OSDN Git Service

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