv_vr))
783         bitmap_set_bit (to_remove, i);
784       else if ((equiv_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
785                || (equiv_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
786         {
787           /* A range and an anti-range have an empty intersection if
788              their end points are the same.  FIXME,
789              value_ranges_intersect_p should handle this
790              automatically.  */
791           if (compare_values (equiv_vr->min, vr_p->min) == 0
792               && compare_values (equiv_vr->max, vr_p->max) == 0)
793             bitmap_set_bit (to_remove, i);
794         }
795     }
796
797   bitmap_and_compl_into (vr_p->equiv, to_remove);
798   BITMAP_FREE (to_remove);
799 }
800
801
802 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
803    it in *VR_P.  */
804
805 static void
806 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
807 {
808   tree var, cond, limit, min, max, type;
809   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
810   enum tree_code cond_code;
811
812   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
813   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
814
815   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
816
817   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
818   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
819     {
820       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
821          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
822       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
823       cond_code = TREE_CODE (cond);
824     }
825   else
826     {
827       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
828          to flip around the comparison code to create the proper range
829          for VAR.  */
830       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
831       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
832     }
833
834   type = TREE_TYPE (limit);
835   gcc_assert (limit != var);
836
837   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
838      and inequality.  */
839   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
840     {
841       set_value_range_to_varying (vr_p);
842       return;
843     }
844
845   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
846      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
847      unnecessarily. */
848   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
849
850   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
851   if (limit_vr
852       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
853           || limit_vr->type == VR_VARYING
854           || symbolic_range_p (limit_vr)))
855     limit_vr = NULL;
856
857   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
858      VAR's range.  This will be revised before returning the final
859      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
860      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
861      we are done.  */
862   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
863   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
864   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
865
866   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
867      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
868      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
869      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
870      anti-range that can be used to describe the new range.  For
871      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
872      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
873      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
874      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
875   if (cond_code == EQ_EXPR)
876     {
877       enum value_range_type range_type;
878
879       if (limit_vr)
880         {
881           range_type = limit_vr->type;
882           min = limit_vr->min;
883           max = limit_vr->max;
884         }
885       else
886         {
887           range_type = VR_RANGE;
888           min = limit;
889           max = limit;
890         }
891
892       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
893
894       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
895          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
896          from LIMIT.  */
897       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
898         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
899     }
900   else if (cond_code == NE_EXPR)
901     {
902       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
903          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
904          derive anything from the anti-range.  For instance, if
905          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
906          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
907          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
908          not its anti-range.
909
910          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
911          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
912          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
913          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
914          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
915          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
916          represent these ranges.
917
918          The only situation in which we can build a valid
919          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
920          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
921          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
922       if (limit_vr
923           && limit_vr->type == VR_RANGE
924           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
925         {
926           min = limit_vr->min;
927           max = limit_vr->max;
928         }
929       else
930         {
931           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
932              valid anti-range.  */
933           min = max = limit;
934         }
935
936       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
937          just use the original LIMIT.  */
938       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
939           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
940           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
941         min = max = limit;
942
943       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
944     }
945   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
946     {
947       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
948
949       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
950         max = limit;
951       else
952         {
953           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
954              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
955              LT_EXPR.  */
956           max = limit_vr->max;
957         }
958
959       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
960          It would be pointless to try and do anything more since this
961          all should be optimized away above us.  */
962       if (cond_code == LT_EXPR && compare_values (max, min) == 0)
963         set_value_range_to_varying (vr_p);
964       else
965         {
966           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
967           if (cond_code == LT_EXPR)
968             {
969               tree one = build_int_cst (type, 1);
970               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
971             }
972
973           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
974         }
975     }
976   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
977     {
978       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
979
980       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
981         min = limit;
982       else
983         {
984           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
985              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
986              GT_EXPR.  */
987           min = limit_vr->min;
988         }
989
990       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
991          It would be pointless to try and do anything more since this
992          all should be optimized away above us.  */
993       if (cond_code == GT_EXPR && compare_values (min, max) == 0)
994         set_value_range_to_varying (vr_p);
995       else
996         {
997           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
998           if (cond_code == GT_EXPR)
999             {
1000               tree one = build_int_cst (type, 1);
1001               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1002             }
1003
1004           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1005         }
1006     }
1007   else
1008     gcc_unreachable ();
1009
1010   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1011      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1012      instance,
1013
1014         if (p_5 == NULL)
1015           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1016           x_7 = p_6->fld;
1017           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1018
1019      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1020      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1021      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1022      would arise from
1023
1024         if (i_5 > 10)
1025           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1026           if (i_5 < 5)
1027             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1028
1029      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1030      pointless to try and do anything with i_7's range because
1031      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1032      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1033      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1034      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1035      this extra check does not hurt and may protect against future
1036      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1037      NULL pointer dereference example.
1038
1039      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1040      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1041      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1042      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1043
1044   var_vr = get_value_range (var);
1045
1046   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1047      ranges or anti-ranges.  */
1048   if (vr_p->type == VR_VARYING
1049       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1050       || var_vr->type == VR_VARYING
1051       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1052       || symbolic_range_p (vr_p)
1053       || symbolic_range_p (var_vr))
1054     goto done;
1055
1056   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1057     {
1058       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1059          refine the resulting range.  Since the assert expression
1060          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1061          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1062          get better precision.  */
1063       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1064         {
1065           /* Use the larger of the two minimums.  */
1066           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1067             min = var_vr->min;
1068           else
1069             min = vr_p->min;
1070
1071           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1072           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1073             max = var_vr->max;
1074           else
1075             max = vr_p->max;
1076
1077           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1078         }
1079       else
1080         {
1081           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1082              VARYING, because we will not be able to do anything
1083              meaningful with it.  */
1084           set_value_range_to_varying (vr_p);
1085         }
1086     }
1087   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1088            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1089     {
1090       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1091          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1092          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1093          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1094       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1095           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1096         set_value_range_to_varying (vr_p);
1097       else
1098         {
1099           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1100
1101           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1102              there are three cases to consider.
1103
1104
1105              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the 
1106                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1107                 different.  In that case the resulting range
1108                 should be whichever range is more precise.
1109                 Typically that will be the VR_RANGE.
1110
1111              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1112                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1113                 should be the VR_RANGE.
1114
1115              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1116                 and the VR_RANGE.
1117
1118                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1119                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1120                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1121                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1122                     high limit of the original VR_RANGE.
1123
1124                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1125                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1126                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1127                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1128                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1129           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1130             {
1131               anti_min = vr_p->min;
1132               anti_max = vr_p->max;
1133               real_min = var_vr->min;
1134               real_max = var_vr->max;
1135             }
1136           else
1137             {
1138               anti_min = var_vr->min;
1139               anti_max = var_vr->max;
1140               real_min = vr_p->min;
1141               real_max = vr_p->max;
1142             }
1143
1144
1145           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1146              not including any endpoints.  */
1147           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1148               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1149             {
1150               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1151                                real_max, vr_p->equiv);
1152             }
1153           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1154              VR_RANGE.  */
1155           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1156                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1157             {
1158               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1159                                real_max, vr_p->equiv);
1160             }
1161           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1162              part of the real range.  Thus creating a new
1163              low for the real range.  */
1164           else if ((compare_values (anti_max, real_min) == 1
1165                     || compare_values (anti_max, real_min) == 0)
1166                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1167             {
1168               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1169                                  anti_max,
1170                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1171               max = real_max;
1172               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1173             }
1174           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1175              part of the real range.  Thus creating a new
1176              higher for the real range.  */
1177           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1178                    && (compare_values (anti_min, real_max) == -1
1179                        || compare_values (anti_min, real_max) == 0))
1180             {
1181               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1182                                  anti_min,
1183                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1184               min = real_min;
1185               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1186             }
1187         }
1188     }
1189
1190   /* Remove names from the equivalence set that have ranges
1191      incompatible with VR_P.  */
1192 done:
1193   fix_equivalence_set (vr_p);
1194 }
1195
1196
1197 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1198    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1199    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1200    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1201    instance,
1202
1203         x_3 = y_5;
1204         if (x_3 > y_5)
1205           ...
1206
1207     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1208     always false.  */
1209
1210 static void
1211 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1212 {
1213   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1214
1215   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1216     copy_value_range (vr, var_vr);
1217   else
1218     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1219
1220   add_equivalence (vr->equiv, var);
1221 }
1222
1223
1224 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1225    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1226    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1227
1228 static inline tree
1229 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1230 {
1231   tree res;
1232
1233   if (flag_wrapv)
1234     return int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1235
1236   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1237      on -INF and +INF.  */
1238   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1239
1240   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1241     {
1242       int checkz = compare_values (res, val1);
1243       bool overflow = false;
1244
1245       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1246          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1247       if ((code == PLUS_EXPR
1248            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1249           || (code == MINUS_EXPR
1250               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1251         {
1252           overflow = true;
1253         }
1254       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1255          output of the multiplication by the first input of the
1256          multiplication.  If the result of that division operation is
1257          not equal to the second input of the multiplication, then the
1258          multiplication overflowed.  */
1259       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1260         {
1261           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1262                                       TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val1)),
1263                                       val1, 0);
1264           int check = compare_values (tmp, val2);
1265
1266           if (check != 0)
1267             overflow = true;
1268         }
1269
1270       if (overflow)
1271         {
1272           res = copy_node (res);
1273           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1274         }
1275
1276     }
1277   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1278            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1279            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1280     {
1281       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1282          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1283          and the combination of signs of the operands.  */
1284       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1285       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1286
1287       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1288          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1289          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1290          can yield overflow without overflown operands because we
1291          are working with integral types only... except in the
1292          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1293          for division too.  */
1294
1295       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1296          by the comparison of the signs of the operands.  */
1297       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1298           /* For addition, the operands must be of the same sign
1299              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1300              of one of the operands, for example the first.  */
1301           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1302           /* For subtraction, the operands must be of different
1303              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1304              that of the first operand or the opposite of that
1305              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1306              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1307              which overflows, but must yield +INF.  */
1308           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1309           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1310           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1311           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1312           || code == CEIL_DIV_EXPR
1313           || code == EXACT_DIV_EXPR
1314           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1315         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1316       else
1317         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1318     }
1319
1320   return res;
1321 }
1322
1323
1324 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1325    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1326
1327 static void
1328 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1329 {
1330   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1331   enum value_range_type type;
1332   tree op0, op1, min, max;
1333   int cmp;
1334   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1335   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1336
1337   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1338      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1339   if (code != PLUS_EXPR
1340       && code != MINUS_EXPR
1341       && code != MULT_EXPR
1342       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1343       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1344       && code != CEIL_DIV_EXPR
1345       && code != EXACT_DIV_EXPR
1346       && code != ROUND_DIV_EXPR
1347       && code != MIN_EXPR
1348       && code != MAX_EXPR
1349       && code != BIT_AND_EXPR
1350       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1351       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1352       && code != TRUTH_AND_EXPR
1353       && code != TRUTH_OR_EXPR)
1354     {
1355       set_value_range_to_varying (vr);
1356       return;
1357     }
1358
1359   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1360      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1361   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1362   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1363     vr0 = *(get_value_range (op0));
1364   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1365     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1366   else
1367     set_value_range_to_varying (&vr0);
1368
1369   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1370   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1371     vr1 = *(get_value_range (op1));
1372   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1373     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1374   else
1375     set_value_range_to_varying (&vr1);
1376
1377   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1378   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1379     {
1380       set_value_range_to_undefined (vr);
1381       return;
1382     }
1383
1384   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1385   type = vr0.type;
1386
1387   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1388      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1389      because we may be able to derive a useful range even if one of
1390      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1391      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1392   if (code != BIT_AND_EXPR
1393       && code != TRUTH_AND_EXPR
1394       && code != TRUTH_OR_EXPR
1395       && (vr0.type == VR_VARYING
1396           || vr1.type == VR_VARYING
1397           || vr0.type != vr1.type
1398           || symbolic_range_p (&vr0)
1399           || symbolic_range_p (&vr1)))
1400     {
1401       set_value_range_to_varying (vr);
1402       return;
1403     }
1404
1405   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1406   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1407       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1408       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1409     {
1410       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1411          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1412          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1413          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1414          in them.  */
1415       if (code == PLUS_EXPR)
1416         {
1417           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1418             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1419           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1420             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1421           else
1422             set_value_range_to_varying (vr);
1423         }
1424       else
1425         {
1426           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1427              resulting range to varying.  */
1428           set_value_range_to_varying (vr);
1429         }
1430
1431       return;
1432     }
1433
1434   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1435      range and see what we end up with.  */
1436   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1437       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1438       || code == TRUTH_AND_EXPR
1439       || code == TRUTH_OR_EXPR)
1440     {
1441       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1442          expression evaluates zero.  */
1443       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1444           && ((vr0.type == VR_RANGE
1445                && integer_zerop (vr0.min)
1446                && integer_zerop (vr0.max))
1447               || (vr1.type == VR_RANGE
1448                   && integer_zerop (vr1.min)
1449                   && integer_zerop (vr1.max))))
1450         {
1451           type = VR_RANGE;
1452           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1453         }
1454       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1455          expression evaluates one.  */
1456       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1457                && ((vr0.type == VR_RANGE
1458                     && integer_onep (vr0.min)
1459                     && integer_onep (vr0.max))
1460                    || (vr1.type == VR_RANGE
1461                        && integer_onep (vr1.min)
1462                        && integer_onep (vr1.max))))
1463         {
1464           type = VR_RANGE;
1465           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1466         }
1467       else if (vr0.type != VR_VARYING
1468                && vr1.type != VR_VARYING
1469                && vr0.type == vr1.type
1470                && !symbolic_range_p (&vr0)
1471                && !symbolic_range_p (&vr1))
1472         {
1473           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1474           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1475           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1476         }
1477       else
1478         {
1479           set_value_range_to_varying (vr);
1480           return;
1481         }
1482     }
1483   else if (code == PLUS_EXPR
1484            || code == MIN_EXPR
1485            || code == MAX_EXPR)
1486     {
1487       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1488          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1489          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1490          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1491          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1492          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1493          this point.  */
1494       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1495         {
1496           set_value_range_to_varying (vr);
1497           return;
1498         }
1499
1500       /* For operations that make the resulting range directly
1501          proportional to the original ranges, apply the operation to
1502          the same end of each range.  */
1503       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1504       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1505     }
1506   else if (code == MULT_EXPR
1507            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1508            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1509            || code == CEIL_DIV_EXPR
1510            || code == EXACT_DIV_EXPR
1511            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1512     {
1513       tree val[4];
1514       size_t i;
1515
1516       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1517          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1518          precise range for such a case.  For example, if we have
1519          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1520          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1521          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1522          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1523          point.  */
1524       if (code == MULT_EXPR
1525           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1526           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1527         {
1528           set_value_range_to_varying (vr);
1529           return;
1530         }
1531
1532       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1533          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1534          need to operate on different values to get the minimum and
1535          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1536          out all the variations of range combinations and do the
1537          operations.
1538
1539          However, this involves several calls to compare_values and it
1540          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1541          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1542          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1543          the new range.  */
1544
1545       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1546       if (code != MULT_EXPR
1547           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1548         {
1549           set_value_range_to_varying (vr);
1550           return;
1551         }
1552
1553       /* Compute the 4 cross operations.  */
1554       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1555
1556       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1557                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1558                : NULL_TREE;
1559
1560       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1561                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1562                : NULL_TREE;
1563
1564       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1565                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1566                : NULL_TREE;
1567
1568       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1569          of VAL[i].  */
1570       min = val[0];
1571       max = val[0];
1572       for (i = 1; i < 4; i++)
1573         {
1574           if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1575               || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1576             break;
1577
1578           if (val[i])
1579             {
1580               if (!is_gimple_min_invariant (val[i]) || TREE_OVERFLOW (val[i]))
1581                 {
1582                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1583                      to it so that we set the resulting range to
1584                      VARYING.  */
1585                   min = max = val[i];
1586                   break;
1587                 }
1588
1589               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1590                 min = val[i];
1591
1592               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1593                 max = val[i];
1594             }
1595         }
1596     }
1597   else if (code == MINUS_EXPR)
1598     {
1599       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1600          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1601          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1602          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1603          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1604          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1605          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1606       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1607         {
1608           set_value_range_to_varying (vr);
1609           return;
1610         }
1611
1612       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1613          each range.  */
1614       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1615       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1616     }
1617   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1618     {
1619       if (vr0.type == VR_RANGE
1620           && vr0.min == vr0.max
1621           && tree_expr_nonnegative_p (vr0.max)
1622           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
1623         {
1624           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1625           max = vr0.max;
1626         }
1627       else if (vr1.type == VR_RANGE
1628           && vr1.min == vr1.max
1629           && tree_expr_nonnegative_p (vr1.max)
1630           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST)
1631         {
1632           type = VR_RANGE;
1633           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1634           max = vr1.max;
1635         }
1636       else
1637         {
1638           set_value_range_to_varying (vr);
1639           return;
1640         }
1641     }
1642   else
1643     gcc_unreachable ();
1644
1645   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1646      VARYING.  */
1647   if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1648       || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1649     {
1650       set_value_range_to_varying (vr);
1651       return;
1652     }
1653
1654   cmp = compare_values (min, max);
1655   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1656     {
1657       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1658          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1659          the new range VARYING.  */
1660       set_value_range_to_varying (vr);
1661     }
1662   else
1663     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1664 }
1665
1666
1667 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1668    the range of its operand and the expression code.  */
1669
1670 static void
1671 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1672 {
1673   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1674   tree min, max, op0;
1675   int cmp;
1676   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1677
1678   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1679      cannot easily determine a resulting range.  */
1680   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1681       || code == FIX_CEIL_EXPR
1682       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1683       || code == FIX_ROUND_EXPR
1684       || code == FLOAT_EXPR
1685       || code == BIT_NOT_EXPR
1686       || code == NON_LVALUE_EXPR
1687       || code == CONJ_EXPR)
1688     {
1689       set_value_range_to_varying (vr);
1690       return;
1691     }
1692
1693   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1694      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1695   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1696   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1697     vr0 = *(get_value_range (op0));
1698   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1699     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1700   else
1701     set_value_range_to_varying (&vr0);
1702
1703   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1704   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1705     {
1706       set_value_range_to_undefined (vr);
1707       return;
1708     }
1709
1710   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
1711      a pointer or integral type.  */
1712   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1713        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1714       || (vr0.type != VR_VARYING
1715           && symbolic_range_p (&vr0)))
1716     {
1717       set_value_range_to_varying (vr);
1718       return;
1719     }
1720
1721   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1722      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1723   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1724     {
1725       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1726         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1727       else if (range_is_null (&vr0))
1728         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1729       else
1730         set_value_range_to_varying (vr);
1731
1732       return;
1733     }
1734
1735   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1736   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1737     {
1738       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1739       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1740
1741       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1742          the min and max values for the range to the same type
1743          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1744          min and max values and the new min is still less than
1745          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1746          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1747          accurate ranges through many casts.  */
1748       if (vr0.type == VR_RANGE
1749           || (vr0.type == VR_VARYING
1750               && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)))
1751         {
1752           tree new_min, new_max, orig_min, orig_max;
1753
1754           /* Convert the input operand min/max to OUTER_TYPE.   If
1755              the input has no range information, then use the min/max
1756              for the input's type.  */
1757           if (vr0.type == VR_RANGE)
1758             {
1759               orig_min = vr0.min;
1760               orig_max = vr0.max;
1761             }
1762           else
1763             {
1764               orig_min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
1765               orig_max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
1766             }
1767
1768           new_min = fold_convert (outer_type, orig_min);
1769           new_max = fold_convert (outer_type, orig_max);
1770
1771           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1772              that they compare equal to the original input's
1773              min/max values.  */
1774           if (is_gimple_val (new_min)
1775               && is_gimple_val (new_max)
1776               && tree_int_cst_equal (new_min, orig_min)
1777               && tree_int_cst_equal (new_max, orig_max)
1778               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1779               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1780             {
1781               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1782               return;
1783             }
1784         }
1785
1786       /* When converting types of different sizes, set the result to
1787          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1788          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1789          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1790          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1791          ~[0, 0].  */
1792       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1793           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1794         {
1795           set_value_range_to_varying (vr);
1796           return;
1797         }
1798     }
1799
1800   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
1801      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
1802      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
1803      operand that is VR_VARYING.  */
1804   if (vr0.type == VR_VARYING)
1805     {
1806       set_value_range_to_varying (vr);
1807       return;
1808     }
1809
1810   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1811      up with.  */
1812   if (code == NEGATE_EXPR
1813       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1814     {
1815       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
1816          TYPE_MIN_VALUE specially dependent on wrapping, range type
1817          and if it was used as minimum or maximum value:  
1818           -~[MIN, MIN] == ~[MIN, MIN]
1819           -[MIN, 0] == [0, MAX]  for -fno-wrapv
1820           -[MIN, 0] == [0, MIN]  for -fwrapv (will be set to varying later)  */
1821       min = vr0.max == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1822             ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1823             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1824
1825       max = vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1826             ? (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || flag_wrapv
1827                ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1828                : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1829             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1830
1831     }
1832   else if (code == NEGATE_EXPR
1833            && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1834     {
1835       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
1836         {
1837           max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1838           min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1839         }
1840       else
1841         {
1842           if (range_is_null (&vr0))
1843             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1844           else
1845             set_value_range_to_varying (vr);
1846           return;
1847         }
1848     }
1849   else if (code == ABS_EXPR
1850            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1851     {
1852       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1853          useful range.  */
1854       if (flag_wrapv
1855           && ((vr0.type == VR_RANGE
1856                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1857               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1858                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1859                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1860         {
1861           set_value_range_to_varying (vr);
1862           return;
1863         }
1864         
1865       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1866          included negative values.  */
1867       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1868             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1869             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1870
1871       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1872
1873       cmp = compare_values (min, max);
1874
1875       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1876          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1877       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1878         { 
1879           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1880             {
1881               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1882
1883               /* Take the lower of the two values.  */
1884               if (cmp != 1)
1885                 max = min;
1886
1887               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1888                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1889                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1890                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1891               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1892                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1893                                         type_min_value,
1894                                         integer_one_node, 0)
1895                      : type_min_value);
1896             }
1897           else
1898             {
1899               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1900                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1901                  anti-range.  */
1902               vr0.type = VR_RANGE;
1903               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1904               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1905             }
1906         }
1907
1908       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1909          range will be zero.  */
1910       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1911         {
1912           if (cmp == 1)
1913             max = min;
1914           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1915         }
1916       else
1917         {
1918           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1919           if (cmp == 1)
1920             {
1921               tree t = min;
1922               min = max;
1923               max = t;
1924             }
1925         }
1926     }
1927   else
1928     {
1929       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1930       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1931       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1932     }
1933
1934   cmp = compare_values (min, max);
1935   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1936     {
1937       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1938          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1939          the new range VARYING.  */
1940       set_value_range_to_varying (vr);
1941     }
1942   else
1943     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1944 }
1945
1946
1947 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1948    on the range of its operand and the expression code.  */
1949
1950 static void
1951 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1952 {
1953   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1954   if (val)
1955     {
1956       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1957          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1958          type.  */
1959       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1960       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1961     }
1962   else
1963     set_value_range_to_varying (vr);
1964 }
1965
1966
1967 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1968    in *VR.  */
1969
1970 static void
1971 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1972 {
1973   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1974
1975   if (code == ASSERT_EXPR)
1976     extract_range_from_assert (vr, expr);
1977   else if (code == SSA_NAME)
1978     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1979   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1980            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1981            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1982            || code == TRUTH_AND_EXPR
1983            || code == TRUTH_OR_EXPR
1984            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1985     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1986   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1987     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1988   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1989     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1990   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1991     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1992   else
1993     set_value_range_to_varying (vr);
1994
1995   /* If we got a varying range from the tests above, try a final
1996      time to derive a nonnegative or nonzero range.  This time
1997      relying primarily on generic routines in fold in conjunction
1998      with range data.  */
1999   if (vr->type == VR_VARYING)
2000     {
2001       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
2002           && vrp_expr_computes_nonnegative (expr))
2003         set_value_range_to_nonnegative (vr, TREE_TYPE (expr));
2004       else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
2005         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
2006     }
2007 }
2008
2009 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
2010    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
2011    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
2012
2013 static void
2014 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
2015                         tree var)
2016 {
2017   tree init, step, chrec;
2018   enum ev_direction dir;
2019
2020   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
2021      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
2022   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2023     return;
2024
2025   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
2026   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
2027     return;
2028
2029   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
2030   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
2031
2032   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
2033      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
2034      a simple expression, compare_values and possibly other functions
2035      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
2036   if (step == NULL_TREE
2037       || !is_gimple_min_invariant (step)
2038       || !valid_value_p (init))
2039     return;
2040
2041   dir = scev_direction (chrec);
2042   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
2043          or decreases,  ... */
2044       dir == EV_DIR_UNKNOWN
2045       /* ... or if it may wrap.  */
2046       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt,
2047                                 current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
2048                                 true))
2049     return;
2050
2051   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
2052       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
2053     {
2054       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
2055          from scalar evolutions should be better.  */
2056       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init));
2057       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init));
2058
2059       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2060         max = init;
2061       else
2062         min = init;
2063
2064       /* If we would create an invalid range, then just assume we
2065          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
2066          but it's clearly safe.  */
2067       if (compare_values (min, max) == 1)
2068         return;
2069
2070       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2071     }
2072   else if (vr->type == VR_RANGE)
2073     {
2074       tree min = vr->min;
2075       tree max = vr->max;
2076
2077       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2078         {
2079           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
2080              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
2081           if (compare_values (init, max) == -1)
2082             {
2083               max = init;
2084
2085               /* If we just created an invalid range with the minimum
2086                  greater than the maximum, take the minimum all the
2087                  way to -INF.  */
2088               if (compare_values (min, max) == 1)
2089                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
2090             }
2091         }
2092       else
2093         {
2094           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
2095           if (compare_values (init, min) == 1)
2096             {
2097               min = init;
2098
2099               /* If we just created an invalid range with the minimum
2100                  greater than the maximum, take the maximum all the
2101                  way to +INF.  */
2102               if (compare_values (min, max) == 1)
2103                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
2104             }
2105         }
2106
2107       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2108     }
2109 }
2110
2111
2112 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
2113    
2114    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
2115      all the values in the ranges.
2116
2117    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
2118
2119    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
2120      value of the comparison.  */
2121
2122
2123 static tree
2124 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2125 {
2126   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
2127   if (vr0->type == VR_VARYING
2128       || vr0->type == VR_UNDEFINED
2129       || vr1->type == VR_VARYING
2130       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
2131     return NULL_TREE;
2132
2133   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2134   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2135     {
2136       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2137          comparison.  */
2138       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2139         return NULL_TREE;
2140
2141       /* These comparisons are never statically computable.  */
2142       if (comp == GT_EXPR
2143           || comp == GE_EXPR
2144           || comp == LT_EXPR
2145           || comp == LE_EXPR)
2146         return NULL_TREE;
2147
2148       /* Equality can be computed only between a range and an
2149          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2150       if (vr0->type == VR_RANGE)
2151         {
2152           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2153           value_range_t *tmp = vr0;
2154           vr0 = vr1;
2155           vr1 = tmp;
2156         }
2157
2158       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2159
2160       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2161           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2162         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2163
2164       return NULL_TREE;
2165     }
2166
2167   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2168      operands around and change the comparison code.  */
2169   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2170     {
2171       value_range_t *tmp;
2172       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2173       tmp = vr0;
2174       vr0 = vr1;
2175       vr1 = tmp;
2176     }
2177
2178   if (comp == EQ_EXPR)
2179     {
2180       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2181          exactly one value.  */
2182       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2183           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
2184         {
2185           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
2186           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
2187           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2188             return boolean_true_node;
2189           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2190             return boolean_false_node;
2191         }
2192       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2193       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
2194                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
2195         return boolean_false_node;
2196
2197       return NULL_TREE;
2198     }
2199   else if (comp == NE_EXPR)
2200     {
2201       int cmp1, cmp2;
2202
2203       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2204          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2205          make sure that both comparisons yield similar results to
2206          avoid comparing values that cannot be compared at
2207          compile-time.  */
2208       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2209       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2210       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2211         return boolean_true_node;
2212
2213       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2214          return false.  */
2215       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2216                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
2217                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2218                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2219         return boolean_false_node;
2220
2221       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2222       else
2223         return NULL_TREE;
2224     }
2225   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2226     {
2227       int tst;
2228
2229       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2230       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2231       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2232           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2233         return boolean_true_node;
2234
2235       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2236       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2237       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2238           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2239         return boolean_false_node;
2240
2241       /* Otherwise, we don't know.  */
2242       return NULL_TREE;
2243     }
2244     
2245   gcc_unreachable ();
2246 }
2247
2248
2249 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2250    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2251    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2252    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2253    possible to determine the value of the comparison.  */
2254
2255 static tree
2256 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
2257 {
2258   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2259     return NULL_TREE;
2260
2261   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2262   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2263     {
2264       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2265          compile time are equality and inequality.  */
2266       if (comp == GT_EXPR
2267           || comp == GE_EXPR
2268           || comp == LT_EXPR
2269           || comp == LE_EXPR)
2270         return NULL_TREE;
2271
2272       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2273       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2274         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2275
2276       return NULL_TREE;
2277     }
2278
2279   if (comp == EQ_EXPR)
2280     {
2281       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2282          one value.  */
2283       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
2284         {
2285           int cmp = compare_values (vr->min, val);
2286           if (cmp == 0)
2287             return boolean_true_node;
2288           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2289             return boolean_false_node;
2290         }
2291       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
2292                || compare_values (vr->max, val) == -1)
2293         return boolean_false_node;
2294
2295       return NULL_TREE;
2296     }
2297   else if (comp == NE_EXPR)
2298     {
2299       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2300       if (compare_values (vr->max, val) == -1
2301           || compare_values (vr->min, val) == 1)
2302         return boolean_true_node;
2303
2304       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2305          false.  */
2306       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
2307           && compare_values (vr->min, val) == 0)
2308         return boolean_false_node;
2309
2310       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2311       return NULL_TREE;
2312     }
2313   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2314     {
2315       int tst;
2316
2317       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2318       tst = compare_values (vr->max, val);
2319       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2320           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2321         return boolean_true_node;
2322
2323       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2324       tst = compare_values (vr->min, val);
2325       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2326           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2327         return boolean_false_node;
2328
2329       /* Otherwise, we don't know.  */
2330       return NULL_TREE;
2331     }
2332   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2333     {
2334       int tst;
2335
2336       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2337       tst = compare_values (vr->min, val);
2338       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2339           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2340         return boolean_true_node;
2341
2342       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2343       tst = compare_values (vr->max, val);
2344       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2345           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2346         return boolean_false_node;
2347
2348       /* Otherwise, we don't know.  */
2349       return NULL_TREE;
2350     }
2351
2352   gcc_unreachable ();
2353 }
2354
2355
2356 /* Debugging dumps.  */
2357
2358 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2359 void debug_value_range (value_range_t *);
2360 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2361 void debug_all_value_ranges (void);
2362 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2363 void debug_vr_equiv (bitmap);
2364
2365
2366 /* Dump value range VR to FILE.  */
2367
2368 void
2369 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2370 {
2371   if (vr == NULL)
2372     fprintf (file, "[]");
2373   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2374     fprintf (file, "UNDEFINED");
2375   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2376     {
2377       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2378
2379       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2380
2381       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2382           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2383           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2384         fprintf (file, "-INF");
2385       else
2386         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2387
2388       fprintf (file, ", ");
2389
2390       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2391           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2392         fprintf (file, "+INF");
2393       else
2394         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2395
2396       fprintf (file, "]");
2397
2398       if (vr->equiv)
2399         {
2400           bitmap_iterator bi;
2401           unsigned i, c = 0;
2402
2403           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2404
2405           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2406             {
2407               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2408               fprintf (file, " ");
2409               c++;
2410             }
2411
2412           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2413         }
2414     }
2415   else if (vr->type == VR_VARYING)
2416     fprintf (file, "VARYING");
2417   else
2418     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2419 }
2420
2421
2422 /* Dump value range VR to stderr.  */
2423
2424 void
2425 debug_value_range (value_range_t *vr)
2426 {
2427   dump_value_range (stderr, vr);
2428 }
2429
2430
2431 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2432
2433 void
2434 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2435 {
2436   size_t i;
2437
2438   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2439     {
2440       if (vr_value[i])
2441         {
2442           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2443           fprintf (file, ": ");
2444           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2445           fprintf (file, "\n");
2446         }
2447     }
2448
2449   fprintf (file, "\n");
2450 }
2451
2452
2453 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2454
2455 void
2456 debug_all_value_ranges (void)
2457 {
2458   dump_all_value_ranges (stderr);
2459 }
2460
2461
2462 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2463    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2464    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2465
2466 static tree
2467 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2468 {
2469   tree n, assertion;
2470
2471   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2472   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2473
2474   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2475     {
2476       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
2477       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2478     }
2479   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2480     {
2481       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2482       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2483       gcc_assert (op0 == v);
2484       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2485     }
2486   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2487     {
2488       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2489       gcc_assert (v == cond);
2490       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2491     }
2492   else
2493     gcc_unreachable ();
2494
2495   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2496
2497   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2498      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2499      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2500      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2501   register_new_name_mapping (n, v);
2502
2503   return assertion;
2504 }
2505
2506
2507 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2508    point values.  */
2509
2510 static inline bool
2511 fp_predicate (tree expr)
2512 {
2513   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2514           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2515 }
2516
2517
2518 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2519    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2520    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2521    inferred.  */
2522
2523 static bool
2524 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2525 {
2526   *val_p = NULL_TREE;
2527   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2528
2529   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2530      abnormal edges.  */
2531   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2532     return false;
2533
2534   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2535      exceptions.  */
2536   if (tree_could_throw_p (stmt))
2537     return false;
2538
2539   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2540      successors, there is no point inferring anything about any of its
2541      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2542      for the assertion, anyway.  */
2543   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2544     return false;
2545
2546   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2547      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2548   if (flag_delete_null_pointer_checks && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2549     {
2550       bool is_store;
2551       unsigned num_uses, num_derefs;
2552
2553       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2554       if (num_derefs > 0)
2555         {
2556           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2557           *comp_code_p = NE_EXPR;
2558           return true;
2559         }
2560     }
2561
2562   return false;
2563 }
2564
2565
2566 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2567 void debug_asserts_for (tree);
2568 void dump_all_asserts (FILE *);
2569 void debug_all_asserts (void);
2570
2571 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2572
2573 void
2574 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2575 {
2576   assert_locus_t loc;
2577
2578   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2579   print_generic_expr (file, name, 0);
2580   fprintf (file, "\n");
2581
2582   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2583   while (loc)
2584     {
2585       fprintf (file, "\t");
2586       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2587       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2588       if (loc->e)
2589         {
2590           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2591                    loc->e->dest->index);
2592           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2593         }
2594       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2595       print_generic_expr (file, name, 0);
2596       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2597       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2598       fprintf (file, "\n\n");
2599       loc = loc->next;
2600     }
2601
2602   fprintf (file, "\n");
2603 }
2604
2605
2606 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2607
2608 void
2609 debug_asserts_for (tree name)
2610 {
2611   dump_asserts_for (stderr, name);
2612 }
2613
2614
2615 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2616
2617 void
2618 dump_all_asserts (FILE *file)
2619 {
2620   unsigned i;
2621   bitmap_iterator bi;
2622
2623   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2624   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2625     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2626   fprintf (file, "\n");
2627 }
2628
2629
2630 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2631
2632 void
2633 debug_all_asserts (void)
2634 {
2635   dump_all_asserts (stderr);
2636 }
2637
2638
2639 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2640    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2641    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2642    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2643
2644    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2645    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2646    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2647    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2648    must not be NULL.  */
2649
2650 static void
2651 register_new_assert_for (tree name,
2652                          enum tree_code comp_code,
2653                          tree val,
2654                          basic_block bb,
2655                          edge e,
2656                          block_stmt_iterator si)
2657 {
2658   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2659   bool found;
2660   basic_block dest_bb;
2661
2662 #if defined ENABLE_CHECKING
2663   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2664
2665   if (e == NULL)
2666     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2667                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2668 #endif
2669
2670   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2671      determine if the new location is dominated by a previously
2672      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2673      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2674      necessarily true.
2675      
2676      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2677      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2678      E->DEST dominates.
2679      
2680      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2681      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2682      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2683      the new location to move another assertion previously registered
2684      at a block dominated by E->DEST.  */
2685   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2686
2687   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2688      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2689      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2690      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2691      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2692      move the assertion up in the dominance tree).
2693
2694      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2695      should not be more than a handful of assertions registered per
2696      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2697      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2698   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2699   last_loc = loc;
2700   found = false;
2701   while (loc)
2702     {
2703       if (loc->comp_code == comp_code
2704           && (loc->val == val
2705               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2706         {
2707           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2708              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2709              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2710              that we don't check strict dominance here to avoid
2711              replicating the same assertion inside the same basic
2712              block more than once (e.g., when a pointer is
2713              dereferenced several times inside a block).
2714
2715              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2716              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2717              dominate all the other insertions that we may want to
2718              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2719              insertion, don't do this dominance check.  */
2720           if (e == NULL
2721               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2722             return;
2723
2724           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2725              dominates the existing location for the assertion, move
2726              the assertion up in the dominance tree by updating its
2727              location information.  */
2728           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2729               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2730             {
2731               loc->bb = dest_bb;
2732               loc->e = e;
2733               loc->si = si;
2734               return;
2735             }
2736         }
2737
2738       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2739       last_loc = loc;
2740       loc = loc->next;
2741     }
2742
2743   /* If we didn't find an assertion already registered for
2744      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2745      assertions associated with NAME.  */
2746   n = XNEW (struct assert_locus_d);
2747   n->bb = dest_bb;
2748   n->e = e;
2749   n->si = si;
2750   n->comp_code = comp_code;
2751   n->val = val;
2752   n->next = NULL;
2753
2754   if (last_loc)
2755     last_loc->next = n;
2756   else
2757     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2758
2759   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2760 }
2761
2762
2763 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2764    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
2765    for NAME could be registered.  */
2766
2767 static bool
2768 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2769 {
2770   tree val, stmt;
2771   enum tree_code comp_code;
2772
2773   stmt = bsi_stmt (si);
2774
2775   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2776      abnormal edges.  */
2777   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2778     return false;
2779
2780   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2781      there's nothing to do.  */
2782   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2783     return false;
2784
2785   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2786      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2787      takes on edge E.  */
2788   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2789     {
2790       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2791          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2792          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2793       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2794       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2795
2796       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2797       if (cond == name)
2798         {
2799           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2800              case we create the predicate NAME == true or
2801              NAME == false accordingly.  */
2802           comp_code = EQ_EXPR;
2803           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2804         }
2805       else
2806         {
2807           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2808              or VAL COMP NAME.  */
2809           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2810             {
2811               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2812                  COMP around because we need to register NAME as the
2813                  first operand in the predicate.  */
2814               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2815               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2816             }
2817           else
2818             {
2819               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2820                  comparison code remains unchanged.  */
2821               comp_code = TREE_CODE (cond);
2822               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2823             }
2824
2825           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2826              need to invert the sign comparison.  */
2827           if (is_else_edge)
2828             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2829
2830           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
2831              works around a limitation in fold() when dealing with
2832              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2833              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2834           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2835               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
2836                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
2837             {
2838               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2839               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2840
2841               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
2842                 return false;
2843
2844               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
2845                 return false;
2846             }
2847         }
2848     }
2849   else
2850     {
2851       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2852       gcc_unreachable ();
2853     }
2854
2855   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2856   return true;
2857 }
2858
2859
2860 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2861
2862 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2863    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2864    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2865
2866    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2867    the predicate operands, an assert location node is added to the
2868    list of assertions for the corresponding operands.  */
2869
2870 static bool
2871 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2872 {
2873   bool need_assert;
2874   block_stmt_iterator last_si;
2875   tree op, last;
2876   edge_iterator ei;
2877   edge e;
2878   ssa_op_iter iter;
2879
2880   need_assert = false;
2881   last_si = bsi_last (bb);
2882   last = bsi_stmt (last_si);
2883
2884   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2885      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2886      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2887      insert.  */
2888   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2889     {
2890       if (e->dest == bb)
2891         continue;
2892
2893       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2894          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2895          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2896          if they had been found in a block upstream from BB. 
2897
2898          This is actually a bad idea is some cases, particularly jump
2899          threading.  Consider a CFG like the following:
2900
2901                     0
2902                    /|
2903                   1 |
2904                    \|
2905                     2
2906                    / \
2907                   3   4
2908
2909          Assume that one or more operands in the conditional at the
2910          end of block 0 are used in a conditional in block 2, but not
2911          anywhere in block 1.  In this case we will not insert any
2912          assert statements in block 1, which may cause us to miss
2913          opportunities to optimize, particularly for jump threading.  */
2914       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2915         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2916
2917       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2918          to determine if any of the operands in the conditional
2919          predicate are used.  */
2920       if (e->dest != bb)
2921         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2922
2923       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2924          conditional predicate.  */
2925       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2926         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2927     }
2928
2929   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2930      conditional.  */
2931   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2932     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2933
2934   return need_assert;
2935 }
2936
2937
2938 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2939    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2940    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2941    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2942    determine if A is actually needed.
2943    
2944    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2945    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2946    new location for A is recorded instead.
2947
2948    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2949       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2950
2951    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2952       value range for N, then if N was not already generated by an
2953       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2954       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2955       assume that N is not NULL.
2956
2957    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2958       information from the predicate but need to insert different
2959       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2960       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2961       expression of the form 'X op Y', then
2962
2963       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2964
2965       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2966          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2967          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2968          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2969
2970       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2971
2972       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2973
2974       For instance,
2975
2976             if (a == 9)
2977               b = a;
2978             else
2979               b = c + 1;
2980
2981       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2982       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2983       on the ELSE clause would be unnecessary.
2984
2985    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2986       into BB's dominator children.
2987    
2988    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2989    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2990    location for name N is found, it is registered by calling
2991    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2992    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2993    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2994    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2995    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2996
2997    If this function returns true, then it means that there are names
2998    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2999    inserted by process_assert_insertions.
3000
3001    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
3002
3003 static bool
3004 find_assert_locations (basic_block bb)
3005 {
3006   block_stmt_iterator si;
3007   tree last, phi;
3008   bool need_assert;
3009   basic_block son;
3010
3011   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
3012     return false;
3013
3014   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
3015
3016   need_assert = false;
3017
3018   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
3019   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3020     {
3021       use_operand_p arg_p;
3022       ssa_op_iter i;
3023
3024       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
3025         {
3026           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
3027           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3028             {
3029               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
3030               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
3031             }
3032         }
3033     }
3034
3035   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
3036      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
3037   last = NULL_TREE;
3038   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3039     {
3040       tree stmt, op;
3041       ssa_op_iter i;
3042
3043       stmt = bsi_stmt (si);
3044
3045       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
3046       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
3047         {
3048           tree value;
3049           enum tree_code comp_code;
3050
3051           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
3052              the sub-graph of a conditional block, when we return from
3053              this recursive walk, our parent will use the
3054              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
3055              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
3056           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3057
3058           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
3059              range for it, and we don't find a previous assertion for
3060              it, create a new assertion location node for OP.  */
3061           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
3062             {
3063               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
3064                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
3065                  was set via a typecast.
3066
3067                  If so, then we can also infer a nonzero value range
3068                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
3069               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
3070                 {
3071                   tree t = op;
3072                   tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3073         
3074                   while (TREE_CODE (def_stmt) == MODIFY_EXPR
3075                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == NOP_EXPR
3076                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0)) == SSA_NAME
3077                          && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0))))
3078                     {
3079                       t = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3080                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3081
3082                       /* Note we want to register the assert for the
3083                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
3084                          conversion.  */
3085                       if (! has_single_use (t))
3086                         {
3087                           register_new_assert_for (t, comp_code, value,
3088                                                    bb, NULL, si);
3089                           need_assert = true;
3090                         }
3091                     }
3092                 }
3093
3094               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
3095                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
3096                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
3097               if (!has_single_use (op))
3098                 {
3099                   register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
3100                   need_assert = true;
3101                 }
3102             }
3103         }
3104
3105       /* Remember the last statement of the block.  */
3106       last = stmt;
3107     }
3108
3109   /* If BB's last statement is a conditional expression
3110      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
3111      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
3112   if (last
3113       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
3114       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
3115       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
3116     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
3117
3118   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
3119   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
3120        son;
3121        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3122     need_assert |= find_assert_locations (son);
3123
3124   return need_assert;
3125 }
3126
3127
3128 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
3129    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
3130
3131 static bool
3132 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
3133 {
3134   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
3135   tree stmt, cond, assert_expr;
3136   edge_iterator ei;
3137   edge e;
3138
3139   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
3140   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
3141
3142   if (loc->e)
3143     {
3144       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
3145          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
3146 #if defined ENABLE_CHECKING
3147       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
3148           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
3149 #endif
3150
3151       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
3152       return true;
3153     }
3154
3155   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
3156      statement must not be the last statement in the block.  */
3157   stmt = bsi_stmt (loc->si);
3158   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
3159     {
3160       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
3161       return false;
3162     }
3163
3164   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
3165      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
3166      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
3167      out of BB.  */
3168   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
3169     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
3170       {
3171         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
3172         return true;
3173       }
3174
3175   gcc_unreachable ();
3176 }
3177
3178
3179 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
3180    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
3181    found in ASSERTS_FOR[i].  */
3182
3183 static void
3184 process_assert_insertions (void)
3185 {
3186   unsigned i;
3187   bitmap_iterator bi;
3188   bool update_edges_p = false;
3189   int num_asserts = 0;
3190
3191   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3192     dump_all_asserts (dump_file);
3193
3194   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3195     {
3196       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3197       gcc_assert (loc);
3198
3199       while (loc)
3200         {
3201           assert_locus_t next = loc->next;
3202           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3203           free (loc);
3204           loc = next;
3205           num_asserts++;
3206         }
3207     }
3208
3209   if (update_edges_p)
3210     bsi_commit_edge_inserts ();
3211
3212   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3213     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3214              num_asserts);
3215 }
3216
3217
3218 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3219    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3220    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3221    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3222
3223    x = ...
3224    y = ...
3225    if (x < y)
3226      y = x - 2;
3227    else
3228      x = y + 3;
3229
3230    this pass will transform the code into:
3231
3232    x = ...
3233    y = ...
3234    if (x < y)
3235     {
3236       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3237       y = x - 2
3238     }
3239    else
3240     {
3241       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3242       x = y + 3
3243     }
3244
3245    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3246    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3247    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3248    definition of 'x'.  */
3249
3250 static void
3251 insert_range_assertions (void)
3252 {
3253   edge e;
3254   edge_iterator ei;
3255   bool update_ssa_p;
3256   
3257   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3258   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3259
3260   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3261   sbitmap_zero (blocks_visited);
3262
3263   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3264   asserts_for = XNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3265   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
3266
3267   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3268
3269   update_ssa_p = false;
3270   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3271     if (find_assert_locations (e->dest))
3272       update_ssa_p = true;
3273
3274   if (update_ssa_p)
3275     {
3276       process_assert_insertions ();
3277       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3278     }
3279
3280   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3281     {
3282       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3283       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3284     }
3285
3286   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3287   free (asserts_for);
3288   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3289 }
3290
3291
3292 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3293    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3294    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3295    VRP. 
3296    
3297    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3298    names that had useful range information attached to them.  For
3299    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3300    then N_i will have the range [3, +INF].
3301    
3302    However, by converting the assertion into the implied copy
3303    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3304    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3305    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3306    things like jump threading.
3307    
3308    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3309    VRP need to handle them appropriately. 
3310
3311    Another approach would be to make the range information a first
3312    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3313    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3314    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3315
3316 static void
3317 remove_range_assertions (void)
3318 {
3319   basic_block bb;
3320   block_stmt_iterator si;
3321
3322   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3323      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3324      referenced by the current BSI.  */
3325   FOR_EACH_BB (bb)
3326     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3327       {
3328         tree stmt = bsi_stmt (si);
3329         tree use_stmt;
3330
3331         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3332             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3333           {
3334             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1), var;
3335             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3336             use_operand_p use_p;
3337             imm_use_iterator iter;
3338
3339             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3340
3341             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
3342             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3343             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
3344               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
3345                 {
3346                   SET_USE (use_p, var);
3347                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
3348                 }
3349
3350             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3351             bsi_remove (&si, true);
3352           }
3353         else
3354           bsi_next (&si);
3355       }
3356
3357   sbitmap_free (blocks_visited);
3358 }
3359
3360
3361 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3362
3363 static bool
3364 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3365 {
3366   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3367       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3368       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3369           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3370     return true;
3371   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3372     {
3373       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3374       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3375
3376       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3377          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3378          builtin functions.  */
3379       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3380           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3381               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3382           && ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3383                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3384                && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3385                && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3386               || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
3387         return true;
3388     }
3389   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3390     return true;
3391
3392   return false;
3393 }
3394
3395
3396 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3397
3398 static void
3399 vrp_initialize (void)
3400 {
3401   basic_block bb;
3402
3403   vr_value = XNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3404   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3405
3406   FOR_EACH_BB (bb)
3407     {
3408       block_stmt_iterator si;
3409       tree phi;
3410
3411       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3412         {
3413           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3414             {
3415               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3416               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3417               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3418             }
3419           else
3420             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3421         }
3422
3423       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3424         {
3425           tree stmt = bsi_stmt (si);
3426
3427           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3428             {
3429               ssa_op_iter i;
3430               tree def;
3431               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3432                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3433               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3434             }
3435           else
3436             {
3437               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3438             }
3439         }
3440     }
3441 }
3442
3443
3444 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3445    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3446
3447 static enum ssa_prop_result
3448 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3449 {
3450   tree lhs, rhs, def;
3451   ssa_op_iter iter;
3452
3453   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3454   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3455
3456   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3457   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3458       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3459            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
3460               build_range_type.  */
3461            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
3462            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
3463           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3464     {
3465       struct loop *l;
3466       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3467
3468       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3469
3470       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3471          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3472          information.  */
3473       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3474         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3475
3476       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3477         {
3478           *output_p = lhs;
3479
3480           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3481             {
3482               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3483               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3484               fprintf (dump_file, ": ");
3485               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3486               fprintf (dump_file, "\n\n");
3487             }
3488
3489           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3490             return SSA_PROP_VARYING;
3491
3492           return SSA_PROP_INTERESTING;
3493         }
3494
3495       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3496     }
3497   
3498   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3499   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3500     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3501
3502   return SSA_PROP_VARYING;
3503 }
3504
3505
3506 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3507    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3508    compare_range_with_value.  */
3509
3510 static tree
3511 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3512 {
3513   bitmap_iterator bi;
3514   unsigned i;
3515   bitmap e;
3516   tree retval, t;
3517   
3518   t = retval = NULL_TREE;
3519
3520   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3521   e = get_value_range (var)->equiv;
3522
3523   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3524      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3525      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3526   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3527
3528   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3529     {
3530       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3531
3532       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3533          range.  This allows us to compare against names that may
3534          have N_i in their ranges.  */
3535       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3536         {
3537           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3538           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3539           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3540         }
3541
3542       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3543       if (t)
3544         {
3545           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
3546           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3547           retval = t;
3548         }
3549     }
3550
3551   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3552   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3553
3554   if (retval)
3555     return retval;
3556
3557   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3558   return NULL_TREE;
3559 }
3560
3561
3562 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3563    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3564    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3565    returned by compare_ranges.  */
3566
3567 static tree
3568 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3569 {
3570   tree t, retval;
3571   bitmap e1, e2;
3572   bitmap_iterator bi1, bi2;
3573   unsigned i1, i2;
3574
3575   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3576      ranges of every name equivalent to N2.  */
3577   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3578   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3579
3580   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3581      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3582      ranges.  */
3583   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3584   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3585
3586   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3587      names can be compared without checking their ranges.  */
3588   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3589     {
3590       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3591       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3592
3593       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3594              ? boolean_true_node
3595              : boolean_false_node;
3596     }
3597
3598   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3599      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3600      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3601   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3602     {
3603       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3604
3605       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3606       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3607         {
3608           vr1.type = VR_RANGE;
3609           vr1.min = ssa_name (i1);
3610           vr1.max = ssa_name (i1);
3611         }
3612
3613       t = retval = NULL_TREE;
3614       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3615         {
3616           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3617
3618           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3619             {
3620               vr2.type = VR_RANGE;
3621               vr2.min = ssa_name (i2);
3622               vr2.max = ssa_name (i2);
3623             }
3624
3625           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3626           if (t)
3627             {
3628               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
3629                  the same.  */
3630               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3631               retval = t;
3632             }
3633         }
3634
3635       if (retval)
3636         {
3637           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3638           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3639           return retval;
3640         }
3641     }
3642
3643   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
3644      comparison.  */
3645   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3646   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3647   return NULL_TREE;
3648 }
3649
3650
3651 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
3652    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
3653    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
3654    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
3655    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
3656
3657    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
3658    the operands in COND are used when trying to compute its value.
3659    This is only used during final substitution.  During propagation,
3660    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
3661
3662 tree
3663 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
3664 {
3665   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
3666               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
3667
3668   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3669     {
3670       value_range_t *vr;
3671       tree retval;
3672
3673       if (use_equiv_p)
3674         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
3675       else
3676         {
3677           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
3678           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
3679         }
3680
3681       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
3682       if (retval)
3683         return retval;
3684
3685       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
3686          return it.  */
3687       vr = get_value_range (cond);
3688       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
3689         return vr->min;
3690     }
3691   else
3692     {
3693       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3694       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3695
3696       /* We only deal with integral and pointer types.  */
3697       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3698           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
3699         return NULL_TREE;
3700
3701       if (use_equiv_p)
3702         {
3703           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3704             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3705           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3706             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3707           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3708             return compare_name_with_value (
3709                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3710         }
3711       else
3712         {
3713           value_range_t *vr0, *vr1;
3714
3715           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3716           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3717
3718           if (vr0 && vr1)
3719             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3720           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3721             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3722           else if (vr0 == NULL && vr1)
3723             return compare_range_with_value (
3724                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3725         }
3726     }
3727
3728   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3729   return NULL_TREE;
3730 }
3731
3732
3733 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3734    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3735    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3736    SSA_PROP_VARYING.  */
3737
3738 static enum ssa_prop_result
3739 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3740 {
3741   tree cond, val;
3742
3743   *taken_edge_p = NULL;
3744
3745   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3746      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3747   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3748     return SSA_PROP_VARYING;
3749
3750   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3751
3752   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3753     {
3754       tree use;
3755       ssa_op_iter i;
3756
3757       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3758       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3759       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3760       
3761       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3762         {
3763           fprintf (dump_file, "\t");
3764           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3765           fprintf (dump_file, ": ");
3766           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3767         }
3768
3769       fprintf (dump_file, "\n");
3770     }
3771
3772   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3773      ranges of each of its operands.
3774      
3775      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3776      because those ranges may not yet be final and with the current
3777      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3778      of the names in the equivalence set have changed.
3779
3780      For instance, given the following code fragment
3781
3782         i_5 = PHI <8, i_13>
3783         ...
3784         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3785         if (i_14 == 1)
3786           ...
3787
3788      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3789      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3790      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3791      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3792      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3793      determine that the predicate is always false.
3794
3795      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3796      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3797      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3798      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3799      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3800      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3801      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3802      is not visited again, which stops propagation from visiting
3803      statements in the THEN clause of that if().
3804
3805      To properly fix this we would need to keep the previous range
3806      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3807      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3808      range [8, 8] to VR_VARYING.
3809
3810      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3811      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3812      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3813      4 more predicates folded in SPEC.  */
3814   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3815   if (val)
3816     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3817
3818   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3819     {
3820       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3821       if (val == NULL_TREE)
3822         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3823       else
3824         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3825     }
3826
3827   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3828 }
3829
3830
3831 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3832    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3833    interesting range into *OUTPUT_P.
3834
3835    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3836    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3837
3838    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3839
3840 static enum ssa_prop_result
3841 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3842 {
3843   tree def;
3844   ssa_op_iter iter;
3845   stmt_ann_t ann;
3846
3847   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3848     {
3849       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3850       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3851       fprintf (dump_file, "\n");
3852     }
3853
3854   ann = stmt_ann (stmt);
3855   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3856     {
3857       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3858
3859       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3860          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3861          builtin functions.  */
3862       if ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3863            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3864            && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3865            && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3866           || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3867         return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3868     }
3869   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3870     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3871
3872   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3873      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3874   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3875     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3876
3877   return SSA_PROP_VARYING;
3878 }
3879
3880
3881 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3882    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3883    
3884    The meeting rules are as follows:
3885
3886    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3887
3888    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3889       union of VR0 and VR1.  */
3890
3891 static void
3892 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3893 {
3894   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3895     {
3896       copy_value_range (vr0, vr1);
3897       return;
3898     }
3899
3900   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3901     {
3902       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3903       return;
3904     }
3905
3906   if (vr0->type == VR_VARYING)
3907     {
3908       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3909       return;
3910     }
3911
3912   if (vr1->type == VR_VARYING)
3913     {
3914       set_value_range_to_varying (vr0);
3915       return;
3916     }
3917
3918   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3919     {
3920       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3921          union of both ranges.  */
3922       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3923         {
3924           int cmp;
3925           tree min, max;
3926
3927           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3928              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3929              VARYING.  */
3930           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3931           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3932             min = vr1->min;
3933           else if (cmp == -1)
3934             min = vr0->min;
3935           else
3936             {
3937               set_value_range_to_varying (vr0);
3938               return;
3939             }
3940
3941           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3942              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3943              the result is VARYING.  */
3944           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3945           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3946             max = vr1->max;
3947           else if (cmp == 1)
3948             max = vr0->max;
3949           else
3950             {
3951               set_value_range_to_varying (vr0);
3952               return;
3953             }
3954
3955           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3956              the two sets.  */
3957           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3958             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3959           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3960             bitmap_clear (vr0->equiv);
3961
3962           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3963         }
3964       else
3965         goto no_meet;
3966     }
3967   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3968     {
3969       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3970       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3971           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3972           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3973         {
3974           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3975              the two sets.  */
3976           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3977             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3978           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3979             bitmap_clear (vr0->equiv);
3980         }
3981       else
3982         goto no_meet;
3983     }
3984   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3985     {
3986       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3987          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3988          result of the meet operation is the anti-range.  */
3989       if (!symbolic_range_p (vr0)
3990           && !symbolic_range_p (vr1)
3991           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3992         {
3993           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
3994              set.  We need to compute the intersection of the two
3995              equivalence sets.  */
3996           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3997             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
3998
3999           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
4000              the two sets.  */
4001           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
4002             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
4003           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
4004             bitmap_clear (vr0->equiv);
4005         }
4006       else
4007         goto no_meet;
4008     }
4009   else
4010     gcc_unreachable ();
4011
4012   return;
4013
4014 no_meet:
4015   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
4016      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
4017      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
4018      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
4019      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
4020   if (!symbolic_range_p (vr0)
4021       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
4022           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
4023       && !symbolic_range_p (vr1)
4024       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
4025           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
4026     {
4027       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
4028
4029       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
4030          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
4031       if (vr0->equiv)
4032         bitmap_clear (vr0->equiv);
4033     }
4034   else
4035     set_value_range_to_varying (vr0);
4036 }
4037
4038
4039 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
4040    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
4041    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
4042
4043 static enum ssa_prop_result
4044 vrp_visit_phi_node (tree phi)
4045 {
4046   int i;
4047   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
4048   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
4049   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
4050
4051   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
4052
4053   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4054     {
4055       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
4056       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
4057     }
4058
4059   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
4060     {
4061       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
4062
4063       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4064         {
4065           fprintf (dump_file,
4066               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
4067               i, e->src->index, e->dest->index,
4068               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
4069         }
4070
4071       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
4072         {
4073           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
4074           value_range_t vr_arg;
4075
4076           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4077             vr_arg = *(get_value_range (arg));
4078           else
4079             {
4080               vr_arg.type = VR_RANGE;
4081               vr_arg.min = arg;
4082               vr_arg.max = arg;
4083               vr_arg.equiv = NULL;
4084             }
4085
4086           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4087             {
4088               fprintf (dump_file, "\t");
4089               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
4090               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
4091               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
4092               fprintf (dump_file, "\n");
4093             }
4094
4095           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
4096
4097           if (vr_result.type == VR_VARYING)
4098             break;
4099         }
4100     }
4101
4102   if (vr_result.type == VR_VARYING)
4103     goto varying;
4104
4105   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
4106      when the new value is slightly bigger or smaller than the
4107      previous one.  */
4108   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
4109     {
4110       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
4111         {
4112           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
4113           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
4114
4115           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
4116              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
4117              iterating millions of times to reach -INF, and in the
4118              other case to avoid infinite bouncing between different
4119              minimums.  */
4120           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
4121             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
4122
4123           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
4124              the previous one, go all the way to +INF.  */
4125           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
4126             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
4127
4128           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
4129              VARYING.  */
4130           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
4131               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
4132             goto varying;
4133         }
4134     }
4135
4136   /* If the new range is different than the previous value, keep
4137      iterating.  */
4138   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
4139     return SSA_PROP_INTERESTING;
4140
4141   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
4142   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
4143
4144   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
4145 varying:
4146   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
4147   return SSA_PROP_VARYING;
4148 }
4149
4150 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
4151    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
4152    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4153
4154 static void
4155 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
4156 {
4157   tree val = NULL;
4158   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4159   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4160
4161   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
4162     {
4163       val = integer_one_node;
4164     }
4165   else
4166     {
4167       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node);
4168     }
4169
4170   if (val && integer_onep (val))
4171     {
4172       tree t;
4173       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4174       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4175
4176       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
4177         {
4178           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
4179           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4180         }
4181       else
4182         {
4183           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
4184           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
4185           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
4186           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4187         }
4188
4189       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4190       update_stmt (stmt);
4191     }
4192 }
4193
4194 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
4195    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
4196    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
4197
4198 static void
4199 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
4200 {
4201   tree val = NULL;
4202   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4203   tree type = TREE_TYPE (op);
4204   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4205
4206   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4207     {
4208       val = integer_zero_node;
4209     }
4210   else if (vr)
4211     {
4212       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4213       if (!val)
4214         {
4215           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4216
4217           if (val)
4218             {
4219               if (integer_zerop (val))
4220                 val = integer_one_node;
4221               else if (integer_onep (val))
4222                 val = integer_zero_node;
4223             }
4224         }
4225
4226       if (val
4227           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
4228         {
4229           tree t;
4230
4231           if (integer_onep (val))
4232             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
4233           else
4234             t = op;
4235
4236           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4237           update_stmt (stmt);
4238         }
4239     }
4240 }
4241
4242 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
4243    a known value range VR.
4244
4245    If there is one and only one value which will satisfy the
4246    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
4247
4248 static tree
4249 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
4250                       tree op1, value_range_t *vr)
4251 {
4252   tree min = NULL;
4253   tree max = NULL;
4254
4255   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
4256      the conditional as it was written.  */
4257   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
4258     {
4259       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4260
4261       max = op1;
4262       if (cond_code == LT_EXPR)
4263         {
4264           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4265           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
4266         }
4267     }
4268   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
4269     {
4270       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4271
4272       min = op1;
4273       if (cond_code == GT_EXPR)
4274         {
4275           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4276           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
4277         }
4278     }
4279
4280   /* Now refine the minimum and maximum values using any
4281      value range information we have for op0.  */
4282   if (min && max)
4283     {
4284       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
4285         min = min;
4286       else
4287         min = vr->min;
4288       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
4289         max = max;
4290       else
4291         max = vr->max;
4292
4293       /* If the new min/max values have converged to a single value,
4294          then there is only one value which can satisfy the condition,
4295          return that value.  */
4296       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
4297         return min;
4298     }
4299   return NULL;
4300 }
4301
4302 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
4303    test if the range information indicates only one value can satisfy
4304    the original conditional.  */
4305
4306 static void
4307 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
4308 {
4309   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4310   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4311   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4312   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
4313
4314   if (cond_code != NE_EXPR
4315       && cond_code != EQ_EXPR
4316       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
4317       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4318       && is_gimple_min_invariant (op1))
4319     {
4320       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
4321           
4322       /* If we have range information for OP0, then we might be
4323          able to simplify this conditional. */
4324       if (vr->type == VR_RANGE)
4325         {
4326           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4327
4328           if (new)
4329             {
4330               if (dump_file)
4331                 {
4332                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4333                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4334                   fprintf (dump_file, " into ");
4335                 }
4336
4337               COND_EXPR_COND (stmt)
4338                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4339               update_stmt (stmt);
4340
4341               if (dump_file)
4342                 {
4343                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4344                   fprintf (dump_file, "\n");
4345                 }
4346               return;
4347
4348             }
4349
4350           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
4351              with integral types here, so no need to worry about
4352              issues with inverting FP comparisons.  */
4353           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
4354           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4355
4356           if (new)
4357             {
4358               if (dump_file)
4359                 {
4360                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4361                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4362                   fprintf (dump_file, " into ");
4363                 }
4364
4365               COND_EXPR_COND (stmt)
4366                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4367               update_stmt (stmt);
4368
4369               if (dump_file)
4370                 {
4371                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4372                   fprintf (dump_file, "\n");
4373                 }
4374               return;
4375
4376             }
4377         }
4378     }
4379 }
4380
4381 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
4382
4383 void
4384 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
4385 {
4386   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4387     {
4388       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4389       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
4390
4391       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
4392          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
4393          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4394       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
4395           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
4396           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4397         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
4398
4399       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
4400       if (rhs_code == ABS_EXPR
4401           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
4402           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
4403         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
4404     }
4405   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
4406            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
4407     {
4408       simplify_cond_using_ranges (stmt);
4409     }
4410 }
4411
4412 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
4413    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge. 
4414
4415    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
4416    restored.  */
4417 static VEC(tree,heap) *stack;
4418
4419 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump
4420    threading code with a simple API for simplifying statements.  */
4421 static tree
4422 simplify_stmt_for_jump_threading (tree stmt)
4423 {
4424   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
4425      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
4426      worth the compile time cost.  */
4427   if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
4428     return NULL;
4429
4430   return vrp_evaluate_conditional (COND_EXPR_COND (stmt), true);
4431 }
4432
4433 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
4434    one successor present jump threading opportunities.  ie,
4435    when the block is reached from a specific predecessor, we
4436    may be able to determine which of the outgoing edges will
4437    be traversed.  When this optimization applies, we are able
4438    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
4439    optimization opportunities.
4440
4441    This routine is effectively a driver for the generic jump
4442    threading code.  It basically just presents the generic code
4443    with edges that may be suitable for jump threading.
4444
4445    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
4446    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
4447    those opportunities would be very limited and the compile time cost
4448    to expose those opportunities would be significant. 
4449
4450    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
4451    for later realization.  */
4452
4453 static void
4454 identify_jump_threads (void)
4455 {
4456   basic_block bb;
4457   tree dummy;
4458
4459   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
4460      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
4461      information as we need it within the jump threading code.  */
4462   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4463
4464   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
4465      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
4466      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
4467      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
4468      recompute it.  */
4469   mark_dfs_back_edges ();
4470
4471   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
4472      that might be recorded.  */
4473   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
4474
4475   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
4476      conditional and just modify it in-place when attempting to
4477      thread jumps.  */
4478   dummy = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, NULL, NULL);
4479   dummy = build3 (COND_EXPR, void_type_node, dummy, NULL, NULL);
4480
4481   /* Walk through all the blocks finding those which present a
4482      potential jump threading opportunity.  We could set this up
4483      as a dominator walker and record data during the walk, but
4484      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
4485      threading opportunities we are trying to identify at this
4486      point in compilation.  */
4487   FOR_EACH_BB (bb)
4488     {
4489       tree last, cond;
4490
4491       /* If the generic jump threading code does not find this block
4492          interesting, then there is nothing to do.  */
4493       if (! potentially_threadable_block (bb))
4494         continue;
4495
4496       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
4497          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
4498          terribly important.  */
4499       last = bsi_stmt (bsi_last (bb));
4500       if (TREE_CODE (last) != COND_EXPR)
4501         continue;
4502
4503       /* We're basically looking for any kind of conditional with
4504          integral type arguments.  */
4505       cond = COND_EXPR_COND (last);
4506       if ((TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
4507            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cond)))
4508           || (COMPARISON_CLASS_P (cond)
4509               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == SSA_NAME
4510               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 0)))
4511               && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 1)) == SSA_NAME
4512                   || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (cond, 1)))
4513               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)))))
4514         {
4515           edge_iterator ei;
4516           edge e;
4517
4518           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
4519              successors which also ends in a suitable conditional.  For
4520              each predecessor, see if we can thread it to a specific
4521              successor.  */
4522           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
4523             {
4524               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
4525                  in the CFG.  */
4526               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
4527                 continue;
4528
4529               thread_across_edge (dummy, e, true,
4530                                   &stack,
4531                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
4532             }
4533         }
4534     }
4535
4536   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
4537      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
4538      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
4539 }
4540
4541 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
4542    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
4543    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
4544
4545    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
4546    processing by the pass manager.  */
4547 static void
4548 finalize_jump_threads (void)
4549 {
4550   bool cfg_altered = false;
4551   cfg_altered = thread_through_all_blocks ();
4552
4553   /* If we threaded jumps, then we need to recompute the dominance
4554      information, to safely do that we must clean up the CFG first.  */
4555   if (cfg_altered)
4556     {
4557       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4558       cleanup_tree_cfg ();
4559       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4560     }
4561   VEC_free (tree, heap, stack);
4562 }
4563
4564
4565 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
4566
4567 static void
4568 vrp_finalize (void)
4569 {
4570   size_t i;
4571   prop_value_t *single_val_range;
4572   bool do_value_subst_p;
4573
4574   if (dump_file)
4575     {
4576       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
4577       dump_all_value_ranges (dump_file);
4578       fprintf (dump_file, "\n");
4579     }
4580
4581   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
4582      values can be substituted as any other copy/const propagated
4583      value using substitute_and_fold.  */
4584   single_val_range = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
4585   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4586
4587   do_value_subst_p = false;
4588   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4589     if (vr_value[i]
4590         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
4591         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
4592       {
4593         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
4594         do_value_subst_p = true;
4595       }
4596
4597   if (!do_value_subst_p)
4598     {
4599       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
4600          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
4601       free (single_val_range);
4602       single_val_range = NULL;
4603     }
4604
4605   substitute_and_fold (single_val_range, true);
4606
4607   /* We must identify jump threading opportunities before we release
4608      the datastructures built by VRP.  */
4609   identify_jump_threads ();
4610
4611   /* Free allocated memory.  */
4612   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4613     if (vr_value[i])
4614       {
4615         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
4616         free (vr_value[i]);
4617       }
4618
4619   free (single_val_range);
4620   free (vr_value);
4621
4622   /* So that we can distinguish between VRP data being available
4623      and not available.  */
4624   vr_value = NULL;
4625 }
4626
4627
4628 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
4629    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
4630    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
4631    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
4632    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
4633
4634    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
4635    instead of constants.
4636
4637    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
4638    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
4639
4640      1  x_9 = p_3->a;
4641      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
4642      3  if (p_4 == q_2)
4643      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
4644      5  endif
4645      6  if (q_2)
4646         
4647    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
4648    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
4649    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
4650
4651    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
4652    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
4653    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
4654    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
4655
4656    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
4657    between names so that we can take advantage of information from
4658    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
4659    equivalency relation is transitive but not symmetric.
4660    
4661    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
4662    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
4663    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
4664
4665    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
4666    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
4667    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
4668    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
4669    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
4670    probabilities to aid branch prediction.  */
4671
4672 static unsigned int
4673 execute_vrp (void)
4674 {
4675   insert_range_assertions ();
4676
4677   current_loops = loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4678   if (current_loops)
4679     scev_initialize (current_loops);
4680
4681   vrp_initialize ();
4682   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
4683   vrp_finalize ();
4684
4685   if (current_loops)
4686     {
4687       scev_finalize ();
4688       loop_optimizer_finalize (current_loops);
4689       current_loops = NULL;
4690     }
4691
4692   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
4693      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
4694      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
4695   remove_range_assertions ();
4696
4697   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
4698      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
4699      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
4700      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
4701      duplication and CFG manipulation.  */
4702   update_ssa (TODO_update_ssa);
4703
4704   finalize_jump_threads ();
4705   return 0;
4706 }
4707
4708 static bool
4709 gate_vrp (void)
4710 {
4711   return flag_tree_vrp != 0;
4712 }
4713
4714 struct tree_opt_pass pass_vrp =
4715 {
4716   "vrp",                                /* name */
4717   gate_vrp,                             /* gate */
4718   execute_vrp,                          /* execute */
4719   NULL,                                 /* sub */
4720   NULL,                                 /* next */
4721   0,                                    /* static_pass_number */
4722   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
4723   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
4724   0,                                    /* properties_provided */
4725   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
4726   0,                                    /* todo_flags_start */
4727   TODO_cleanup_cfg
4728     | TODO_ggc_collect
4729     | TODO_verify_ssa
4730     | TODO_dump_func
4731     | TODO_update_ssa
4732     | TODO_update_smt_usage,                    /* todo_flags_finish */
4733   0                                     /* letter */
4734 };