OSDN Git Service

* config/m68k/m68k.c (notice_update_cc): Use SET_DEST and
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005 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 /* Loop structure of the program.  Used to analyze scalar evolutions
45    inside adjust_range_with_scev.  */
46 static struct loops *cfg_loops;
47
48 /* Local functions.  */
49 static int compare_values (tree val1, tree val2);
50
51 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
52    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
53    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
54    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
55    SSA name.  */
56 struct assert_locus_d
57 {
58   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
59   basic_block bb;
60
61   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
62      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
63   edge e;
64
65   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
66   block_stmt_iterator si;
67
68   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
69   enum tree_code comp_code;
70
71   /* Value being compared against.  */
72   tree val;
73
74   /* Next node in the linked list.  */
75   struct assert_locus_d *next;
76 };
77
78 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
79
80 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
81    assertions that should be inserted in the IL.  */
82 static bitmap need_assert_for;
83
84 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
85    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
86    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
87 static assert_locus_t *asserts_for;
88
89 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
90    visiting the same block more than once.  */
91 static sbitmap blocks_visited;
92
93 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
94    of values that SSA name N_I may take.  */
95 static value_range_t **vr_value;
96
97
98 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
99    current function signature.  */
100
101 static bool
102 nonnull_arg_p (tree arg)
103 {
104   tree t, attrs, fntype;
105   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
106
107   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
108
109   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
110   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
111
112   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
113   if (attrs == NULL_TREE)
114     return false;
115
116   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
117   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
118     return true;
119
120   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
121   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
122        t;
123        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
124     {
125       if (t == arg)
126         break;
127     }
128
129   gcc_assert (t == arg);
130
131   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
132   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
133     {
134       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
135         return true;
136     }
137
138   return false;
139 }
140
141
142 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
143
144 static void
145 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
146                  tree max, bitmap equiv)
147 {
148 #if defined ENABLE_CHECKING
149   /* Check the validity of the range.  */
150   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
151     {
152       int cmp;
153
154       gcc_assert (min && max);
155
156       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
157         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
158                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
159
160       cmp = compare_values (min, max);
161       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
162     }
163
164   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
165     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
166
167   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
168     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
169 #endif
170
171   vr->type = t;
172   vr->min = min;
173   vr->max = max;
174
175   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
176      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
177   if (vr->equiv == NULL)
178     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
179
180   if (equiv != vr->equiv)
181     {
182       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
183         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
184       else
185         bitmap_clear (vr->equiv);
186     }
187 }
188
189
190 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
191
192 static inline void
193 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
194 {
195   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
196 }
197
198
199 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
200
201 static inline void
202 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
203 {
204   tree zero = build_int_cst (type, 0);
205   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
206 }
207
208
209 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
210
211 static inline void
212 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
213 {
214   tree zero = build_int_cst (type, 0);
215   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
216 }
217
218
219 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
220
221 static inline void
222 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
223 {
224   vr->type = VR_VARYING;
225   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
226   if (vr->equiv)
227     bitmap_clear (vr->equiv);
228 }
229
230
231 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
232
233 static inline void
234 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
235 {
236   vr->type = VR_UNDEFINED;
237   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
238   if (vr->equiv)
239     bitmap_clear (vr->equiv);
240 }
241
242
243 /* Return value range information for VAR.  Create an empty range
244    if none existed.  */
245
246 static value_range_t *
247 get_value_range (tree var)
248 {
249   value_range_t *vr;
250   tree sym;
251   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
252
253   vr = vr_value[ver];
254   if (vr)
255     return vr;
256
257   /* Create a default value range.  */
258   vr_value[ver] = vr = xmalloc (sizeof (*vr));
259   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
260
261   /* Allocate an equivalence set.  */
262   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
263
264   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
265      in VAR's type.  */
266   sym = SSA_NAME_VAR (var);
267   if (var == default_def (sym))
268     {
269       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
270          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
271          default definitions of PARM_DECLs.  */
272       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
273           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
274           && nonnull_arg_p (sym))
275         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
276       else
277         set_value_range_to_varying (vr);
278     }
279
280   return vr;
281 }
282
283
284 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
285    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
286    value.
287
288    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
289    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
290    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
291    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
292    is the range object associated with another SSA name.  */
293
294 static inline bool
295 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
296 {
297   value_range_t *old_vr;
298   bool is_new;
299
300   /* Update the value range, if necessary.  */
301   old_vr = get_value_range (var);
302   is_new = old_vr->type != new_vr->type
303            || old_vr->min != new_vr->min
304            || old_vr->max != new_vr->max
305            || (old_vr->equiv == NULL && new_vr->equiv)
306            || (old_vr->equiv && new_vr->equiv == NULL)
307            || (!bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv));
308
309   if (is_new)
310     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
311                      new_vr->equiv);
312
313   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
314   new_vr->equiv = NULL;
315
316   return is_new;
317 }
318
319
320 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
321
322 static void
323 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
324 {
325   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
326   value_range_t *vr = vr_value[ver];
327
328   bitmap_set_bit (equiv, ver);
329   if (vr && vr->equiv)
330     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
331 }
332
333
334 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
335
336 static inline bool
337 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
338 {
339   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
340          && integer_zerop (vr->min)
341          && integer_zerop (vr->max);
342 }
343
344
345 /* Return true if VR is [0, 0].  */
346
347 static inline bool
348 range_is_null (value_range_t *vr)
349 {
350   return vr->type == VR_RANGE
351          && integer_zerop (vr->min)
352          && integer_zerop (vr->max);
353 }
354
355
356 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
357
358 static inline bool
359 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
360 {
361   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
362           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
363 }
364
365
366 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
367    obtained so far.  */
368
369 static bool
370 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
371 {
372   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
373     return true;
374
375   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
376      is nonnull if X is nonnull.  */
377   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
378     {
379       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
380
381       if (base != NULL_TREE
382           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
383           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
384         {
385           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
386           if (range_is_nonnull (vr))
387             return true;
388         }
389     }
390
391   return false;
392 }
393
394
395 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
396    
397         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
398         -1 if VAL1 < VAL2,
399          0 if VAL1 == VAL2,
400         +1 if VAL1 > VAL2, and
401         +2 if VAL1 != VAL2
402
403    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
404    and values that cannot be compared at compile time.  */
405
406 static int
407 compare_values (tree val1, tree val2)
408 {
409   if (val1 == val2)
410     return 0;
411
412   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
413      both integers.  */
414   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
415               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
416
417   /* Do some limited symbolic comparisons.  */
418   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
419     {
420       /* We can determine some comparisons against +INF and -INF even
421          if the other value is an expression.  */
422       if (val1 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val1))
423           && TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
424         {
425           /* +INF > NAME - CST.  */
426           return 1;
427         }
428       else if (val1 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val1))
429                && TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
430         {
431           /* -INF < NAME + CST.  */
432           return -1;
433         }
434       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR
435                && val2 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
436         {
437           /* NAME - CST < +INF.  */
438           return -1;
439         }
440       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
441                && val2 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
442         {
443           /* NAME + CST > -INF.  */
444           return 1;
445         }
446     }
447
448   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
449        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
450        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
451       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
452           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
453           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
454     {
455       tree n1, c1, n2, c2;
456   
457       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
458          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
459          same name, return -2.  */
460       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
461         {
462           n1 = val1;
463           c1 = NULL_TREE;
464         }
465       else
466         {
467           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
468           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
469         }
470
471       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
472         {
473           n2 = val2;
474           c2 = NULL_TREE;
475         }
476       else
477         {
478           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
479           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
480         }
481
482       /* Both values must use the same name.  */
483       if (n1 != n2)
484         return -2;
485
486       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
487         {
488           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
489             /* NAME == NAME  */
490             return 0;
491           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
492             /* NAME < NAME + CST  */
493             return -1;
494           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
495             /* NAME > NAME - CST  */
496             return 1;
497         }
498       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR)
499         {
500           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
501             /* NAME + CST > NAME  */
502             return 1;
503           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
504             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
505             return compare_values (c1, c2);
506           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
507             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
508             return 1;
509         }
510       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
511         {
512           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
513             /* NAME - CST < NAME  */
514             return -1;
515           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
516             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
517             return -1;
518           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
519             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
520                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
521             return compare_values (c2, c1);
522         }
523
524       gcc_unreachable ();
525     }
526
527   /* We cannot compare non-constants.  */
528   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
529     return -2;
530
531   /* We cannot compare overflowed values.  */
532   if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
533     return -2;
534
535   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
536     return tree_int_cst_compare (val1, val2);
537   else
538     {
539       tree t;
540
541       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
542       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
543         return 0;
544       
545       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
546       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
547       if (t == boolean_true_node)
548         return -1;
549
550       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
551       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
552       if (t == boolean_true_node)
553         return 1;
554
555       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
556       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
557       if (t == boolean_true_node)
558         return 2;
559
560       return -2;
561     }
562 }
563
564
565 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
566           0 if VAL is not inside VR,
567          -2 if we cannot tell either way.
568
569    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
570           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
571           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
572           value_inside_range (4, VR) will return 1.
573
574           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
575           currently expect this.  They are calling the function
576           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
577           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
578           themselves.
579
580           This also applies to value_ranges_intersect_p and
581           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
582           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
583           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
584
585 static inline int
586 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
587 {
588   int cmp1, cmp2;
589
590   cmp1 = compare_values (val, vr->min);
591   if (cmp1 == -2 || cmp1 == 2)
592     return -2;
593
594   cmp2 = compare_values (val, vr->max);
595   if (cmp2 == -2 || cmp2 == 2)
596     return -2;
597
598   return (cmp1 == 0 || cmp1 == 1) && (cmp2 == -1 || cmp2 == 0);
599 }
600
601
602 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
603    intersection.  */
604
605 static inline bool
606 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
607 {
608   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
609           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
610           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
611           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
612 }
613
614
615 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
616    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
617    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
618    modified (currently the users of this function expect these
619    semantics).  */
620
621 static inline bool
622 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
623 {
624   tree zero;
625
626   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
627               && vr->type != VR_VARYING
628               && !symbolic_range_p (vr));
629
630   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
631   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
632 }
633
634
635 /* When extracting ranges from X_i = ASSERT_EXPR <Y_j, pred>, we will
636    initially consider X_i and Y_j equivalent, so the equivalence set
637    of Y_j is added to the equivalence set of X_i.  However, it is
638    possible to have a chain of ASSERT_EXPRs whose predicates are
639    actually incompatible.  This is usually the result of nesting of
640    contradictory if-then-else statements.  For instance, in PR 24670:
641
642         count_4 has range [-INF, 63]
643
644         if (count_4 != 0)
645           {
646             count_19 = ASSERT_EXPR <count_4, count_4 != 0>
647             if (count_19 > 63)
648               {
649                 count_18 = ASSERT_EXPR <count_19, count_19 > 63>
650                 if (count_18 <= 63)
651                   ...
652               }
653           }
654
655    Notice that 'if (count_19 > 63)' is trivially false and will be
656    folded out at the end.  However, during propagation, the flowgraph
657    is not cleaned up and so, VRP will evaluate predicates more
658    predicates than necessary, so it must support these
659    inconsistencies.  The problem here is that because of the chaining
660    of ASSERT_EXPRs, the equivalency set for count_18 includes count_4.
661    Since count_4 has an incompatible range, we ICE when evaluating the
662    ranges in the equivalency set.  So, we need to remove count_4 from
663    it.  */
664
665 static void
666 fix_equivalence_set (value_range_t *vr_p)
667 {
668   bitmap_iterator bi;
669   unsigned i;
670   bitmap e = vr_p->equiv;
671   bitmap to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
672
673   /* Only detect inconsistencies on numeric ranges.  */
674   if (vr_p->type == VR_VARYING
675       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
676       || symbolic_range_p (vr_p))
677     return;
678
679   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
680     {
681       value_range_t *equiv_vr = vr_value[i];
682
683       if (equiv_vr->type == VR_VARYING
684           || equiv_vr->type == VR_UNDEFINED
685           || symbolic_range_p (equiv_vr))
686         continue;
687
688       if (equiv_vr->type == VR_RANGE
689           && vr_p->type == VR_RANGE
690           && !value_ranges_intersect_p (vr_p, equiv_vr))
691         bitmap_set_bit (to_remove, i);
692       else if ((equiv_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
693                || (equiv_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
694         {
695           /* A range and an anti-range have an empty intersection if
696              their end points are the same.  FIXME,
697              value_ranges_intersect_p should handle this
698              automatically.  */
699           if (compare_values (equiv_vr->min, vr_p->min) == 0
700               && compare_values (equiv_vr->max, vr_p->max) == 0)
701             bitmap_set_bit (to_remove, i);
702         }
703     }
704
705   bitmap_and_compl_into (vr_p->equiv, to_remove);
706   BITMAP_FREE (to_remove);
707 }
708
709
710 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
711    it in *VR_P.  */
712
713 static void
714 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
715 {
716   tree var, cond, limit, min, max, type;
717   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
718   enum tree_code cond_code;
719
720   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
721   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
722
723   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
724
725   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
726   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
727     {
728       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
729          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
730       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
731       cond_code = TREE_CODE (cond);
732     }
733   else
734     {
735       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
736          to flip around the comparison code to create the proper range
737          for VAR.  */
738       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
739       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
740     }
741
742   type = TREE_TYPE (limit);
743   gcc_assert (limit != var);
744
745   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
746      and inequality.  */
747   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
748     {
749       set_value_range_to_varying (vr_p);
750       return;
751     }
752
753   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
754      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
755      unnecessarily. */
756   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
757
758   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
759   if (limit_vr
760       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
761           || limit_vr->type == VR_VARYING
762           || symbolic_range_p (limit_vr)))
763     limit_vr = NULL;
764
765   /* Special handling for integral types with super-types.  Some FEs
766      construct integral types derived from other types and restrict
767      the range of values these new types may take.
768
769      It may happen that LIMIT is actually smaller than TYPE's minimum
770      value.  For instance, the Ada FE is generating code like this
771      during bootstrap:
772
773             D.1480_32 = nam_30 - 300000361;
774             if (D.1480_32 <= 1) goto <L112>; else goto <L52>;
775             <L112>:;
776             D.1480_94 = ASSERT_EXPR <D.1480_32, D.1480_32 <= 1>;
777
778      All the names are of type types__name_id___XDLU_300000000__399999999
779      which has min == 300000000 and max == 399999999.  This means that
780      the ASSERT_EXPR would try to create the range [3000000, 1] which
781      is invalid.
782
783      The fact that the type specifies MIN and MAX values does not
784      automatically mean that every variable of that type will always
785      be within that range, so the predicate may well be true at run
786      time.  If we had symbolic -INF and +INF values, we could
787      represent this range, but we currently represent -INF and +INF
788      using the type's min and max values.
789          
790      So, the only sensible thing we can do for now is set the
791      resulting range to VR_VARYING.  TODO, would having symbolic -INF
792      and +INF values be worth the trouble?  */
793   if (TREE_CODE (limit) != SSA_NAME
794       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
795       && TREE_TYPE (type))
796     {
797       if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
798         {
799           tree type_min = TYPE_MIN_VALUE (type);
800           int cmp = compare_values (limit, type_min);
801
802           /* For < or <= comparisons, if LIMIT is smaller than
803              TYPE_MIN, set the range to VR_VARYING.  */
804           if (cmp == -1 || cmp == 0)
805             {
806               set_value_range_to_varying (vr_p);
807               return;
808             }
809         }
810       else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
811         {
812           tree type_max = TYPE_MIN_VALUE (type);
813           int cmp = compare_values (limit, type_max);
814
815           /* For > or >= comparisons, if LIMIT is bigger than
816              TYPE_MAX, set the range to VR_VARYING.  */
817           if (cmp == 1 || cmp == 0)
818             {
819               set_value_range_to_varying (vr_p);
820               return;
821             }
822         }
823     }
824
825   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
826      VAR's range.  This will be revised before returning the final
827      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
828      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
829      we are done.  */
830   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
831   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
832   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
833
834   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
835      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
836      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
837      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
838      anti-range that can be used to describe the new range.  For
839      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
840      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
841      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
842      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
843   if (cond_code == EQ_EXPR)
844     {
845       enum value_range_type range_type;
846
847       if (limit_vr)
848         {
849           range_type = limit_vr->type;
850           min = limit_vr->min;
851           max = limit_vr->max;
852         }
853       else
854         {
855           range_type = VR_RANGE;
856           min = limit;
857           max = limit;
858         }
859
860       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
861
862       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
863          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
864          from LIMIT.  */
865       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
866         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
867     }
868   else if (cond_code == NE_EXPR)
869     {
870       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
871          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
872          derive anything from the anti-range.  For instance, if
873          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
874          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
875          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
876          not its anti-range.
877
878          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
879          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
880          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
881          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
882          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
883          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
884          represent these ranges.
885
886          The only situation in which we can build a valid
887          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
888          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
889          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
890       if (limit_vr
891           && limit_vr->type == VR_RANGE
892           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
893         {
894           min = limit_vr->min;
895           max = limit_vr->max;
896         }
897       else
898         {
899           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
900              valid anti-range.  */
901           min = max = limit;
902         }
903
904       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
905          just use the original LIMIT.  */
906       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
907           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
908           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
909         min = max = limit;
910
911       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
912     }
913   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
914     {
915       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
916
917       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
918         max = limit;
919       else
920         {
921           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
922              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
923              LT_EXPR.  */
924           max = limit_vr->max;
925         }
926
927       /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
928       if (cond_code == LT_EXPR)
929         {
930           tree one = build_int_cst (type, 1);
931           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
932         }
933
934       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
935     }
936   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
937     {
938       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
939
940       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
941         min = limit;
942       else
943         {
944           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
945              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
946              GT_EXPR.  */
947           min = limit_vr->min;
948         }
949
950       /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
951       if (cond_code == GT_EXPR)
952         {
953           tree one = build_int_cst (type, 1);
954           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
955         }
956
957       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
958     }
959   else
960     gcc_unreachable ();
961
962   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
963      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
964      instance,
965
966         if (p_5 == NULL)
967           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
968           x_7 = p_6->fld;
969           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
970
971      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
972      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
973      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
974      would arise from
975
976         if (i_5 > 10)
977           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
978           if (i_5 < 5)
979             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
980
981      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
982      pointless to try and do anything with i_7's range because
983      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
984      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
985      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
986      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
987      this extra check does not hurt and may protect against future
988      changes to VRP that may get into a situation similar to the
989      NULL pointer dereference example.
990
991      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
992      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
993      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
994      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
995
996   var_vr = get_value_range (var);
997
998   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
999      ranges or anti-ranges.  */
1000   if (vr_p->type == VR_VARYING
1001       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1002       || var_vr->type == VR_VARYING
1003       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1004       || symbolic_range_p (vr_p)
1005       || symbolic_range_p (var_vr))
1006     goto done;
1007
1008   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1009     {
1010       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1011          refine the resulting range.  Since the assert expression
1012          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1013          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1014          get better precision.  */
1015       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1016         {
1017           /* Use the larger of the two minimums.  */
1018           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1019             min = var_vr->min;
1020           else
1021             min = vr_p->min;
1022
1023           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1024           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1025             max = var_vr->max;
1026           else
1027             max = vr_p->max;
1028
1029           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1030         }
1031       else
1032         {
1033           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1034              VARYING, because we will not be able to do anything
1035              meaningful with it.  */
1036           set_value_range_to_varying (vr_p);
1037         }
1038     }
1039   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1040            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1041     {
1042       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1043          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1044          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1045          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1046       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1047           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1048         set_value_range_to_varying (vr_p);
1049     }
1050
1051   /* Remove names from the equivalence set that have ranges
1052      incompatible with VR_P.  */
1053 done:
1054   fix_equivalence_set (vr_p);
1055 }
1056
1057
1058 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1059    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1060    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1061    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1062    instance,
1063
1064         x_3 = y_5;
1065         if (x_3 > y_5)
1066           ...
1067
1068     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1069     always false.  */
1070
1071 static void
1072 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1073 {
1074   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1075
1076   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1077     copy_value_range (vr, var_vr);
1078   else
1079     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1080
1081   add_equivalence (vr->equiv, var);
1082 }
1083
1084
1085 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1086    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1087    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1088
1089 static inline tree
1090 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1091 {
1092   tree res;
1093
1094   if (flag_wrapv)
1095     return int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1096
1097   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1098      on -INF and +INF.  */
1099   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1100
1101   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1102     {
1103       int checkz = compare_values (res, val1);
1104
1105       /* Ensure that res = val1 + val2 >= val1
1106          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1107       if ((code == PLUS_EXPR && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1108           || (code == MINUS_EXPR && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1109         {
1110           res = copy_node (res);
1111           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1112         }
1113     }
1114   /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1115      overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1116      and the combination of signs of the operands.  */
1117   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1118            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1119            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1120     {
1121       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1122       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1123
1124       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1125          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1126          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1127          can yield overflow without overflown operands because we
1128          are working with integral types only... except in the
1129          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1130          for division too.  */
1131
1132       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1133          by the comparison of the signs of the operands.  */
1134       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1135           /* For addition, the operands must be of the same sign
1136              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1137              of one of the operands, for example the first.  */
1138           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1139           /* For subtraction, the operands must be of different
1140              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1141              that of the first operand or the opposite of that
1142              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1143              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1144              which overflows, but must yield +INF.  */
1145           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1146           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1147           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1148           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1149           || code == CEIL_DIV_EXPR
1150           || code == EXACT_DIV_EXPR
1151           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1152         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1153       else
1154         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1155     }
1156
1157   return res;
1158 }
1159
1160
1161 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1162    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1163
1164 static void
1165 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1166 {
1167   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1168   tree op0, op1, min, max;
1169   int cmp;
1170   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1171   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1172
1173   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1174      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1175   if (code != PLUS_EXPR
1176       && code != MINUS_EXPR
1177       && code != MULT_EXPR
1178       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1179       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1180       && code != CEIL_DIV_EXPR
1181       && code != EXACT_DIV_EXPR
1182       && code != ROUND_DIV_EXPR
1183       && code != MIN_EXPR
1184       && code != MAX_EXPR
1185       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1186       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1187       && code != TRUTH_AND_EXPR
1188       && code != TRUTH_OR_EXPR
1189       && code != TRUTH_XOR_EXPR)
1190     {
1191       set_value_range_to_varying (vr);
1192       return;
1193     }
1194
1195   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1196      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1197   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1198   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1199     vr0 = *(get_value_range (op0));
1200   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1201     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1202   else
1203     set_value_range_to_varying (&vr0);
1204
1205   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1206   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1207     vr1 = *(get_value_range (op1));
1208   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1209     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1210   else
1211     set_value_range_to_varying (&vr1);
1212
1213   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1214   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1215     {
1216       set_value_range_to_undefined (vr);
1217       return;
1218     }
1219
1220   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1221      and symbolic ranges.  TODO, we may be able to derive anti-ranges
1222      in some cases.  */
1223   if (vr0.type == VR_VARYING
1224       || vr1.type == VR_VARYING
1225       || vr0.type != vr1.type
1226       || symbolic_range_p (&vr0)
1227       || symbolic_range_p (&vr1))
1228     {
1229       set_value_range_to_varying (vr);
1230       return;
1231     }
1232
1233   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1234   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1235       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1236       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1237     {
1238       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1239          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1240          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1241          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1242          in them.  */
1243       if (code == PLUS_EXPR)
1244         {
1245           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1246             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1247           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1248             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1249           else
1250             set_value_range_to_varying (vr);
1251         }
1252       else
1253         {
1254           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1255              resulting range to varying.  */
1256           set_value_range_to_varying (vr);
1257         }
1258
1259       return;
1260     }
1261
1262   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1263      range and see what we end up with.  */
1264   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1265       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1266       || code == TRUTH_AND_EXPR
1267       || code == TRUTH_OR_EXPR
1268       || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1269     {
1270       /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1271       min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1272       max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1273     }
1274   else if (code == PLUS_EXPR
1275            || code == MIN_EXPR
1276            || code == MAX_EXPR)
1277     {
1278       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1279          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1280          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1281          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1282          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1283          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1284          this point.  */
1285       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1286         {
1287           set_value_range_to_varying (vr);
1288           return;
1289         }
1290
1291       /* For operations that make the resulting range directly
1292          proportional to the original ranges, apply the operation to
1293          the same end of each range.  */
1294       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1295       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1296     }
1297   else if (code == MULT_EXPR
1298            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1299            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1300            || code == CEIL_DIV_EXPR
1301            || code == EXACT_DIV_EXPR
1302            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1303     {
1304       tree val[4];
1305       size_t i;
1306
1307       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1308          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1309          precise range for such a case.  For example, if we have
1310          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1311          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1312          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1313          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1314          point.  */
1315       if (code == MULT_EXPR
1316           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1317           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1318         {
1319           set_value_range_to_varying (vr);
1320           return;
1321         }
1322
1323       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1324          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1325          need to operate on different values to get the minimum and
1326          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1327          out all the variations of range combinations and do the
1328          operations.
1329
1330          However, this involves several calls to compare_values and it
1331          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1332          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1333          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1334          the new range.  */
1335
1336       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1337       if (code != MULT_EXPR
1338           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1339         {
1340           set_value_range_to_varying (vr);
1341           return;
1342         }
1343
1344       /* Compute the 4 cross operations.  */
1345       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1346
1347       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1348                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1349                : NULL_TREE;
1350
1351       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1352                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1353                : NULL_TREE;
1354
1355       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1356                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1357                : NULL_TREE;
1358
1359       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1360          of VAL[i].  */
1361       min = val[0];
1362       max = val[0];
1363       for (i = 1; i < 4; i++)
1364         {
1365           if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
1366             break;
1367
1368           if (val[i])
1369             {
1370               if (TREE_OVERFLOW (val[i]))
1371                 {
1372                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1373                      to it so that we set the resulting range to
1374                      VARYING.  */
1375                   min = max = val[i];
1376                   break;
1377                 }
1378
1379               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1380                 min = val[i];
1381
1382               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1383                 max = val[i];
1384             }
1385         }
1386     }
1387   else if (code == MINUS_EXPR)
1388     {
1389       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1390          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1391          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1392          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1393          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1394          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1395          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1396       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1397         {
1398           set_value_range_to_varying (vr);
1399           return;
1400         }
1401
1402       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1403          each range.  */
1404       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1405       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1406     }
1407   else
1408     gcc_unreachable ();
1409
1410   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1411      VARYING.  */
1412   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
1413     {
1414       set_value_range_to_varying (vr);
1415       return;
1416     }
1417
1418   cmp = compare_values (min, max);
1419   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1420     {
1421       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1422          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1423          the new range VARYING.  */
1424       set_value_range_to_varying (vr);
1425     }
1426   else
1427     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1428 }
1429
1430
1431 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1432    the range of its operand and the expression code.  */
1433
1434 static void
1435 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1436 {
1437   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1438   tree min, max, op0;
1439   int cmp;
1440   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1441
1442   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1443      cannot easily determine a resulting range.  */
1444   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1445       || code == FIX_CEIL_EXPR
1446       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1447       || code == FIX_ROUND_EXPR
1448       || code == FLOAT_EXPR
1449       || code == BIT_NOT_EXPR
1450       || code == NON_LVALUE_EXPR
1451       || code == CONJ_EXPR)
1452     {
1453       set_value_range_to_varying (vr);
1454       return;
1455     }
1456
1457   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1458      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1459   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1460   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1461     vr0 = *(get_value_range (op0));
1462   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1463     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1464   else
1465     set_value_range_to_varying (&vr0);
1466
1467   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1468   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1469     {
1470       set_value_range_to_undefined (vr);
1471       return;
1472     }
1473
1474   /* Refuse to operate on varying and symbolic ranges.  Also, if the
1475      operand is neither a pointer nor an integral type, set the
1476      resulting range to VARYING.  TODO, in some cases we may be able
1477      to derive anti-ranges (like nonzero values).  */
1478   if (vr0.type == VR_VARYING
1479       || (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1480           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1481       || symbolic_range_p (&vr0))
1482     {
1483       set_value_range_to_varying (vr);
1484       return;
1485     }
1486
1487   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1488      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1489   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1490     {
1491       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1492         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1493       else if (range_is_null (&vr0))
1494         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1495       else
1496         set_value_range_to_varying (vr);
1497
1498       return;
1499     }
1500
1501   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1502   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1503     {
1504       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1505       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1506
1507       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1508          the min and max values for the range to the same type
1509          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1510          min and max values and the new min is still less than
1511          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1512          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1513          accurate ranges through many casts.  */
1514       if (vr0.type == VR_RANGE)
1515         {
1516           tree new_min, new_max;
1517
1518           /* Convert VR0's min/max to OUTER_TYPE.  */
1519           new_min = fold_convert (outer_type, vr0.min);
1520           new_max = fold_convert (outer_type, vr0.max);
1521
1522           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1523              that they compare equal to VR0's min/max values.  */
1524           if (is_gimple_val (new_min)
1525               && is_gimple_val (new_max)
1526               && tree_int_cst_equal (new_min, vr0.min)
1527               && tree_int_cst_equal (new_max, vr0.max)
1528               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1529               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1530             {
1531               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1532               return;
1533             }
1534         }
1535
1536       /* When converting types of different sizes, set the result to
1537          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1538          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1539          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1540          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1541          ~[0, 0].  */
1542       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1543           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1544         {
1545           set_value_range_to_varying (vr);
1546           return;
1547         }
1548     }
1549
1550   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1551      up with.  */
1552   if (code == NEGATE_EXPR
1553       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1554     {
1555       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  */
1556       min = (vr0.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1557              ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1558              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1559
1560       max = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1561              ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1562              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1563     }
1564   else if (code == ABS_EXPR
1565            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1566     {
1567       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1568          useful range.  */
1569       if (flag_wrapv
1570           && ((vr0.type == VR_RANGE
1571                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1572               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1573                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1574                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1575         {
1576           set_value_range_to_varying (vr);
1577           return;
1578         }
1579         
1580       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1581          included negative values.  */
1582       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1583             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1584             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1585
1586       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1587
1588       cmp = compare_values (min, max);
1589
1590       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1591          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1592       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1593         { 
1594           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1595             {
1596               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1597
1598               /* Take the lower of the two values.  */
1599               if (cmp != 1)
1600                 max = min;
1601
1602               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1603                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1604                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1605                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1606               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1607                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1608                                         type_min_value,
1609                                         integer_one_node, 0)
1610                      : type_min_value);
1611             }
1612           else
1613             {
1614               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1615                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1616                  anti-range.  */
1617               vr0.type = VR_RANGE;
1618               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1619               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1620             }
1621         }
1622
1623       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1624          range will be zero.  */
1625       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1626         {
1627           if (cmp == 1)
1628             max = min;
1629           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1630         }
1631       else
1632         {
1633           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1634           if (cmp == 1)
1635             {
1636               tree t = min;
1637               min = max;
1638               max = t;
1639             }
1640         }
1641     }
1642   else
1643     {
1644       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1645       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1646       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1647     }
1648
1649   cmp = compare_values (min, max);
1650   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1651     {
1652       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1653          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1654          the new range VARYING.  */
1655       set_value_range_to_varying (vr);
1656     }
1657   else
1658     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1659 }
1660
1661
1662 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1663    on the range of its operand and the expression code.  */
1664
1665 static void
1666 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1667 {
1668   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1669   if (val)
1670     {
1671       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1672          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1673          type.  */
1674       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1675       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1676     }
1677   else
1678     set_value_range_to_varying (vr);
1679 }
1680
1681
1682 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1683    in *VR.  */
1684
1685 static void
1686 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1687 {
1688   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1689
1690   if (code == ASSERT_EXPR)
1691     extract_range_from_assert (vr, expr);
1692   else if (code == SSA_NAME)
1693     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1694   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1695            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1696            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1697            || code == TRUTH_AND_EXPR
1698            || code == TRUTH_OR_EXPR
1699            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1700     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1701   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1702     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1703   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1704     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1705   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1706     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1707   else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1708     set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1709   else
1710     set_value_range_to_varying (vr);
1711 }
1712
1713 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1714    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1715    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1716
1717 static void
1718 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1719                         tree var)
1720 {
1721   tree init, step, chrec;
1722   bool init_is_max, unknown_max;
1723
1724   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1725      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1726   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1727     return;
1728
1729   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
1730   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1731     return;
1732
1733   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
1734   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
1735
1736   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1737      minimum or maximum value in the range.  */
1738   if (step == NULL_TREE
1739       || !is_gimple_min_invariant (step))
1740     return;
1741
1742   /* Do not adjust ranges when chrec may wrap.  */
1743   if (scev_probably_wraps_p (chrec_type (chrec), init, step, stmt,
1744                              cfg_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1745                              &init_is_max, &unknown_max)
1746       || unknown_max)
1747     return;
1748
1749   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
1750       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
1751     {
1752       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1753          from scalar evolutions should be better.  */
1754       if (init_is_max)
1755         set_value_range (vr, VR_RANGE, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init)),
1756                          init, vr->equiv);
1757       else
1758         set_value_range (vr, VR_RANGE, init, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init)),
1759                          vr->equiv);
1760     }
1761   else if (vr->type == VR_RANGE)
1762     {
1763       tree min = vr->min;
1764       tree max = vr->max;
1765
1766       if (init_is_max)
1767         {
1768           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
1769              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
1770           if (compare_values (init, max) == -1)
1771             {
1772               max = init;
1773
1774               /* If we just created an invalid range with the minimum
1775                  greater than the maximum, take the minimum all the
1776                  way to -INF.  */
1777               if (compare_values (min, max) == 1)
1778                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
1779             }
1780         }
1781       else
1782         {
1783           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
1784           if (compare_values (init, min) == 1)
1785             {
1786               min = init;
1787
1788               /* If we just created an invalid range with the minimum
1789                  greater than the maximum, take the maximum all the
1790                  way to +INF.  */
1791               if (compare_values (min, max) == 1)
1792                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
1793             }
1794         }
1795
1796       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
1797     }
1798 }
1799
1800
1801 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
1802    
1803    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
1804      all the values in the ranges.
1805
1806    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
1807
1808    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
1809      value of the comparison.  */
1810
1811
1812 static tree
1813 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1814 {
1815   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
1816   if (vr0->type == VR_VARYING
1817       || vr0->type == VR_UNDEFINED
1818       || vr1->type == VR_VARYING
1819       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
1820     return NULL_TREE;
1821
1822   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
1823   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
1824     {
1825       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
1826          comparison.  */
1827       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
1828         return NULL_TREE;
1829
1830       /* These comparisons are never statically computable.  */
1831       if (comp == GT_EXPR
1832           || comp == GE_EXPR
1833           || comp == LT_EXPR
1834           || comp == LE_EXPR)
1835         return NULL_TREE;
1836
1837       /* Equality can be computed only between a range and an
1838          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
1839       if (vr0->type == VR_RANGE)
1840         {
1841           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
1842           value_range_t *tmp = vr0;
1843           vr0 = vr1;
1844           vr1 = tmp;
1845         }
1846
1847       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
1848
1849       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
1850           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
1851         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
1852
1853       return NULL_TREE;
1854     }
1855
1856   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
1857      operands around and change the comparison code.  */
1858   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
1859     {
1860       value_range_t *tmp;
1861       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
1862       tmp = vr0;
1863       vr0 = vr1;
1864       vr1 = tmp;
1865     }
1866
1867   if (comp == EQ_EXPR)
1868     {
1869       /* Equality may only be computed if both ranges represent
1870          exactly one value.  */
1871       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
1872           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
1873         {
1874           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
1875           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
1876           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
1877             return boolean_true_node;
1878           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
1879             return boolean_false_node;
1880         }
1881       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
1882       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
1883                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
1884         return boolean_false_node;
1885
1886       return NULL_TREE;
1887     }
1888   else if (comp == NE_EXPR)
1889     {
1890       int cmp1, cmp2;
1891
1892       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
1893          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
1894          make sure that both comparisons yield similar results to
1895          avoid comparing values that cannot be compared at
1896          compile-time.  */
1897       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
1898       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
1899       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
1900         return boolean_true_node;
1901
1902       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
1903          return false.  */
1904       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
1905                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
1906                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
1907                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
1908         return boolean_false_node;
1909
1910       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
1911       else
1912         return NULL_TREE;
1913     }
1914   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
1915     {
1916       int tst;
1917
1918       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
1919       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
1920       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
1921           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
1922         return boolean_true_node;
1923
1924       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
1925       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
1926       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
1927           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
1928         return boolean_false_node;
1929
1930       /* Otherwise, we don't know.  */
1931       return NULL_TREE;
1932     }
1933     
1934   gcc_unreachable ();
1935 }
1936
1937
1938 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
1939    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
1940    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
1941    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
1942    possible to determine the value of the comparison.  */
1943
1944 static tree
1945 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
1946 {
1947   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
1948     return NULL_TREE;
1949
1950   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
1951   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1952     {
1953       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
1954          compile time are equality and inequality.  */
1955       if (comp == GT_EXPR
1956           || comp == GE_EXPR
1957           || comp == LT_EXPR
1958           || comp == LE_EXPR)
1959         return NULL_TREE;
1960
1961       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
1962       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
1963         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
1964
1965       return NULL_TREE;
1966     }
1967
1968   if (comp == EQ_EXPR)
1969     {
1970       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
1971          one value.  */
1972       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
1973         {
1974           int cmp = compare_values (vr->min, val);
1975           if (cmp == 0)
1976             return boolean_true_node;
1977           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
1978             return boolean_false_node;
1979         }
1980       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
1981                || compare_values (vr->max, val) == -1)
1982         return boolean_false_node;
1983
1984       return NULL_TREE;
1985     }
1986   else if (comp == NE_EXPR)
1987     {
1988       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
1989       if (compare_values (vr->max, val) == -1
1990           || compare_values (vr->min, val) == 1)
1991         return boolean_true_node;
1992
1993       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
1994          false.  */
1995       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
1996           && compare_values (vr->min, val) == 0)
1997         return boolean_false_node;
1998
1999       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2000       return NULL_TREE;
2001     }
2002   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2003     {
2004       int tst;
2005
2006       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2007       tst = compare_values (vr->max, val);
2008       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2009           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2010         return boolean_true_node;
2011
2012       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2013       tst = compare_values (vr->min, val);
2014       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2015           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2016         return boolean_false_node;
2017
2018       /* Otherwise, we don't know.  */
2019       return NULL_TREE;
2020     }
2021   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2022     {
2023       int tst;
2024
2025       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2026       tst = compare_values (vr->min, val);
2027       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2028           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2029         return boolean_true_node;
2030
2031       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2032       tst = compare_values (vr->max, val);
2033       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2034           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2035         return boolean_false_node;
2036
2037       /* Otherwise, we don't know.  */
2038       return NULL_TREE;
2039     }
2040
2041   gcc_unreachable ();
2042 }
2043
2044
2045 /* Debugging dumps.  */
2046
2047 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2048 void debug_value_range (value_range_t *);
2049 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2050 void debug_all_value_ranges (void);
2051 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2052 void debug_vr_equiv (bitmap);
2053
2054
2055 /* Dump value range VR to FILE.  */
2056
2057 void
2058 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2059 {
2060   if (vr == NULL)
2061     fprintf (file, "[]");
2062   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2063     fprintf (file, "UNDEFINED");
2064   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2065     {
2066       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2067
2068       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2069
2070       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2071           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2072           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2073         fprintf (file, "-INF");
2074       else
2075         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2076
2077       fprintf (file, ", ");
2078
2079       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2080           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2081         fprintf (file, "+INF");
2082       else
2083         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2084
2085       fprintf (file, "]");
2086
2087       if (vr->equiv)
2088         {
2089           bitmap_iterator bi;
2090           unsigned i, c = 0;
2091
2092           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2093
2094           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2095             {
2096               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2097               fprintf (file, " ");
2098               c++;
2099             }
2100
2101           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2102         }
2103     }
2104   else if (vr->type == VR_VARYING)
2105     fprintf (file, "VARYING");
2106   else
2107     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2108 }
2109
2110
2111 /* Dump value range VR to stderr.  */
2112
2113 void
2114 debug_value_range (value_range_t *vr)
2115 {
2116   dump_value_range (stderr, vr);
2117 }
2118
2119
2120 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2121
2122 void
2123 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2124 {
2125   size_t i;
2126
2127   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2128     {
2129       if (vr_value[i])
2130         {
2131           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2132           fprintf (file, ": ");
2133           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2134           fprintf (file, "\n");
2135         }
2136     }
2137
2138   fprintf (file, "\n");
2139 }
2140
2141
2142 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2143
2144 void
2145 debug_all_value_ranges (void)
2146 {
2147   dump_all_value_ranges (stderr);
2148 }
2149
2150
2151 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2152    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2153    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2154
2155 static tree
2156 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2157 {
2158   tree n, assertion;
2159
2160   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2161   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2162
2163   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2164     {
2165       tree a = build (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
2166       assertion = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2167     }
2168   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2169     {
2170       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2171       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2172       gcc_assert (op0 == v);
2173       assertion = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2174     }
2175   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2176     {
2177       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2178       gcc_assert (v == cond);
2179       assertion = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2180     }
2181   else
2182     gcc_unreachable ();
2183
2184   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2185
2186   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2187      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2188      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2189      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2190   register_new_name_mapping (n, v);
2191
2192   return assertion;
2193 }
2194
2195
2196 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2197    point values.  */
2198
2199 static inline bool
2200 fp_predicate (tree expr)
2201 {
2202   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2203           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2204 }
2205
2206
2207 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2208    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2209    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2210    inferred.  */
2211
2212 static bool
2213 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2214 {
2215   *val_p = NULL_TREE;
2216   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2217
2218   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2219      abnormal edges.  */
2220   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2221     return false;
2222
2223   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2224      exceptions.  */
2225   if (tree_could_throw_p (stmt))
2226     return false;
2227
2228   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2229      successors, there is no point inferring anything about any of its
2230      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2231      for the assertion, anyway.  */
2232   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2233     return false;
2234
2235   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2236     {
2237       bool is_store;
2238       unsigned num_uses, num_derefs;
2239
2240       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2241       if (num_derefs > 0 && flag_delete_null_pointer_checks)
2242         {
2243           /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2244              non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2245           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2246           *comp_code_p = NE_EXPR;
2247           return true;
2248         }
2249     }
2250
2251   return false;
2252 }
2253
2254
2255 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2256 void debug_asserts_for (tree);
2257 void dump_all_asserts (FILE *);
2258 void debug_all_asserts (void);
2259
2260 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2261
2262 void
2263 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2264 {
2265   assert_locus_t loc;
2266
2267   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2268   print_generic_expr (file, name, 0);
2269   fprintf (file, "\n");
2270
2271   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2272   while (loc)
2273     {
2274       fprintf (file, "\t");
2275       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2276       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2277       if (loc->e)
2278         {
2279           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2280                    loc->e->dest->index);
2281           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2282         }
2283       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2284       print_generic_expr (file, name, 0);
2285       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2286       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2287       fprintf (file, "\n\n");
2288       loc = loc->next;
2289     }
2290
2291   fprintf (file, "\n");
2292 }
2293
2294
2295 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2296
2297 void
2298 debug_asserts_for (tree name)
2299 {
2300   dump_asserts_for (stderr, name);
2301 }
2302
2303
2304 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2305
2306 void
2307 dump_all_asserts (FILE *file)
2308 {
2309   unsigned i;
2310   bitmap_iterator bi;
2311
2312   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2313   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2314     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2315   fprintf (file, "\n");
2316 }
2317
2318
2319 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2320
2321 void
2322 debug_all_asserts (void)
2323 {
2324   dump_all_asserts (stderr);
2325 }
2326
2327
2328 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2329    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2330    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2331    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2332
2333    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2334    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2335    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2336    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2337    must not be NULL.  */
2338
2339 static void
2340 register_new_assert_for (tree name,
2341                          enum tree_code comp_code,
2342                          tree val,
2343                          basic_block bb,
2344                          edge e,
2345                          block_stmt_iterator si)
2346 {
2347   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2348   bool found;
2349   basic_block dest_bb;
2350
2351 #if defined ENABLE_CHECKING
2352   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2353
2354   if (e == NULL)
2355     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2356                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2357 #endif
2358
2359   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2360      determine if the new location is dominated by a previously
2361      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2362      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2363      necessarily true.
2364      
2365      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2366      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2367      E->DEST dominates.
2368      
2369      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2370      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2371      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2372      the new location to move another assertion previously registered
2373      at a block dominated by E->DEST.  */
2374   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2375
2376   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2377      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2378      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2379      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2380      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2381      move the assertion up in the dominance tree).
2382
2383      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2384      should not be more than a handful of assertions registered per
2385      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2386      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2387   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2388   last_loc = loc;
2389   found = false;
2390   while (loc)
2391     {
2392       if (loc->comp_code == comp_code
2393           && (loc->val == val
2394               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2395         {
2396           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2397              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2398              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2399              that we don't check strict dominance here to avoid
2400              replicating the same assertion inside the same basic
2401              block more than once (e.g., when a pointer is
2402              dereferenced several times inside a block).
2403
2404              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2405              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2406              dominate all the other insertions that we may want to
2407              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2408              insertion, don't do this dominance check.  */
2409           if (e == NULL
2410               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2411             return;
2412
2413           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2414              dominates the existing location for the assertion, move
2415              the assertion up in the dominance tree by updating its
2416              location information.  */
2417           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2418               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2419             {
2420               loc->bb = dest_bb;
2421               loc->e = e;
2422               loc->si = si;
2423               return;
2424             }
2425         }
2426
2427       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2428       last_loc = loc;
2429       loc = loc->next;
2430     }
2431
2432   /* If we didn't find an assertion already registered for
2433      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2434      assertions associated with NAME.  */
2435   n = xmalloc (sizeof (*n));
2436   n->bb = dest_bb;
2437   n->e = e;
2438   n->si = si;
2439   n->comp_code = comp_code;
2440   n->val = val;
2441   n->next = NULL;
2442
2443   if (last_loc)
2444     last_loc->next = n;
2445   else
2446     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2447
2448   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2449 }
2450
2451
2452 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2453    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
2454    for NAME could be registered.  */
2455
2456 static bool
2457 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2458 {
2459   tree val, stmt;
2460   enum tree_code comp_code;
2461
2462   stmt = bsi_stmt (si);
2463
2464   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2465      abnormal edges.  */
2466   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2467     return false;
2468
2469   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2470      there's nothing to do.  */
2471   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2472     return false;
2473
2474   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2475      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2476      takes on edge E.  */
2477   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2478     {
2479       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2480          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2481          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2482       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2483       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2484
2485       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2486       if (cond == name)
2487         {
2488           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2489              case we create the predicate NAME == true or
2490              NAME == false accordingly.  */
2491           comp_code = EQ_EXPR;
2492           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2493         }
2494       else
2495         {
2496           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2497              or VAL COMP NAME.  */
2498           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2499             {
2500               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2501                  COMP around because we need to register NAME as the
2502                  first operand in the predicate.  */
2503               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2504               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2505             }
2506           else
2507             {
2508               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2509                  comparison code remains unchanged.  */
2510               comp_code = TREE_CODE (cond);
2511               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2512             }
2513
2514           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2515              need to invert the sign comparison.  */
2516           if (is_else_edge)
2517             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2518
2519           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
2520              works around a limitation in fold() when dealing with
2521              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2522              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2523           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2524               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
2525                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
2526             {
2527               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2528               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2529
2530               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
2531                 return false;
2532
2533               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
2534                 return false;
2535             }
2536         }
2537     }
2538   else
2539     {
2540       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2541       gcc_unreachable ();
2542     }
2543
2544   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2545   return true;
2546 }
2547
2548
2549 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2550
2551 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2552    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2553    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2554
2555    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2556    the predicate operands, an assert location node is added to the
2557    list of assertions for the corresponding operands.  */
2558
2559 static bool
2560 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2561 {
2562   bool need_assert;
2563   block_stmt_iterator last_si;
2564   tree op, last;
2565   edge_iterator ei;
2566   edge e;
2567   ssa_op_iter iter;
2568
2569   need_assert = false;
2570   last_si = bsi_last (bb);
2571   last = bsi_stmt (last_si);
2572
2573   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2574      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2575      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2576      insert.  */
2577   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2578     {
2579       if (e->dest == bb)
2580         continue;
2581
2582       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2583          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2584          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2585          if they had been found in a block upstream from BB.  */
2586       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2587         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2588
2589       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2590          to determine if any of the operands in the conditional
2591          predicate are used.  */
2592       if (e->dest != bb)
2593         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2594
2595       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2596          conditional predicate.  */
2597       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2598         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2599     }
2600
2601   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2602      conditional.  */
2603   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2604     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2605
2606   return need_assert;
2607 }
2608
2609
2610 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2611    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2612    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2613    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2614    determine if A is actually needed.
2615    
2616    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2617    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2618    new location for A is recorded instead.
2619
2620    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2621       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2622
2623    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2624       value range for N, then if N was not already generated by an
2625       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2626       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2627       assume that N is not NULL.
2628
2629    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2630       information from the predicate but need to insert different
2631       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2632       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2633       expression of the form 'X op Y', then
2634
2635       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2636
2637       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2638          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2639          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2640          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2641
2642       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2643
2644       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2645
2646       For instance,
2647
2648             if (a == 9)
2649               b = a;
2650             else
2651               b = c + 1;
2652
2653       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2654       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2655       on the ELSE clause would be unnecessary.
2656
2657    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2658       into BB's dominator children.
2659    
2660    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2661    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2662    location for name N is found, it is registered by calling
2663    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2664    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2665    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2666    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2667    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2668
2669    If this function returns true, then it means that there are names
2670    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2671    inserted by process_assert_insertions.
2672
2673    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2674
2675 static bool
2676 find_assert_locations (basic_block bb)
2677 {
2678   block_stmt_iterator si;
2679   tree last, phi;
2680   bool need_assert;
2681   basic_block son;
2682
2683   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
2684     return false;
2685
2686   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
2687
2688   need_assert = false;
2689
2690   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
2691   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2692     {
2693       use_operand_p arg_p;
2694       ssa_op_iter i;
2695
2696       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
2697         {
2698           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
2699           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2700             {
2701               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
2702               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
2703             }
2704         }
2705     }
2706
2707   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
2708      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
2709   last = NULL_TREE;
2710   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2711     {
2712       tree stmt, op;
2713       ssa_op_iter i;
2714
2715       stmt = bsi_stmt (si);
2716
2717       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
2718       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
2719         {
2720           tree value;
2721           enum tree_code comp_code;
2722
2723           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
2724              the sub-graph of a conditional block, when we return from
2725              this recursive walk, our parent will use the
2726              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
2727              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
2728           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2729
2730           /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
2731              bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
2732              ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.
2733              Experiments show that with this simple check, we can save
2734              more than 20% of ASSERT_EXPRs.  */
2735           if (has_single_use (op))
2736             continue;
2737
2738           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
2739              range for it, and we don't find a previous assertion for
2740              it, create a new assertion location node for OP.  */
2741           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
2742             {
2743               register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
2744               need_assert = true;
2745             }
2746         }
2747
2748       /* Remember the last statement of the block.  */
2749       last = stmt;
2750     }
2751
2752   /* If BB's last statement is a conditional expression
2753      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
2754      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
2755   if (last
2756       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
2757       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
2758       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
2759     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
2760
2761   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
2762   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2763        son;
2764        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2765     need_assert |= find_assert_locations (son);
2766
2767   return need_assert;
2768 }
2769
2770
2771 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
2772    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
2773
2774 static bool
2775 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
2776 {
2777   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
2778   tree stmt, cond, assert_expr;
2779   edge_iterator ei;
2780   edge e;
2781
2782   cond = build (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
2783   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
2784
2785   if (loc->e)
2786     {
2787       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
2788          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
2789 #if defined ENABLE_CHECKING
2790       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
2791           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
2792 #endif
2793
2794       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
2795       return true;
2796     }
2797
2798   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
2799      statement must not be the last statement in the block.  */
2800   stmt = bsi_stmt (loc->si);
2801   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
2802     {
2803       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
2804       return false;
2805     }
2806
2807   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
2808      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
2809      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
2810      out of BB.  */
2811   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
2812     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2813       {
2814         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
2815         return true;
2816       }
2817
2818   gcc_unreachable ();
2819 }
2820
2821
2822 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
2823    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
2824    found in ASSERTS_FOR[i].  */
2825
2826 static void
2827 process_assert_insertions (void)
2828 {
2829   unsigned i;
2830   bitmap_iterator bi;
2831   bool update_edges_p = false;
2832   int num_asserts = 0;
2833
2834   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2835     dump_all_asserts (dump_file);
2836
2837   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2838     {
2839       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
2840       gcc_assert (loc);
2841
2842       while (loc)
2843         {
2844           assert_locus_t next = loc->next;
2845           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
2846           free (loc);
2847           loc = next;
2848           num_asserts++;
2849         }
2850     }
2851
2852   if (update_edges_p)
2853     bsi_commit_edge_inserts ();
2854
2855   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
2856     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
2857              num_asserts);
2858 }
2859
2860
2861 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
2862    expressions.  These range expressions are meant to provide information
2863    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
2864    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
2865
2866    x = ...
2867    y = ...
2868    if (x < y)
2869      y = x - 2;
2870    else
2871      x = y + 3;
2872
2873    this pass will transform the code into:
2874
2875    x = ...
2876    y = ...
2877    if (x < y)
2878     {
2879       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
2880       y = x - 2
2881     }
2882    else
2883     {
2884       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
2885       x = y + 3
2886     }
2887
2888    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
2889    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
2890    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
2891    definition of 'x'.  */
2892
2893 static void
2894 insert_range_assertions (void)
2895 {
2896   edge e;
2897   edge_iterator ei;
2898   bool update_ssa_p;
2899   
2900   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
2901   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
2902
2903   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
2904   sbitmap_zero (blocks_visited);
2905
2906   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
2907   asserts_for = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
2908   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
2909
2910   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2911
2912   update_ssa_p = false;
2913   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2914     if (find_assert_locations (e->dest))
2915       update_ssa_p = true;
2916
2917   if (update_ssa_p)
2918     {
2919       process_assert_insertions ();
2920       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
2921     }
2922
2923   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2924     {
2925       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
2926       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
2927     }
2928
2929   sbitmap_free (found_in_subgraph);
2930   free (asserts_for);
2931   BITMAP_FREE (need_assert_for);
2932 }
2933
2934
2935 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
2936    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
2937    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
2938    VRP. 
2939    
2940    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
2941    names that had useful range information attached to them.  For
2942    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
2943    then N_i will have the range [3, +INF].
2944    
2945    However, by converting the assertion into the implied copy
2946    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
2947    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
2948    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
2949    things like jump threading.
2950    
2951    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
2952    VRP need to handle them appropriately. 
2953
2954    Another approach would be to make the range information a first
2955    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
2956    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
2957    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
2958
2959 static void
2960 remove_range_assertions (void)
2961 {
2962   basic_block bb;
2963   block_stmt_iterator si;
2964
2965   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
2966      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
2967      referenced by the current BSI.  */
2968   FOR_EACH_BB (bb)
2969     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
2970       {
2971         tree stmt = bsi_stmt (si);
2972
2973         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
2974             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
2975           {
2976             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
2977             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
2978             use_operand_p use_p;
2979             imm_use_iterator iter;
2980
2981             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
2982             TREE_OPERAND (stmt, 1) = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
2983             update_stmt (stmt);
2984
2985             /* The statement is now a copy.  Propagate the RHS into
2986                every use of the LHS.  */
2987             FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
2988               {
2989                 SET_USE (use_p, ASSERT_EXPR_VAR (rhs));
2990                 update_stmt (USE_STMT (use_p));
2991               }
2992
2993             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
2994             bsi_remove (&si);
2995           }
2996         else
2997           bsi_next (&si);
2998       }
2999
3000   sbitmap_free (blocks_visited);
3001 }
3002
3003
3004 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3005
3006 static bool
3007 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3008 {
3009   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3010       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3011       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3012           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3013     return true;
3014   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3015     {
3016       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3017
3018       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3019           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3020               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3021           && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3022         return true;
3023     }
3024   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3025     return true;
3026
3027   return false;
3028 }
3029
3030
3031 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3032
3033 static void
3034 vrp_initialize (void)
3035 {
3036   basic_block bb;
3037
3038   vr_value = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3039   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3040
3041   FOR_EACH_BB (bb)
3042     {
3043       block_stmt_iterator si;
3044       tree phi;
3045
3046       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3047         {
3048           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3049             {
3050               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3051               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3052               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3053             }
3054           else
3055             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3056         }
3057
3058       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3059         {
3060           tree stmt = bsi_stmt (si);
3061
3062           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3063             {
3064               ssa_op_iter i;
3065               tree def;
3066               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3067                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3068               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3069             }
3070           else
3071             {
3072               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3073             }
3074         }
3075     }
3076 }
3077
3078
3079 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3080    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3081
3082 static enum ssa_prop_result
3083 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3084 {
3085   tree lhs, rhs, def;
3086   ssa_op_iter iter;
3087
3088   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3089   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3090
3091   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3092   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3093       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3094           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3095     {
3096       struct loop *l;
3097       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3098
3099       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3100
3101       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3102          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3103          information.  */
3104       if (cfg_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3105         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3106
3107       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3108         {
3109           *output_p = lhs;
3110
3111           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3112             {
3113               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3114               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3115               fprintf (dump_file, ": ");
3116               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3117               fprintf (dump_file, "\n\n");
3118             }
3119
3120           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3121             return SSA_PROP_VARYING;
3122
3123           return SSA_PROP_INTERESTING;
3124         }
3125
3126       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3127     }
3128   
3129   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3130   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3131     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3132
3133   return SSA_PROP_VARYING;
3134 }
3135
3136
3137 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3138    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3139    compare_range_with_value.  */
3140
3141 static tree
3142 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3143 {
3144   bitmap_iterator bi;
3145   unsigned i;
3146   bitmap e;
3147   tree retval, t;
3148   
3149   t = retval = NULL_TREE;
3150
3151   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3152   e = get_value_range (var)->equiv;
3153
3154   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3155      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3156      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3157   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3158
3159   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3160     {
3161       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3162
3163       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3164          range.  This allows us to compare against names that may
3165          have N_i in their ranges.  */
3166       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3167         {
3168           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3169           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3170           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3171         }
3172
3173       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3174       if (t)
3175         {
3176           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
3177           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3178           retval = t;
3179         }
3180     }
3181
3182   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3183   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3184
3185   if (retval)
3186     return retval;
3187
3188   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3189   return NULL_TREE;
3190 }
3191
3192
3193 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3194    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3195    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3196    returned by compare_ranges.  */
3197
3198 static tree
3199 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3200 {
3201   tree t, retval;
3202   bitmap e1, e2;
3203   bitmap_iterator bi1, bi2;
3204   unsigned i1, i2;
3205
3206   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3207      ranges of every name equivalent to N2.  */
3208   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3209   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3210
3211   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3212      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3213      ranges.  */
3214   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3215   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3216
3217   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3218      names can be compared without checking their ranges.  */
3219   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3220     {
3221       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3222       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3223
3224       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3225              ? boolean_true_node
3226              : boolean_false_node;
3227     }
3228
3229   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3230      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3231      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3232   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3233     {
3234       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3235
3236       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3237       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3238         {
3239           vr1.type = VR_RANGE;
3240           vr1.min = ssa_name (i1);
3241           vr1.max = ssa_name (i1);
3242         }
3243
3244       t = retval = NULL_TREE;
3245       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3246         {
3247           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3248
3249           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3250             {
3251               vr2.type = VR_RANGE;
3252               vr2.min = ssa_name (i2);
3253               vr2.max = ssa_name (i2);
3254             }
3255
3256           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3257           if (t)
3258             {
3259               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
3260                  the same.  */
3261               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3262               retval = t;
3263             }
3264         }
3265
3266       if (retval)
3267         {
3268           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3269           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3270           return retval;
3271         }
3272     }
3273
3274   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
3275      comparison.  */
3276   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3277   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3278   return NULL_TREE;
3279 }
3280
3281
3282 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
3283    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
3284    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
3285    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
3286    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
3287
3288    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
3289    the operands in COND are used when trying to compute its value.
3290    This is only used during final substitution.  During propagation,
3291    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
3292
3293 tree
3294 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
3295 {
3296   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
3297               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
3298
3299   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3300     {
3301       value_range_t *vr;
3302       tree retval;
3303
3304       if (use_equiv_p)
3305         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
3306       else
3307         {
3308           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
3309           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
3310         }
3311
3312       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
3313       if (retval)
3314         return retval;
3315
3316       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
3317          return it.  */
3318       vr = get_value_range (cond);
3319       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
3320         return vr->min;
3321     }
3322   else
3323     {
3324       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3325       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3326
3327       /* We only deal with integral and pointer types.  */
3328       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3329           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
3330         return NULL_TREE;
3331
3332       if (use_equiv_p)
3333         {
3334           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3335             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3336           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3337             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3338           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3339             return compare_name_with_value (
3340                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3341         }
3342       else
3343         {
3344           value_range_t *vr0, *vr1;
3345
3346           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3347           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3348
3349           if (vr0 && vr1)
3350             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3351           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3352             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3353           else if (vr0 == NULL && vr1)
3354             return compare_range_with_value (
3355                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3356         }
3357     }
3358
3359   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3360   return NULL_TREE;
3361 }
3362
3363
3364 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3365    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3366    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3367    SSA_PROP_VARYING.  */
3368
3369 static enum ssa_prop_result
3370 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3371 {
3372   tree cond, val;
3373
3374   *taken_edge_p = NULL;
3375
3376   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3377      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3378   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3379     return SSA_PROP_VARYING;
3380
3381   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3382
3383   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3384     {
3385       tree use;
3386       ssa_op_iter i;
3387
3388       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3389       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3390       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3391       
3392       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3393         {
3394           fprintf (dump_file, "\t");
3395           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3396           fprintf (dump_file, ": ");
3397           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3398         }
3399
3400       fprintf (dump_file, "\n");
3401     }
3402
3403   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3404      ranges of each of its operands.
3405      
3406      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3407      because those ranges may not yet be final and with the current
3408      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3409      of the names in the equivalence set have changed.
3410
3411      For instance, given the following code fragment
3412
3413         i_5 = PHI <8, i_13>
3414         ...
3415         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3416         if (i_14 == 1)
3417           ...
3418
3419      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3420      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3421      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3422      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3423      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3424      determine that the predicate is always false.
3425
3426      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3427      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3428      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3429      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3430      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3431      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3432      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3433      is not visited again, which stops propagation from visiting
3434      statements in the THEN clause of that if().
3435
3436      To properly fix this we would need to keep the previous range
3437      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3438      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3439      range [8, 8] to VR_VARYING.
3440
3441      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3442      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3443      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3444      4 more predicates folded in SPEC.  */
3445   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3446   if (val)
3447     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3448
3449   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3450     {
3451       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3452       if (val == NULL_TREE)
3453         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3454       else
3455         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3456     }
3457
3458   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3459 }
3460
3461
3462 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3463    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3464    interesting range into *OUTPUT_P.
3465
3466    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3467    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3468
3469    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3470
3471 static enum ssa_prop_result
3472 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3473 {
3474   tree def;
3475   ssa_op_iter iter;
3476   stmt_ann_t ann;
3477
3478   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3479     {
3480       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3481       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3482       fprintf (dump_file, "\n");
3483     }
3484
3485   ann = stmt_ann (stmt);
3486   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3487       && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3488     return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3489   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3490     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3491
3492   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3493      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3494   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3495     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3496
3497   return SSA_PROP_VARYING;
3498 }
3499
3500
3501 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3502    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3503    
3504    The meeting rules are as follows:
3505
3506    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3507
3508    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3509       union of VR0 and VR1.  */
3510
3511 static void
3512 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3513 {
3514   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3515     {
3516       copy_value_range (vr0, vr1);
3517       return;
3518     }
3519
3520   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3521     {
3522       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3523       return;
3524     }
3525
3526   if (vr0->type == VR_VARYING)
3527     {
3528       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3529       return;
3530     }
3531
3532   if (vr1->type == VR_VARYING)
3533     {
3534       set_value_range_to_varying (vr0);
3535       return;
3536     }
3537
3538   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3539     {
3540       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3541          union of both ranges.  */
3542       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3543         {
3544           int cmp;
3545           tree min, max;
3546
3547           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3548              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3549              VARYING.  */
3550           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3551           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3552             min = vr1->min;
3553           else if (cmp == -1)
3554             min = vr0->min;
3555           else
3556             {
3557               set_value_range_to_varying (vr0);
3558               return;
3559             }
3560
3561           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3562              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3563              the result is VARYING.  */
3564           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3565           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3566             max = vr1->max;
3567           else if (cmp == 1)
3568             max = vr0->max;
3569           else
3570             {
3571               set_value_range_to_varying (vr0);
3572               return;
3573             }
3574
3575           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3576              the two sets.  */
3577           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3578             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3579           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3580             bitmap_clear (vr0->equiv);
3581
3582           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3583         }
3584       else
3585         goto no_meet;
3586     }
3587   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3588     {
3589       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3590       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3591           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3592           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3593         {
3594           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3595              the two sets.  */
3596           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3597             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3598           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3599             bitmap_clear (vr0->equiv);
3600         }
3601       else
3602         goto no_meet;
3603     }
3604   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3605     {
3606       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3607          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3608          result of the meet operation is the anti-range.  */
3609       if (!symbolic_range_p (vr0)
3610           && !symbolic_range_p (vr1)
3611           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3612         {
3613           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
3614              set.  We need to compute the intersection of the two
3615              equivalence sets.  */
3616           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3617             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
3618
3619           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3620              the two sets.  */
3621           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3622             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3623           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3624             bitmap_clear (vr0->equiv);
3625         }
3626       else
3627         goto no_meet;
3628     }
3629   else
3630     gcc_unreachable ();
3631
3632   return;
3633
3634 no_meet:
3635   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
3636      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
3637      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
3638      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
3639      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
3640   if (!symbolic_range_p (vr0)
3641       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
3642           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
3643       && !symbolic_range_p (vr1)
3644       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
3645           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
3646     {
3647       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
3648
3649       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
3650          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
3651       if (vr0->equiv)
3652         bitmap_clear (vr0->equiv);
3653     }
3654   else
3655     set_value_range_to_varying (vr0);
3656 }
3657
3658
3659 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
3660    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
3661    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
3662
3663 static enum ssa_prop_result
3664 vrp_visit_phi_node (tree phi)
3665 {
3666   int i;
3667   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3668   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
3669   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3670
3671   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
3672
3673   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3674     {
3675       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
3676       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
3677     }
3678
3679   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
3680     {
3681       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
3682
3683       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3684         {
3685           fprintf (dump_file,
3686               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
3687               i, e->src->index, e->dest->index,
3688               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
3689         }
3690
3691       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
3692         {
3693           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
3694           value_range_t vr_arg;
3695
3696           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3697             vr_arg = *(get_value_range (arg));
3698           else
3699             {
3700               vr_arg.type = VR_RANGE;
3701               vr_arg.min = arg;
3702               vr_arg.max = arg;
3703               vr_arg.equiv = NULL;
3704             }
3705
3706           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3707             {
3708               fprintf (dump_file, "\t");
3709               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
3710               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
3711               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
3712               fprintf (dump_file, "\n");
3713             }
3714
3715           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
3716
3717           if (vr_result.type == VR_VARYING)
3718             break;
3719         }
3720     }
3721
3722   if (vr_result.type == VR_VARYING)
3723     goto varying;
3724
3725   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
3726      when the new value is slightly bigger or smaller than the
3727      previous one.  */
3728   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
3729     {
3730       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3731         {
3732           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
3733           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
3734
3735           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
3736              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
3737              iterating millions of times to reach -INF, and in the
3738              other case to avoid infinite bouncing between different
3739              minimums.  */
3740           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
3741             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
3742
3743           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
3744              the previous one, go all the way to +INF.  */
3745           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
3746             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
3747
3748           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
3749              VARYING.  */
3750           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
3751               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
3752             goto varying;
3753         }
3754     }
3755
3756   /* If the new range is different than the previous value, keep
3757      iterating.  */
3758   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
3759     return SSA_PROP_INTERESTING;
3760
3761   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
3762   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3763
3764   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
3765 varying:
3766   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
3767   return SSA_PROP_VARYING;
3768 }
3769
3770 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
3771    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
3772    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
3773
3774 static void
3775 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
3776 {
3777   tree val = NULL;
3778   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3779   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3780
3781   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
3782     {
3783       val = integer_one_node;
3784     }
3785   else
3786     {
3787       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node);
3788     }
3789
3790   if (val && integer_onep (val))
3791     {
3792       tree t;
3793       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3794       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
3795
3796       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
3797         {
3798           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
3799           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
3800         }
3801       else
3802         {
3803           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
3804           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
3805           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
3806           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
3807         }
3808
3809       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
3810       update_stmt (stmt);
3811     }
3812 }
3813
3814 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
3815    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
3816    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
3817
3818 static void
3819 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
3820 {
3821   tree val = NULL;
3822   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3823   tree type = TREE_TYPE (op);
3824   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3825
3826   if (TYPE_UNSIGNED (type))
3827     {
3828       val = integer_zero_node;
3829     }
3830   else if (vr)
3831     {
3832       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node);
3833       if (!val)
3834         {
3835           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node);
3836
3837           if (val)
3838             {
3839               if (integer_zerop (val))
3840                 val = integer_one_node;
3841               else if (integer_onep (val))
3842                 val = integer_zero_node;
3843             }
3844         }
3845
3846       if (val
3847           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
3848         {
3849           tree t;
3850
3851           if (integer_onep (val))
3852             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
3853           else
3854             t = op;
3855
3856           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
3857           update_stmt (stmt);
3858         }
3859     }
3860 }
3861
3862 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
3863    a known value range VR.
3864
3865    If there is one and only one value which will satisfy the
3866    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
3867
3868 static tree
3869 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
3870                       tree op1, value_range_t *vr)
3871 {
3872   tree min = NULL;
3873   tree max = NULL;
3874
3875   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
3876      the conditional as it was written.  */
3877   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
3878     {
3879       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
3880
3881       max = op1;
3882       if (cond_code == LT_EXPR)
3883         {
3884           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
3885           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
3886         }
3887     }
3888   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
3889     {
3890       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
3891
3892       min = op1;
3893       if (cond_code == GT_EXPR)
3894         {
3895           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
3896           max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
3897         }
3898     }
3899
3900   /* Now refine the minimum and maximum values using any
3901      value range information we have for op0.  */
3902   if (min && max)
3903     {
3904       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
3905         min = min;
3906       else
3907         min = vr->min;
3908       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
3909         max = max;
3910       else
3911         max = vr->max;
3912
3913       /* If the new min/max values have converged to a
3914          single value, then there is only one value which
3915          can satisfy the condition, return that value.  */
3916       if (min == max && is_gimple_min_invariant (min))
3917         return min;
3918     }
3919   return NULL;
3920 }
3921
3922 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
3923    test if the range information indicates only one value can satisfy
3924    the original conditional.  */
3925
3926 static void
3927 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
3928 {
3929   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3930   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3931   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3932   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
3933
3934   if (cond_code != NE_EXPR
3935       && cond_code != EQ_EXPR
3936       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
3937       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3938       && is_gimple_min_invariant (op1))
3939     {
3940       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
3941           
3942       /* If we have range information for OP0, then we might be
3943          able to simplify this conditional. */
3944       if (vr->type == VR_RANGE)
3945         {
3946           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
3947
3948           if (new)
3949             {
3950               if (dump_file)
3951                 {
3952                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
3953                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3954                   fprintf (dump_file, " into ");
3955                 }
3956
3957               COND_EXPR_COND (stmt)
3958                 = build (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
3959               update_stmt (stmt);
3960
3961               if (dump_file)
3962                 {
3963                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
3964                   fprintf (dump_file, "\n");
3965                 }
3966               return;
3967
3968             }
3969
3970           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
3971              with integral types here, so no need to worry about
3972              issues with inverting FP comparisons.  */
3973           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
3974           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
3975
3976           if (new)
3977             {
3978               if (dump_file)
3979                 {
3980                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
3981                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3982                   fprintf (dump_file, " into ");
3983                 }
3984
3985               COND_EXPR_COND (stmt)
3986                 = build (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
3987               update_stmt (stmt);
3988
3989               if (dump_file)
3990                 {
3991                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
3992                   fprintf (dump_file, "\n");
3993                 }
3994               return;
3995
3996             }
3997         }
3998     }
3999 }
4000
4001 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
4002
4003 void
4004 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
4005 {
4006   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4007     {
4008       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4009       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
4010
4011       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
4012          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
4013          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4014       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
4015           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
4016           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4017         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
4018
4019       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
4020       if (rhs_code == ABS_EXPR
4021           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
4022           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
4023         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
4024     }
4025   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
4026            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
4027     {
4028       simplify_cond_using_ranges (stmt);
4029     }
4030 }
4031
4032
4033
4034 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
4035
4036 static void
4037 vrp_finalize (void)
4038 {
4039   size_t i;
4040   prop_value_t *single_val_range;
4041   bool do_value_subst_p;
4042
4043   if (dump_file)
4044     {
4045       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
4046       dump_all_value_ranges (dump_file);
4047       fprintf (dump_file, "\n");
4048     }
4049
4050   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
4051      values can be substituted as any other copy/const propagated
4052      value using substitute_and_fold.  */
4053   single_val_range = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4054   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4055
4056   do_value_subst_p = false;
4057   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4058     if (vr_value[i]
4059         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
4060         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
4061       {
4062         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
4063         do_value_subst_p = true;
4064       }
4065
4066   if (!do_value_subst_p)
4067     {
4068       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
4069          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
4070       free (single_val_range);
4071       single_val_range = NULL;
4072     }
4073
4074   substitute_and_fold (single_val_range, true);
4075
4076   /* Free allocated memory.  */
4077   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4078     if (vr_value[i])
4079       {
4080         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
4081         free (vr_value[i]);
4082       }
4083
4084   free (single_val_range);
4085   free (vr_value);
4086 }
4087
4088
4089 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
4090    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
4091    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
4092    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
4093    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
4094
4095    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
4096    instead of constants.
4097
4098    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
4099    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
4100
4101      1  x_9 = p_3->a;
4102      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
4103      3  if (p_4 == q_2)
4104      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
4105      5  endif
4106      6  if (q_2)
4107         
4108    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
4109    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
4110    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
4111
4112    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
4113    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
4114    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
4115    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
4116
4117    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
4118    between names so that we can take advantage of information from
4119    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
4120    equivalency relation is transitive but not symmetric.
4121    
4122    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
4123    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
4124    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
4125
4126    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
4127    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
4128    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
4129    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
4130    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
4131    probabilities to aid branch prediction.  */
4132
4133 static void
4134 execute_vrp (void)
4135 {
4136   insert_range_assertions ();
4137
4138   cfg_loops = loop_optimizer_init (NULL);
4139   if (cfg_loops)
4140     scev_initialize (cfg_loops);
4141
4142   vrp_initialize ();
4143   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
4144   vrp_finalize ();
4145
4146   if (cfg_loops)
4147     {
4148       scev_finalize ();
4149       loop_optimizer_finalize (cfg_loops, NULL);
4150       current_loops = NULL;
4151     }
4152
4153   remove_range_assertions ();
4154 }
4155
4156 static bool
4157 gate_vrp (void)
4158 {
4159   return flag_tree_vrp != 0;
4160 }
4161
4162 struct tree_opt_pass pass_vrp =
4163 {
4164   "vrp",                                /* name */
4165   gate_vrp,                             /* gate */
4166   execute_vrp,                          /* execute */
4167   NULL,                                 /* sub */
4168   NULL,                                 /* next */
4169   0,                                    /* static_pass_number */
4170   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
4171   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
4172   0,                                    /* properties_provided */
4173   0,                                    /* properties_destroyed */
4174   0,                                    /* todo_flags_start */
4175   TODO_cleanup_cfg
4176     | TODO_ggc_collect
4177     | TODO_verify_ssa
4178     | TODO_dump_func
4179     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
4180   0                                     /* letter */
4181 };