gcc/tree-vrp.c

   1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
   2    Copyright (C) 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  10 any later version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
  13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 GNU General Public License for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
  19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  21
  22 #include "config.h"
  23 #include "system.h"
  24 #include "coretypes.h"
  25 #include "tm.h"
  26 #include "ggc.h"
  27 #include "flags.h"
  28 #include "tree.h"
  29 #include "basic-block.h"
  30 #include "tree-flow.h"
  31 #include "tree-pass.h"
  32 #include "tree-dump.h"
  33 #include "timevar.h"
  34 #include "diagnostic.h"
  35 #include "cfgloop.h"
  36 #include "tree-scalar-evolution.h"
  37 #include "tree-ssa-propagate.h"
  38 #include "tree-chrec.h"
  39
  40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
  41    sub-graph in find_assert_locations.  */
  42 static sbitmap found_in_subgraph;
  43
  44 /* Local functions.  */
  45 static int compare_values (tree val1, tree val2);
  46
  47 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
  48    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
  49    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
  50    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
  51    SSA name.  */
  52 struct assert_locus_d
  53 {
  54   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
  55   basic_block bb;
  56
  57   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
  58      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
  59   edge e;
  60
  61   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
  62   block_stmt_iterator si;
  63
  64   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
  65   enum tree_code comp_code;
  66
  67   /* Value being compared against.  */
  68   tree val;
  69
  70   /* Next node in the linked list.  */
  71   struct assert_locus_d *next;
  72 };
  73
  74 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
  75
  76 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
  77    assertions that should be inserted in the IL.  */
  78 static bitmap need_assert_for;
  79
  80 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
  81    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
  82    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
  83 static assert_locus_t *asserts_for;
  84
  85 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
  86    visiting the same block more than once.  */
  87 static sbitmap blocks_visited;
  88
  89 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
  90    of values that SSA name N_I may take.  */
  91 static value_range_t **vr_value;
  92
  93
  94 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
  95    current function signature.  */
  96
  97 static bool
  98 nonnull_arg_p (tree arg)
  99 {
 100   tree t, attrs, fntype;
 101   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
 102
 103   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
 104
 105   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
 106   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
 107
 108   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
 109   if (attrs == NULL_TREE)
 110     return false;
 111
 112   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
 113   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
 114     return true;
 115
 116   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
 117   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
 118        t;
 119        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
 120     {
 121       if (t == arg)
 122         break;
 123     }
 124
 125   gcc_assert (t == arg);
 126
 127   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
 128   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
 129     {
 130       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
 131         return true;
 132     }
 133
 134   return false;
 135 }
 136
 137
 138 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
 139
 140 static void
 141 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
 142                  tree max, bitmap equiv)
 143 {
 144 #if defined ENABLE_CHECKING
 145   /* Check the validity of the range.  */
 146   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
 147     {
 148       int cmp;
 149
 150       gcc_assert (min && max);
 151
 152       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
 153         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
 154                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
 155
 156       cmp = compare_values (min, max);
 157       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
 158     }
 159
 160   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
 161     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
 162
 163   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
 164     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
 165 #endif
 166
 167   vr->type = t;
 168   vr->min = min;
 169   vr->max = max;
 170
 171   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
 172      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
 173   if (vr->equiv == NULL)
 174     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
 175
 176   if (equiv != vr->equiv)
 177     {
 178       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
 179         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
 180       else
 181         bitmap_clear (vr->equiv);
 182     }
 183 }
 184
 185
 186 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
 187
 188 static inline void
 189 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
 190 {
 191   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
 192 }
 193
 194 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.  */
 195
 196 static inline void
 197 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type)
 198 {
 199   tree zero = build_int_cst (type, 0);
 200   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, TYPE_MAX_VALUE (type), vr->equiv);
 201 }
 202
 203 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
 204
 205 static inline void
 206 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
 207 {
 208   tree zero = build_int_cst (type, 0);
 209   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
 210 }
 211
 212
 213 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
 214
 215 static inline void
 216 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
 217 {
 218   tree zero = build_int_cst (type, 0);
 219   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
 220 }
 221
 222
 223 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
 224
 225 static inline void
 226 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
 227 {
 228   vr->type = VR_VARYING;
 229   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
 230   if (vr->equiv)
 231     bitmap_clear (vr->equiv);
 232 }
 233
 234
 235 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
 236
 237 static inline void
 238 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
 239 {
 240   vr->type = VR_UNDEFINED;
 241   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
 242   if (vr->equiv)
 243     bitmap_clear (vr->equiv);
 244 }
 245
 246
 247 /* Return value range information for VAR.
 248
 249    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
 250    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
 251
 252 static value_range_t *
 253 get_value_range (tree var)
 254 {
 255   value_range_t *vr;
 256   tree sym;
 257   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
 258
 259   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
 260   if (! vr_value)
 261     return NULL;
 262
 263   vr = vr_value[ver];
 264   if (vr)
 265     return vr;
 266
 267   /* Create a default value range.  */
 268   vr_value[ver] = vr = XNEW (value_range_t);
 269   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
 270
 271   /* Allocate an equivalence set.  */
 272   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
 273
 274   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
 275      in VAR's type.  */
 276   sym = SSA_NAME_VAR (var);
 277   if (var == default_def (sym))
 278     {
 279       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
 280          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
 281          default definitions of PARM_DECLs.  */
 282       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
 283           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
 284           && nonnull_arg_p (sym))
 285         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
 286       else
 287         set_value_range_to_varying (vr);
 288     }
 289
 290   return vr;
 291 }
 292
 293 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
 294
 295 static inline bool
 296 vrp_operand_equal_p (tree val1, tree val2)
 297 {
 298   return (val1 == val2
 299           || (val1 && val2
 300               && operand_equal_p (val1, val2, 0)));
 301 }
 302
 303 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
 304
 305 static inline bool
 306 vrp_bitmap_equal_p (bitmap b1, bitmap b2)
 307 {
 308   return (b1 == b2
 309           || (b1 && b2
 310               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
 311 }
 312
 313 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
 314    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
 315    value.
 316
 317    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
 318    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
 319    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
 320    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
 321    is the range object associated with another SSA name.  */
 322
 323 static inline bool
 324 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
 325 {
 326   value_range_t *old_vr;
 327   bool is_new;
 328
 329   /* Update the value range, if necessary.  */
 330   old_vr = get_value_range (var);
 331   is_new = old_vr->type != new_vr->type
 332            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
 333            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
 334            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
 335
 336   if (is_new)
 337     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
 338                      new_vr->equiv);
 339
 340   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
 341   new_vr->equiv = NULL;
 342
 343   return is_new;
 344 }
 345
 346
 347 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
 348
 349 static void
 350 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
 351 {
 352   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
 353   value_range_t *vr = vr_value[ver];
 354
 355   bitmap_set_bit (equiv, ver);
 356   if (vr && vr->equiv)
 357     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
 358 }
 359
 360
 361 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
 362
 363 static inline bool
 364 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
 365 {
 366   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
 367          && integer_zerop (vr->min)
 368          && integer_zerop (vr->max);
 369 }
 370
 371
 372 /* Return true if VR is [0, 0].  */
 373
 374 static inline bool
 375 range_is_null (value_range_t *vr)
 376 {
 377   return vr->type == VR_RANGE
 378          && integer_zerop (vr->min)
 379          && integer_zerop (vr->max);
 380 }
 381
 382
 383 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
 384
 385 static inline bool
 386 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
 387 {
 388   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
 389           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
 390 }
 391
 392 /* Like tree_expr_nonnegative_p, but this function uses value ranges
 393    obtained so far.  */
 394
 395 static bool
 396 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr)
 397 {
 398   return tree_expr_nonnegative_p (expr);
 399 }
 400
 401 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
 402    obtained so far.  */
 403
 404 static bool
 405 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
 406 {
 407   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
 408     return true;
 409
 410   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
 411      is nonnull if X is nonnull.  */
 412   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
 413     {
 414       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
 415
 416       if (base != NULL_TREE
 417           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
 418           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
 419         {
 420           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
 421           if (range_is_nonnull (vr))
 422             return true;
 423         }
 424     }
 425
 426   return false;
 427 }
 428
 429 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
 430    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
 431
 432 static bool
 433 valid_value_p (tree expr)
 434 {
 435   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
 436     return true;
 437
 438   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
 439       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
 440     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
 441             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
 442
 443   return is_gimple_min_invariant (expr);
 444 }
 445
 446 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
 447
 448         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
 449         -1 if VAL1 < VAL2,
 450          0 if VAL1 == VAL2,
 451         +1 if VAL1 > VAL2, and
 452         +2 if VAL1 != VAL2
 453
 454    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
 455    and values that cannot be compared at compile time.  */
 456
 457 static int
 458 compare_values (tree val1, tree val2)
 459 {
 460   if (val1 == val2)
 461     return 0;
 462
 463   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
 464      both integers.  */
 465   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
 466               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
 467
 468   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
 469        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
 470        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
 471       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
 472           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
 473           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
 474     {
 475       tree n1, c1, n2, c2;
 476       enum tree_code code1, code2;
 477
 478       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
 479          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
 480          same name, return -2.  */
 481       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
 482         {
 483           code1 = SSA_NAME;
 484           n1 = val1;
 485           c1 = NULL_TREE;
 486         }
 487       else
 488         {
 489           code1 = TREE_CODE (val1);
 490           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
 491           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
 492           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
 493             {
 494               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
 495               if (!c1)
 496                 return -2;
 497               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
 498             }
 499         }
 500
 501       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
 502         {
 503           code2 = SSA_NAME;
 504           n2 = val2;
 505           c2 = NULL_TREE;
 506         }
 507       else
 508         {
 509           code2 = TREE_CODE (val2);
 510           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
 511           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
 512           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
 513             {
 514               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
 515               if (!c2)
 516                 return -2;
 517               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
 518             }
 519         }
 520
 521       /* Both values must use the same name.  */
 522       if (n1 != n2)
 523         return -2;
 524
 525       if (code1 == SSA_NAME
 526           && code2 == SSA_NAME)
 527         /* NAME == NAME  */
 528         return 0;
 529
 530       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
 531       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1))
 532           || flag_wrapv)
 533         return -2;
 534
 535       if (code1 == SSA_NAME)
 536         {
 537           if (code2 == PLUS_EXPR)
 538             /* NAME < NAME + CST  */
 539             return -1;
 540           else if (code2 == MINUS_EXPR)
 541             /* NAME > NAME - CST  */
 542             return 1;
 543         }
 544       else if (code1 == PLUS_EXPR)
 545         {
 546           if (code2 == SSA_NAME)
 547             /* NAME + CST > NAME  */
 548             return 1;
 549           else if (code2 == PLUS_EXPR)
 550             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
 551             return compare_values (c1, c2);
 552           else if (code2 == MINUS_EXPR)
 553             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
 554             return 1;
 555         }
 556       else if (code1 == MINUS_EXPR)
 557         {
 558           if (code2 == SSA_NAME)
 559             /* NAME - CST < NAME  */
 560             return -1;
 561           else if (code2 == PLUS_EXPR)
 562             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
 563             return -1;
 564           else if (code2 == MINUS_EXPR)
 565             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
 566                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
 567             return compare_values (c2, c1);
 568         }
 569
 570       gcc_unreachable ();
 571     }
 572
 573   /* We cannot compare non-constants.  */
 574   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
 575     return -2;
 576
 577   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
 578     {
 579       /* We cannot compare overflowed values.  */
 580       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
 581         return -2;
 582
 583       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
 584     }
 585   else
 586     {
 587       tree t;
 588
 589       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
 590       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
 591         return 0;
 592
 593       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
 594       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
 595       if (t == boolean_true_node)
 596         return -1;
 597
 598       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
 599       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
 600       if (t == boolean_true_node)
 601         return 1;
 602
 603       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
 604       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
 605       if (t == boolean_true_node)
 606         return 2;
 607
 608       return -2;
 609     }
 610 }
 611
 612
 613 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
 614           0 if VAL is not inside VR,
 615          -2 if we cannot tell either way.
 616
 617    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
 618           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
 619           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
 620           value_inside_range (4, VR) will return 1.
 621
 622           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
 623           currently expect this.  They are calling the function
 624           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
 625           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
 626           themselves.
 627
 628           This also applies to value_ranges_intersect_p and
 629           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
 630           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
 631           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
 632
 633 static inline int
 634 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
 635 {
 636   tree cmp1, cmp2;
 637
 638   cmp1 = fold_binary_to_constant (GE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->min);
 639   if (!cmp1)
 640     return -2;
 641
 642   cmp2 = fold_binary_to_constant (LE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->max);
 643   if (!cmp2)
 644     return -2;
 645
 646   return cmp1 == boolean_true_node && cmp2 == boolean_true_node;
 647 }
 648
 649
 650 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
 651    intersection.  */
 652
 653 static inline bool
 654 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
 655 {
 656   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
 657           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
 658           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
 659           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
 660 }
 661
 662
 663 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
 664    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
 665    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
 666    modified (currently the users of this function expect these
 667    semantics).  */
 668
 669 static inline bool
 670 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
 671 {
 672   tree zero;
 673
 674   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
 675               && vr->type != VR_VARYING
 676               && !symbolic_range_p (vr));
 677
 678   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
 679   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
 680 }
 681
 682 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
 683    false otherwise or if no value range information is available.  */
 684
 685 bool
 686 ssa_name_nonnegative_p (tree t)
 687 {
 688   value_range_t *vr = get_value_range (t);
 689
 690   if (!vr)
 691     return false;
 692
 693   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
 694      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
 695   if (vr->type == VR_RANGE)
 696     {
 697       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
 698
 699       return (result == 0 || result == 1);
 700     }
 701   return false;
 702 }
 703
 704 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
 705    false otherwise or if no value range information is available.  */
 706
 707 bool
 708 ssa_name_nonzero_p (tree t)
 709 {
 710   value_range_t *vr = get_value_range (t);
 711
 712   if (!vr)
 713     return false;
 714
 715   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
 716   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
 717     return ! range_includes_zero_p (vr);
 718
 719   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
 720   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
 721     return range_includes_zero_p (vr);
 722
 723   return false;
 724 }
 725
 726
 727 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
 728    it in *VR_P.  */
 729
 730 static void
 731 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
 732 {
 733   tree var, cond, limit, min, max, type;
 734   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
 735   enum tree_code cond_code;
 736
 737   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
 738   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
 739
 740   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
 741
 742   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
 743   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
 744     {
 745       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
 746          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
 747       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
 748       cond_code = TREE_CODE (cond);
 749     }
 750   else
 751     {
 752       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
 753          to flip around the comparison code to create the proper range
 754          for VAR.  */
 755       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
 756       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
 757     }
 758
 759   type = TREE_TYPE (limit);
 760   gcc_assert (limit != var);
 761
 762   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
 763      and inequality.  */
 764   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
 765     {
 766       set_value_range_to_varying (vr_p);
 767       return;
 768     }
 769
 770   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
 771      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
 772      unnecessarily. */
 773   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
 774
 775   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
 776   if (limit_vr
 777       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
 778           || limit_vr->type == VR_VARYING
 779           || symbolic_range_p (limit_vr)))
 780     limit_vr = NULL;
 781
 782   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
 783      VAR's range.  This will be revised before returning the final
 784      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
 785      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
 786      we are done.  */
 787   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
 788   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
 789   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
 790
 791   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
 792      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
 793      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
 794      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
 795      anti-range that can be used to describe the new range.  For
 796      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
 797      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
 798      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
 799      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
 800   if (cond_code == EQ_EXPR)
 801     {
 802       enum value_range_type range_type;
 803
 804       if (limit_vr)
 805         {
 806           range_type = limit_vr->type;
 807           min = limit_vr->min;
 808           max = limit_vr->max;
 809         }
 810       else
 811         {
 812           range_type = VR_RANGE;
 813           min = limit;
 814           max = limit;
 815         }
 816
 817       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
 818
 819       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
 820          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
 821          from LIMIT.  */
 822       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
 823         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
 824     }
 825   else if (cond_code == NE_EXPR)
 826     {
 827       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
 828          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
 829          derive anything from the anti-range.  For instance, if
 830          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
 831          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
 832          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
 833          not its anti-range.
 834
 835          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
 836          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
 837          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
 838          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
 839          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
 840          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
 841          represent these ranges.
 842
 843          The only situation in which we can build a valid
 844          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
 845          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
 846          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
 847       if (limit_vr
 848           && limit_vr->type == VR_RANGE
 849           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
 850         {
 851           min = limit_vr->min;
 852           max = limit_vr->max;
 853         }
 854       else
 855         {
 856           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
 857              valid anti-range.  */
 858           min = max = limit;
 859         }
 860
 861       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
 862          just use the original LIMIT.  */
 863       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
 864           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
 865           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
 866         min = max = limit;
 867
 868       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
 869     }
 870   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
 871     {
 872       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
 873
 874       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
 875         max = limit;
 876       else
 877         {
 878           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
 879              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
 880              LT_EXPR.  */
 881           max = limit_vr->max;
 882         }
 883
 884       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
 885          It would be pointless to try and do anything more since this
 886          all should be optimized away above us.  */
 887       if (cond_code == LT_EXPR && compare_values (max, min) == 0)
 888         set_value_range_to_varying (vr_p);
 889       else
 890         {
 891           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
 892           if (cond_code == LT_EXPR)
 893             {
 894               tree one = build_int_cst (type, 1);
 895               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
 896             }
 897
 898           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
 899         }
 900     }
 901   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
 902     {
 903       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
 904
 905       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
 906         min = limit;
 907       else
 908         {
 909           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
 910              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
 911              GT_EXPR.  */
 912           min = limit_vr->min;
 913         }
 914
 915       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
 916          It would be pointless to try and do anything more since this
 917          all should be optimized away above us.  */
 918       if (cond_code == GT_EXPR && compare_values (min, max) == 0)
 919         set_value_range_to_varying (vr_p);
 920       else
 921         {
 922           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
 923           if (cond_code == GT_EXPR)
 924             {
 925               tree one = build_int_cst (type, 1);
 926               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
 927             }
 928
 929           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
 930         }
 931     }
 932   else
 933     gcc_unreachable ();
 934
 935   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
 936      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
 937      instance,
 938
 939         if (p_5 == NULL)
 940           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
 941           x_7 = p_6->fld;
 942           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
 943
 944      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
 945      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
 946      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
 947      would arise from
 948
 949         if (i_5 > 10)
 950           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
 951           if (i_5 < 5)
 952             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
 953
 954      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
 955      pointless to try and do anything with i_7's range because
 956      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
 957      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
 958      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
 959      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
 960      this extra check does not hurt and may protect against future
 961      changes to VRP that may get into a situation similar to the
 962      NULL pointer dereference example.
 963
 964      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
 965      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
 966      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
 967      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
 968
 969   var_vr = get_value_range (var);
 970
 971   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
 972      ranges or anti-ranges.  */
 973   if (vr_p->type == VR_VARYING
 974       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
 975       || var_vr->type == VR_VARYING
 976       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
 977       || symbolic_range_p (vr_p)
 978       || symbolic_range_p (var_vr))
 979     return;
 980
 981   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
 982     {
 983       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
 984          refine the resulting range.  Since the assert expression
 985          creates an equivalency and at the same time it asserts a
 986          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
 987          get better precision.  */
 988       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
 989         {
 990           /* Use the larger of the two minimums.  */
 991           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
 992             min = var_vr->min;
 993           else
 994             min = vr_p->min;
 995
 996           /* Use the smaller of the two maximums.  */
 997           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
 998             max = var_vr->max;
 999           else
1000             max = vr_p->max;
1001
1002           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1003         }
1004       else
1005         {
1006           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1007              VARYING, because we will not be able to do anything
1008              meaningful with it.  */
1009           set_value_range_to_varying (vr_p);
1010         }
1011     }
1012   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1013            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1014     {
1015       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1016          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1017          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1018          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1019       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1020           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1021         set_value_range_to_varying (vr_p);
1022       else
1023         {
1024           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1025
1026           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1027              there are three cases to consider.
1028
1029
1030              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1031                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1032                 different.  In that case the resulting range
1033                 should be whichever range is more precise.
1034                 Typically that will be the VR_RANGE.
1035
1036              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1037                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1038                 should be the VR_RANGE.
1039
1040              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1041                 and the VR_RANGE.
1042
1043                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1044                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1045                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1046                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1047                     high limit of the original VR_RANGE.
1048
1049                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1050                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1051                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1052                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1053                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1054           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1055             {
1056               anti_min = vr_p->min;
1057               anti_max = vr_p->max;
1058               real_min = var_vr->min;
1059               real_max = var_vr->max;
1060             }
1061           else
1062             {
1063               anti_min = var_vr->min;
1064               anti_max = var_vr->max;
1065               real_min = vr_p->min;
1066               real_max = vr_p->max;
1067             }
1068
1069
1070           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1071              not including any endpoints.  */
1072           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1073               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1074             {
1075               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1076                                real_max, vr_p->equiv);
1077             }
1078           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1079              VR_RANGE.  */
1080           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1081                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1082             {
1083               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1084                                real_max, vr_p->equiv);
1085             }
1086           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1087              part of the real range.  Thus creating a new
1088              low for the real range.  */
1089           else if ((compare_values (anti_max, real_min) == 1
1090                     || compare_values (anti_max, real_min) == 0)
1091                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1092             {
1093               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1094                                  anti_max,
1095                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1096               max = real_max;
1097               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1098             }
1099           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1100              part of the real range.  Thus creating a new
1101              higher for the real range.  */
1102           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1103                    && (compare_values (anti_min, real_max) == -1
1104                        || compare_values (anti_min, real_max) == 0))
1105             {
1106               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1107                                  anti_min,
1108                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1109               min = real_min;
1110               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1111             }
1112         }
1113     }
1114 }
1115
1116
1117 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1118    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1119    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1120    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1121    instance,
1122
1123         x_3 = y_5;
1124         if (x_3 > y_5)
1125           ...
1126
1127     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1128     always false.  */
1129
1130 static void
1131 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1132 {
1133   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1134
1135   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1136     copy_value_range (vr, var_vr);
1137   else
1138     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1139
1140   add_equivalence (vr->equiv, var);
1141 }
1142
1143
1144 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1145    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1146    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1147
1148 static inline tree
1149 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1150 {
1151   tree res;
1152
1153   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1154
1155   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1156      on -INF and +INF.  */
1157   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1))
1158       || flag_wrapv)
1159     {
1160       int checkz = compare_values (res, val1);
1161       bool overflow = false;
1162
1163       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1164          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1165       if ((code == PLUS_EXPR
1166            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1167           || (code == MINUS_EXPR
1168               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1169         {
1170           overflow = true;
1171         }
1172       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1173          output of the multiplication by the first input of the
1174          multiplication.  If the result of that division operation is
1175          not equal to the second input of the multiplication, then the
1176          multiplication overflowed.  */
1177       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1178         {
1179           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1180                                       res,
1181                                       val1, 0);
1182           int check = compare_values (tmp, val2);
1183
1184           if (check != 0)
1185             overflow = true;
1186         }
1187
1188       if (overflow)
1189         {
1190           res = copy_node (res);
1191           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1192         }
1193
1194     }
1195   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1196            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1197            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1198     {
1199       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1200          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1201          and the combination of signs of the operands.  */
1202       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1203       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1204
1205       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1206          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1207          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1208          can yield overflow without overflown operands because we
1209          are working with integral types only... except in the
1210          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1211          for division too.  */
1212
1213       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1214          by the comparison of the signs of the operands.  */
1215       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1216           /* For addition, the operands must be of the same sign
1217              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1218              of one of the operands, for example the first.  */
1219           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1220           /* For subtraction, the operands must be of different
1221              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1222              that of the first operand or the opposite of that
1223              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1224              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1225              which overflows, but must yield +INF.  */
1226           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1227           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1228           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1229           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1230           || code == CEIL_DIV_EXPR
1231           || code == EXACT_DIV_EXPR
1232           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1233         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1234       else
1235         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1236     }
1237
1238   return res;
1239 }
1240
1241
1242 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1243    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1244
1245 static void
1246 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1247 {
1248   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1249   enum value_range_type type;
1250   tree op0, op1, min, max;
1251   int cmp;
1252   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1253   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1254
1255   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1256      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1257   if (code != PLUS_EXPR
1258       && code != MINUS_EXPR
1259       && code != MULT_EXPR
1260       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1261       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1262       && code != CEIL_DIV_EXPR
1263       && code != EXACT_DIV_EXPR
1264       && code != ROUND_DIV_EXPR
1265       && code != MIN_EXPR
1266       && code != MAX_EXPR
1267       && code != BIT_AND_EXPR
1268       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1269       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1270       && code != TRUTH_AND_EXPR
1271       && code != TRUTH_OR_EXPR)
1272     {
1273       set_value_range_to_varying (vr);
1274       return;
1275     }
1276
1277   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1278      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1279   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1280   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1281     vr0 = *(get_value_range (op0));
1282   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1283     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1284   else
1285     set_value_range_to_varying (&vr0);
1286
1287   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1288   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1289     vr1 = *(get_value_range (op1));
1290   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1291     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1292   else
1293     set_value_range_to_varying (&vr1);
1294
1295   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1296   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1297     {
1298       set_value_range_to_undefined (vr);
1299       return;
1300     }
1301
1302   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1303   type = vr0.type;
1304
1305   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1306      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1307      because we may be able to derive a useful range even if one of
1308      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1309      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1310   if (code != BIT_AND_EXPR
1311       && code != TRUTH_AND_EXPR
1312       && code != TRUTH_OR_EXPR
1313       && (vr0.type == VR_VARYING
1314           || vr1.type == VR_VARYING
1315           || vr0.type != vr1.type
1316           || symbolic_range_p (&vr0)
1317           || symbolic_range_p (&vr1)))
1318     {
1319       set_value_range_to_varying (vr);
1320       return;
1321     }
1322
1323   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1324   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1325       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1326       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1327     {
1328       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1329          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1330          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1331          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1332          in them.  */
1333       if (code == PLUS_EXPR)
1334         {
1335           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1336             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1337           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1338             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1339           else
1340             set_value_range_to_varying (vr);
1341         }
1342       else
1343         {
1344           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1345              resulting range to varying.  */
1346           set_value_range_to_varying (vr);
1347         }
1348
1349       return;
1350     }
1351
1352   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1353      range and see what we end up with.  */
1354   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1355       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1356       || code == TRUTH_AND_EXPR
1357       || code == TRUTH_OR_EXPR)
1358     {
1359       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1360          expression evaluates zero.  */
1361       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1362           && ((vr0.type == VR_RANGE
1363                && integer_zerop (vr0.min)
1364                && integer_zerop (vr0.max))
1365               || (vr1.type == VR_RANGE
1366                   && integer_zerop (vr1.min)
1367                   && integer_zerop (vr1.max))))
1368         {
1369           type = VR_RANGE;
1370           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1371         }
1372       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1373          expression evaluates one.  */
1374       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1375                && ((vr0.type == VR_RANGE
1376                     && integer_onep (vr0.min)
1377                     && integer_onep (vr0.max))
1378                    || (vr1.type == VR_RANGE
1379                        && integer_onep (vr1.min)
1380                        && integer_onep (vr1.max))))
1381         {
1382           type = VR_RANGE;
1383           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1384         }
1385       else if (vr0.type != VR_VARYING
1386                && vr1.type != VR_VARYING
1387                && vr0.type == vr1.type
1388                && !symbolic_range_p (&vr0)
1389                && !symbolic_range_p (&vr1))
1390         {
1391           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1392           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1393           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1394         }
1395       else
1396         {
1397           set_value_range_to_varying (vr);
1398           return;
1399         }
1400     }
1401   else if (code == PLUS_EXPR
1402            || code == MIN_EXPR
1403            || code == MAX_EXPR)
1404     {
1405       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1406          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1407          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1408          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1409          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1410          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1411          this point.  */
1412       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1413         {
1414           set_value_range_to_varying (vr);
1415           return;
1416         }
1417
1418       /* For operations that make the resulting range directly
1419          proportional to the original ranges, apply the operation to
1420          the same end of each range.  */
1421       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1422       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1423     }
1424   else if (code == MULT_EXPR
1425            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1426            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1427            || code == CEIL_DIV_EXPR
1428            || code == EXACT_DIV_EXPR
1429            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1430     {
1431       tree val[4];
1432       size_t i;
1433
1434       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1435          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1436          precise range for such a case.  For example, if we have
1437          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1438          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1439          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1440          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1441          point.  */
1442       if (code == MULT_EXPR
1443           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1444           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1445         {
1446           set_value_range_to_varying (vr);
1447           return;
1448         }
1449
1450       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1451          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1452          need to operate on different values to get the minimum and
1453          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1454          out all the variations of range combinations and do the
1455          operations.
1456
1457          However, this involves several calls to compare_values and it
1458          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1459          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1460          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1461          the new range.  */
1462
1463       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1464       if (code != MULT_EXPR
1465           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1466         {
1467           set_value_range_to_varying (vr);
1468           return;
1469         }
1470
1471       /* Compute the 4 cross operations.  */
1472       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1473
1474       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1475                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1476                : NULL_TREE;
1477
1478       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1479                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1480                : NULL_TREE;
1481
1482       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1483                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1484                : NULL_TREE;
1485
1486       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1487          of VAL[i].  */
1488       min = val[0];
1489       max = val[0];
1490       for (i = 1; i < 4; i++)
1491         {
1492           if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1493               || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1494             break;
1495
1496           if (val[i])
1497             {
1498               if (!is_gimple_min_invariant (val[i]) || TREE_OVERFLOW (val[i]))
1499                 {
1500                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1501                      to it so that we set the resulting range to
1502                      VARYING.  */
1503                   min = max = val[i];
1504                   break;
1505                 }
1506
1507               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1508                 min = val[i];
1509
1510               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1511                 max = val[i];
1512             }
1513         }
1514     }
1515   else if (code == MINUS_EXPR)
1516     {
1517       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1518          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1519          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1520          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1521          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1522          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1523          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1524       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1525         {
1526           set_value_range_to_varying (vr);
1527           return;
1528         }
1529
1530       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1531          each range.  */
1532       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1533       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1534     }
1535   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1536     {
1537       if (vr0.type == VR_RANGE
1538           && vr0.min == vr0.max
1539           && tree_expr_nonnegative_p (vr0.max)
1540           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
1541         {
1542           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1543           max = vr0.max;
1544         }
1545       else if (vr1.type == VR_RANGE
1546           && vr1.min == vr1.max
1547           && tree_expr_nonnegative_p (vr1.max)
1548           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST)
1549         {
1550           type = VR_RANGE;
1551           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1552           max = vr1.max;
1553         }
1554       else
1555         {
1556           set_value_range_to_varying (vr);
1557           return;
1558         }
1559     }
1560   else
1561     gcc_unreachable ();
1562
1563   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1564      VARYING.  */
1565   if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1566       || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1567     {
1568       set_value_range_to_varying (vr);
1569       return;
1570     }
1571
1572   cmp = compare_values (min, max);
1573   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1574     {
1575       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1576          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1577          the new range VARYING.  */
1578       set_value_range_to_varying (vr);
1579     }
1580   else
1581     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1582 }
1583
1584
1585 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1586    the range of its operand and the expression code.  */
1587
1588 static void
1589 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1590 {
1591   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1592   tree min, max, op0;
1593   int cmp;
1594   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1595
1596   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1597      cannot easily determine a resulting range.  */
1598   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1599       || code == FIX_CEIL_EXPR
1600       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1601       || code == FIX_ROUND_EXPR
1602       || code == FLOAT_EXPR
1603       || code == BIT_NOT_EXPR
1604       || code == NON_LVALUE_EXPR
1605       || code == CONJ_EXPR)
1606     {
1607       set_value_range_to_varying (vr);
1608       return;
1609     }
1610
1611   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1612      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1613   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1614   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1615     vr0 = *(get_value_range (op0));
1616   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1617     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1618   else
1619     set_value_range_to_varying (&vr0);
1620
1621   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1622   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1623     {
1624       set_value_range_to_undefined (vr);
1625       return;
1626     }
1627
1628   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
1629      a pointer or integral type.  */
1630   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1631        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1632       || (vr0.type != VR_VARYING
1633           && symbolic_range_p (&vr0)))
1634     {
1635       set_value_range_to_varying (vr);
1636       return;
1637     }
1638
1639   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1640      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1641   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1642     {
1643       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1644         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1645       else if (range_is_null (&vr0))
1646         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1647       else
1648         set_value_range_to_varying (vr);
1649
1650       return;
1651     }
1652
1653   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1654   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1655     {
1656       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1657       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1658
1659       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1660          the min and max values for the range to the same type
1661          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1662          min and max values and the new min is still less than
1663          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1664          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1665          accurate ranges through many casts.  */
1666       if (vr0.type == VR_RANGE
1667           || (vr0.type == VR_VARYING
1668               && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)))
1669         {
1670           tree new_min, new_max, orig_min, orig_max;
1671
1672           /* Convert the input operand min/max to OUTER_TYPE.   If
1673              the input has no range information, then use the min/max
1674              for the input's type.  */
1675           if (vr0.type == VR_RANGE)
1676             {
1677               orig_min = vr0.min;
1678               orig_max = vr0.max;
1679             }
1680           else
1681             {
1682               orig_min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
1683               orig_max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
1684             }
1685
1686           new_min = fold_convert (outer_type, orig_min);
1687           new_max = fold_convert (outer_type, orig_max);
1688
1689           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1690              that they compare equal to the original input's
1691              min/max values.  */
1692           if (is_gimple_val (new_min)
1693               && is_gimple_val (new_max)
1694               && tree_int_cst_equal (new_min, orig_min)
1695               && tree_int_cst_equal (new_max, orig_max)
1696               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1697               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1698             {
1699               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1700               return;
1701             }
1702         }
1703
1704       /* When converting types of different sizes, set the result to
1705          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1706          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1707          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1708          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1709          ~[0, 0].  */
1710       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1711           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1712         {
1713           set_value_range_to_varying (vr);
1714           return;
1715         }
1716     }
1717
1718   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
1719      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
1720      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
1721      operand that is VR_VARYING.  */
1722   if (vr0.type == VR_VARYING)
1723     {
1724       set_value_range_to_varying (vr);
1725       return;
1726     }
1727
1728   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1729      up with.  */
1730   if (code == NEGATE_EXPR
1731       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1732     {
1733       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
1734          TYPE_MIN_VALUE specially dependent on wrapping, range type
1735          and if it was used as minimum or maximum value:
1736           -~[MIN, MIN] == ~[MIN, MIN]
1737           -[MIN, 0] == [0, MAX]  for -fno-wrapv
1738           -[MIN, 0] == [0, MIN]  for -fwrapv (will be set to varying later)  */
1739       min = vr0.max == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1740             ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1741             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1742
1743       max = vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1744             ? (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || flag_wrapv
1745                ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1746                : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1747             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1748
1749     }
1750   else if (code == NEGATE_EXPR
1751            && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1752     {
1753       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
1754         {
1755           max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1756           min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1757         }
1758       else
1759         {
1760           if (range_is_null (&vr0))
1761             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1762           else
1763             set_value_range_to_varying (vr);
1764           return;
1765         }
1766     }
1767   else if (code == ABS_EXPR
1768            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1769     {
1770       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1771          useful range.  */
1772       if (flag_wrapv
1773           && ((vr0.type == VR_RANGE
1774                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1775               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1776                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1777                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1778         {
1779           set_value_range_to_varying (vr);
1780           return;
1781         }
1782
1783       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1784          included negative values.  */
1785       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1786             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1787             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1788
1789       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1790
1791       cmp = compare_values (min, max);
1792
1793       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1794          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1795       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1796         {
1797           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1798             {
1799               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1800
1801               /* Take the lower of the two values.  */
1802               if (cmp != 1)
1803                 max = min;
1804
1805               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1806                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1807                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1808                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1809               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1810                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1811                                         type_min_value,
1812                                         integer_one_node, 0)
1813                      : type_min_value);
1814             }
1815           else
1816             {
1817               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1818                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1819                  anti-range.  */
1820               vr0.type = VR_RANGE;
1821               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1822               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1823             }
1824         }
1825
1826       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1827          range will be zero.  */
1828       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1829         {
1830           if (cmp == 1)
1831             max = min;
1832           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1833         }
1834       else
1835         {
1836           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1837           if (cmp == 1)
1838             {
1839               tree t = min;
1840               min = max;
1841               max = t;
1842             }
1843         }
1844     }
1845   else
1846     {
1847       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1848       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1849       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1850     }
1851
1852   cmp = compare_values (min, max);
1853   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1854     {
1855       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1856          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1857          the new range VARYING.  */
1858       set_value_range_to_varying (vr);
1859     }
1860   else
1861     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1862 }
1863
1864
1865 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1866    on the range of its operand and the expression code.  */
1867
1868 static void
1869 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1870 {
1871   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1872   if (val)
1873     {
1874       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1875          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1876          type.  */
1877       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1878       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1879     }
1880   else
1881     set_value_range_to_varying (vr);
1882 }
1883
1884
1885 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1886    in *VR.  */
1887
1888 static void
1889 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1890 {
1891   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1892
1893   if (code == ASSERT_EXPR)
1894     extract_range_from_assert (vr, expr);
1895   else if (code == SSA_NAME)
1896     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1897   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1898            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1899            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1900            || code == TRUTH_AND_EXPR
1901            || code == TRUTH_OR_EXPR
1902            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1903     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1904   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1905     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1906   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1907     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1908   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1909     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1910   else
1911     set_value_range_to_varying (vr);
1912
1913   /* If we got a varying range from the tests above, try a final
1914      time to derive a nonnegative or nonzero range.  This time
1915      relying primarily on generic routines in fold in conjunction
1916      with range data.  */
1917   if (vr->type == VR_VARYING)
1918     {
1919       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1920           && vrp_expr_computes_nonnegative (expr))
1921         set_value_range_to_nonnegative (vr, TREE_TYPE (expr));
1922       else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1923         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1924     }
1925 }
1926
1927 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1928    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1929    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1930
1931 static void
1932 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1933                         tree var)
1934 {
1935   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type;
1936   enum ev_direction dir;
1937
1938   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1939      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1940   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1941     return;
1942
1943   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
1944   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1945     return;
1946
1947   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
1948   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
1949
1950   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1951      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
1952      a simple expression, compare_values and possibly other functions
1953      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
1954   if (step == NULL_TREE
1955       || !is_gimple_min_invariant (step)
1956       || !valid_value_p (init))
1957     return;
1958
1959   dir = scev_direction (chrec);
1960   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
1961          or decreases,  ... */
1962       dir == EV_DIR_UNKNOWN
1963       /* ... or if it may wrap.  */
1964       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt,
1965                                 current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1966                                 true))
1967     return;
1968
1969   type = TREE_TYPE (var);
1970   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
1971     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
1972   else
1973     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
1974   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
1975     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
1976   else
1977     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
1978
1979   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
1980     {
1981       min = tmin;
1982       max = tmax;
1983
1984       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1985          from scalar evolutions should be better.  */
1986
1987       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
1988         max = init;
1989       else
1990         min = init;
1991
1992       /* If we would create an invalid range, then just assume we
1993          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
1994          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
1995          parts of code, or for invalid programs.  */
1996       if (compare_values (min, max) == 1)
1997         return;
1998
1999       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2000     }
2001   else if (vr->type == VR_RANGE)
2002     {
2003       min = vr->min;
2004       max = vr->max;
2005
2006       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2007         {
2008           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
2009              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
2010           if (compare_values (init, max) == -1)
2011             {
2012               max = init;
2013
2014               /* If we just created an invalid range with the minimum
2015                  greater than the maximum, we fail conservatively.
2016                  This should happen only in unreachable
2017                  parts of code, or for invalid programs.  */
2018               if (compare_values (min, max) == 1)
2019                 return;
2020             }
2021         }
2022       else
2023         {
2024           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
2025           if (compare_values (init, min) == 1)
2026             {
2027               min = init;
2028
2029               /* Again, avoid creating invalid range by failing.  */
2030               if (compare_values (min, max) == 1)
2031                 return;
2032             }
2033         }
2034
2035       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2036     }
2037 }
2038
2039
2040 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
2041
2042    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
2043      all the values in the ranges.
2044
2045    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
2046
2047    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
2048      value of the comparison.  */
2049
2050
2051 static tree
2052 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2053 {
2054   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
2055   if (vr0->type == VR_VARYING
2056       || vr0->type == VR_UNDEFINED
2057       || vr1->type == VR_VARYING
2058       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
2059     return NULL_TREE;
2060
2061   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2062   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2063     {
2064       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2065          comparison.  */
2066       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2067         return NULL_TREE;
2068
2069       /* These comparisons are never statically computable.  */
2070       if (comp == GT_EXPR
2071           || comp == GE_EXPR
2072           || comp == LT_EXPR
2073           || comp == LE_EXPR)
2074         return NULL_TREE;
2075
2076       /* Equality can be computed only between a range and an
2077          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2078       if (vr0->type == VR_RANGE)
2079         {
2080           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2081           value_range_t *tmp = vr0;
2082           vr0 = vr1;
2083           vr1 = tmp;
2084         }
2085
2086       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2087
2088       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2089           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2090         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2091
2092       return NULL_TREE;
2093     }
2094
2095   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2096      operands around and change the comparison code.  */
2097   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2098     {
2099       value_range_t *tmp;
2100       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2101       tmp = vr0;
2102       vr0 = vr1;
2103       vr1 = tmp;
2104     }
2105
2106   if (comp == EQ_EXPR)
2107     {
2108       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2109          exactly one value.  */
2110       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2111           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
2112         {
2113           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
2114           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
2115           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2116             return boolean_true_node;
2117           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2118             return boolean_false_node;
2119         }
2120       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2121       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
2122                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
2123         return boolean_false_node;
2124
2125       return NULL_TREE;
2126     }
2127   else if (comp == NE_EXPR)
2128     {
2129       int cmp1, cmp2;
2130
2131       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2132          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2133          make sure that both comparisons yield similar results to
2134          avoid comparing values that cannot be compared at
2135          compile-time.  */
2136       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2137       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2138       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2139         return boolean_true_node;
2140
2141       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2142          return false.  */
2143       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2144                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
2145                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2146                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2147         return boolean_false_node;
2148
2149       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2150       else
2151         return NULL_TREE;
2152     }
2153   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2154     {
2155       int tst;
2156
2157       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2158       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2159       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2160           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2161         return boolean_true_node;
2162
2163       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2164       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2165       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2166           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2167         return boolean_false_node;
2168
2169       /* Otherwise, we don't know.  */
2170       return NULL_TREE;
2171     }
2172
2173   gcc_unreachable ();
2174 }
2175
2176
2177 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2178    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2179    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2180    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2181    possible to determine the value of the comparison.  */
2182
2183 static tree
2184 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
2185 {
2186   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2187     return NULL_TREE;
2188
2189   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2190   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2191     {
2192       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2193          compile time are equality and inequality.  */
2194       if (comp == GT_EXPR
2195           || comp == GE_EXPR
2196           || comp == LT_EXPR
2197           || comp == LE_EXPR)
2198         return NULL_TREE;
2199
2200       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2201       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2202         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2203
2204       return NULL_TREE;
2205     }
2206
2207   if (comp == EQ_EXPR)
2208     {
2209       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2210          one value.  */
2211       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
2212         {
2213           int cmp = compare_values (vr->min, val);
2214           if (cmp == 0)
2215             return boolean_true_node;
2216           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2217             return boolean_false_node;
2218         }
2219       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
2220                || compare_values (vr->max, val) == -1)
2221         return boolean_false_node;
2222
2223       return NULL_TREE;
2224     }
2225   else if (comp == NE_EXPR)
2226     {
2227       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2228       if (compare_values (vr->max, val) == -1
2229           || compare_values (vr->min, val) == 1)
2230         return boolean_true_node;
2231
2232       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2233          false.  */
2234       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
2235           && compare_values (vr->min, val) == 0)
2236         return boolean_false_node;
2237
2238       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2239       return NULL_TREE;
2240     }
2241   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2242     {
2243       int tst;
2244
2245       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2246       tst = compare_values (vr->max, val);
2247       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2248           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2249         return boolean_true_node;
2250
2251       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2252       tst = compare_values (vr->min, val);
2253       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2254           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2255         return boolean_false_node;
2256
2257       /* Otherwise, we don't know.  */
2258       return NULL_TREE;
2259     }
2260   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2261     {
2262       int tst;
2263
2264       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2265       tst = compare_values (vr->min, val);
2266       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2267           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2268         return boolean_true_node;
2269
2270       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2271       tst = compare_values (vr->max, val);
2272       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2273           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2274         return boolean_false_node;
2275
2276       /* Otherwise, we don't know.  */
2277       return NULL_TREE;
2278     }
2279
2280   gcc_unreachable ();
2281 }
2282
2283
2284 /* Debugging dumps.  */
2285
2286 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2287 void debug_value_range (value_range_t *);
2288 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2289 void debug_all_value_ranges (void);
2290 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2291 void debug_vr_equiv (bitmap);
2292
2293
2294 /* Dump value range VR to FILE.  */
2295
2296 void
2297 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2298 {
2299   if (vr == NULL)
2300     fprintf (file, "[]");
2301   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2302     fprintf (file, "UNDEFINED");
2303   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2304     {
2305       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2306
2307       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2308
2309       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2310           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2311           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2312         fprintf (file, "-INF");
2313       else
2314         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2315
2316       fprintf (file, ", ");
2317
2318       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2319           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2320         fprintf (file, "+INF");
2321       else
2322         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2323
2324       fprintf (file, "]");
2325
2326       if (vr->equiv)
2327         {
2328           bitmap_iterator bi;
2329           unsigned i, c = 0;
2330
2331           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2332
2333           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2334             {
2335               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2336               fprintf (file, " ");
2337               c++;
2338             }
2339
2340           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2341         }
2342     }
2343   else if (vr->type == VR_VARYING)
2344     fprintf (file, "VARYING");
2345   else
2346     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2347 }
2348
2349
2350 /* Dump value range VR to stderr.  */
2351
2352 void
2353 debug_value_range (value_range_t *vr)
2354 {
2355   dump_value_range (stderr, vr);
2356   fprintf (stderr, "\n");
2357 }
2358
2359
2360 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2361
2362 void
2363 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2364 {
2365   size_t i;
2366
2367   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2368     {
2369       if (vr_value[i])
2370         {
2371           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2372           fprintf (file, ": ");
2373           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2374           fprintf (file, "\n");
2375         }
2376     }
2377
2378   fprintf (file, "\n");
2379 }
2380
2381
2382 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2383
2384 void
2385 debug_all_value_ranges (void)
2386 {
2387   dump_all_value_ranges (stderr);
2388 }
2389
2390
2391 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2392    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2393    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2394
2395 static tree
2396 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2397 {
2398   tree n, assertion;
2399
2400   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2401   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2402
2403   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2404     {
2405       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
2406       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2407     }
2408   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2409     {
2410       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2411       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2412       gcc_assert (op0 == v);
2413       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2414     }
2415   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2416     {
2417       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2418       gcc_assert (v == cond);
2419       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2420     }
2421   else
2422     gcc_unreachable ();
2423
2424   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2425
2426   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2427      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2428      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2429      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2430   register_new_name_mapping (n, v);
2431
2432   return assertion;
2433 }
2434
2435
2436 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2437    point values.  */
2438
2439 static inline bool
2440 fp_predicate (tree expr)
2441 {
2442   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2443           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2444 }
2445
2446
2447 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2448    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2449    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2450    inferred.  */
2451
2452 static bool
2453 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2454 {
2455   *val_p = NULL_TREE;
2456   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2457
2458   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2459      abnormal edges.  */
2460   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2461     return false;
2462
2463   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2464      exceptions.  */
2465   if (tree_could_throw_p (stmt))
2466     return false;
2467
2468   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2469      successors, there is no point inferring anything about any of its
2470      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2471      for the assertion, anyway.  */
2472   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2473     return false;
2474
2475   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2476      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2477   if (flag_delete_null_pointer_checks && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2478     {
2479       bool is_store;
2480       unsigned num_uses, num_derefs;
2481
2482       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2483       if (num_derefs > 0)
2484         {
2485           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2486           *comp_code_p = NE_EXPR;
2487           return true;
2488         }
2489     }
2490
2491   return false;
2492 }
2493
2494
2495 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2496 void debug_asserts_for (tree);
2497 void dump_all_asserts (FILE *);
2498 void debug_all_asserts (void);
2499
2500 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2501
2502 void
2503 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2504 {
2505   assert_locus_t loc;
2506
2507   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2508   print_generic_expr (file, name, 0);
2509   fprintf (file, "\n");
2510
2511   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2512   while (loc)
2513     {
2514       fprintf (file, "\t");
2515       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2516       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2517       if (loc->e)
2518         {
2519           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2520                    loc->e->dest->index);
2521           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2522         }
2523       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2524       print_generic_expr (file, name, 0);
2525       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2526       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2527       fprintf (file, "\n\n");
2528       loc = loc->next;
2529     }
2530
2531   fprintf (file, "\n");
2532 }
2533
2534
2535 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2536
2537 void
2538 debug_asserts_for (tree name)
2539 {
2540   dump_asserts_for (stderr, name);
2541 }
2542
2543
2544 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2545
2546 void
2547 dump_all_asserts (FILE *file)
2548 {
2549   unsigned i;
2550   bitmap_iterator bi;
2551
2552   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2553   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2554     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2555   fprintf (file, "\n");
2556 }
2557
2558
2559 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2560
2561 void
2562 debug_all_asserts (void)
2563 {
2564   dump_all_asserts (stderr);
2565 }
2566
2567
2568 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2569    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2570    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2571    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2572
2573    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2574    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2575    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2576    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2577    must not be NULL.  */
2578
2579 static void
2580 register_new_assert_for (tree name,
2581                          enum tree_code comp_code,
2582                          tree val,
2583                          basic_block bb,
2584                          edge e,
2585                          block_stmt_iterator si)
2586 {
2587   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2588   bool found;
2589   basic_block dest_bb;
2590
2591 #if defined ENABLE_CHECKING
2592   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2593
2594   if (e == NULL)
2595     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2596                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2597 #endif
2598
2599   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2600      determine if the new location is dominated by a previously
2601      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2602      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2603      necessarily true.
2604
2605      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2606      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2607      E->DEST dominates.
2608
2609      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2610      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2611      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2612      the new location to move another assertion previously registered
2613      at a block dominated by E->DEST.  */
2614   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2615
2616   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2617      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2618      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2619      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2620      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2621      move the assertion up in the dominance tree).
2622
2623      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2624      should not be more than a handful of assertions registered per
2625      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2626      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2627   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2628   last_loc = loc;
2629   found = false;
2630   while (loc)
2631     {
2632       if (loc->comp_code == comp_code
2633           && (loc->val == val
2634               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2635         {
2636           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2637              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2638              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2639              that we don't check strict dominance here to avoid
2640              replicating the same assertion inside the same basic
2641              block more than once (e.g., when a pointer is
2642              dereferenced several times inside a block).
2643
2644              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2645              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2646              dominate all the other insertions that we may want to
2647              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2648              insertion, don't do this dominance check.  */
2649           if (e == NULL
2650               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2651             return;
2652
2653           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2654              dominates the existing location for the assertion, move
2655              the assertion up in the dominance tree by updating its
2656              location information.  */
2657           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2658               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2659             {
2660               loc->bb = dest_bb;
2661               loc->e = e;
2662               loc->si = si;
2663               return;
2664             }
2665         }
2666
2667       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2668       last_loc = loc;
2669       loc = loc->next;
2670     }
2671
2672   /* If we didn't find an assertion already registered for
2673      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2674      assertions associated with NAME.  */
2675   n = XNEW (struct assert_locus_d);
2676   n->bb = dest_bb;
2677   n->e = e;
2678   n->si = si;
2679   n->comp_code = comp_code;
2680   n->val = val;
2681   n->next = NULL;
2682
2683   if (last_loc)
2684     last_loc->next = n;
2685   else
2686     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2687
2688   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2689 }
2690
2691 /* COND is a predicate which uses NAME.  Extract a suitable test code
2692    and value and store them into *CODE_P and *VAL_P so the predicate
2693    is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
2694
2695    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
2696
2697    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
2698
2699 static bool
2700 extract_code_and_val_from_cond (tree name, tree cond, bool invert,
2701                                 enum tree_code *code_p, tree *val_p)
2702 {
2703   enum tree_code comp_code;
2704   tree val;
2705
2706   /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2707   if (cond == name)
2708     {
2709       /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2710          case we create the predicate NAME == true or
2711          NAME == false accordingly.  */
2712       comp_code = EQ_EXPR;
2713       val = invert ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2714     }
2715   else
2716     {
2717       /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2718          or VAL COMP NAME.  */
2719       if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2720         {
2721           /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2722              COMP around because we need to register NAME as the
2723              first operand in the predicate.  */
2724           comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2725           val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2726         }
2727       else
2728         {
2729           /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2730              comparison code remains unchanged.  */
2731           comp_code = TREE_CODE (cond);
2732           val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2733         }
2734
2735       /* Invert the comparison code as necessary.  */
2736       if (invert)
2737         comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2738
2739       /* VRP does not handle float types.  */
2740       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
2741         return false;
2742
2743       /* Do not register always-false predicates.
2744          FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
2745          enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2746          fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2747       if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2748           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
2749         {
2750           tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2751           tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2752
2753           if (comp_code == GT_EXPR
2754               && (!max
2755                   || compare_values (val, max) == 0))
2756             return false;
2757
2758           if (comp_code == LT_EXPR
2759               && (!min
2760                   || compare_values (val, min) == 0))
2761             return false;
2762         }
2763     }
2764   *code_p = comp_code;
2765   *val_p = val;
2766   return true;
2767 }
2768
2769 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
2770    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
2771    operands in OP's defining statement.
2772
2773    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
2774    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
2775
2776 static bool
2777 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
2778                             edge e, block_stmt_iterator bsi)
2779 {
2780   bool retval = false;
2781   tree op_def, rhs, val;
2782
2783   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
2784   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
2785     return false;
2786
2787   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
2788      more than once go ahead and register an assert for OP.
2789
2790      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
2791      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
2792      the subgraph).  */
2793   if (!has_single_use (op))
2794     {
2795       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2796       register_new_assert_for (op, code, val, NULL, e, bsi);
2797       retval = true;
2798     }
2799
2800   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
2801      a truth operation or some bit operations, then we may be able
2802      to register information about the operands of that assignment.  */
2803   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
2804   if (TREE_CODE (op_def) != MODIFY_EXPR)
2805     return retval;
2806
2807   rhs = TREE_OPERAND (op_def, 1);
2808
2809   if (COMPARISON_CLASS_P (rhs))
2810     {
2811       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
2812       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2813       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
2814
2815       /* Conditionally register an assert for each SSA_NAME in the
2816          comparison.  */
2817       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
2818           && !has_single_use (op0)
2819           && extract_code_and_val_from_cond (op0, rhs,
2820                                              invert, &code, &val))
2821         {
2822           register_new_assert_for (op0, code, val, NULL, e, bsi);
2823           retval = true;
2824         }
2825
2826       /* Similarly for the second operand of the comparison.  */
2827       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
2828           && !has_single_use (op1)
2829           && extract_code_and_val_from_cond (op1, rhs,
2830                                              invert, &code, &val))
2831         {
2832           register_new_assert_for (op1, code, val, NULL, e, bsi);
2833           retval = true;
2834         }
2835     }
2836   else if ((code == NE_EXPR
2837             && (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_AND_EXPR
2838                 || TREE_CODE (rhs) == BIT_AND_EXPR))
2839            || (code == EQ_EXPR
2840                && (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_OR_EXPR
2841                    || TREE_CODE (rhs) == BIT_IOR_EXPR)))
2842     {
2843       /* Recurse on each operand.  */
2844       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
2845                                             code, e, bsi);
2846       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 1),
2847                                             code, e, bsi);
2848     }
2849   else if (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_NOT_EXPR)
2850     {
2851       /* Recurse, flipping CODE.  */
2852       code = invert_tree_comparison (code, false);
2853       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
2854                                             code, e, bsi);
2855     }
2856   else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
2857     {
2858       /* Recurse through the copy.  */
2859       retval |= register_edge_assert_for_1 (rhs, code, e, bsi);
2860     }
2861   else if (TREE_CODE (rhs) == NOP_EXPR
2862            || TREE_CODE (rhs) == CONVERT_EXPR
2863            || TREE_CODE (rhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
2864            || TREE_CODE (rhs) == NON_LVALUE_EXPR)
2865     {
2866       /* Recurse through the type conversion.  */
2867       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
2868                                             code, e, bsi);
2869     }
2870
2871   return retval;
2872 }
2873
2874 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2875    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
2876    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
2877
2878 static bool
2879 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si, tree cond)
2880 {
2881   tree val;
2882   enum tree_code comp_code;
2883   bool retval = false;
2884   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2885
2886   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2887      abnormal edges.  */
2888   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2889     return false;
2890
2891   if (!extract_code_and_val_from_cond (name, cond, is_else_edge,
2892                                        &comp_code, &val))
2893     return false;
2894
2895   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
2896      reachable from E.  */
2897   if (TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2898     {
2899       register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2900       retval = true;
2901     }
2902
2903   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
2904      the value zero or one, then we may be able to assert values
2905      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
2906
2907   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for TRUTH_AND_EXPR defining
2908      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_AND_EXPR
2909      have non-zero value.  */
2910   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
2911        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
2912     {
2913       tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
2914
2915       if (TREE_CODE (def_stmt) == MODIFY_EXPR
2916           && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == TRUTH_AND_EXPR
2917               || TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == BIT_AND_EXPR))
2918         {
2919           tree op0 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
2920           tree op1 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 1);
2921           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
2922           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
2923         }
2924     }
2925
2926   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for TRUTH_OR_EXPR defining
2927      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_OR_EXPR
2928      have zero value.  */
2929   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
2930        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
2931     {
2932       tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
2933
2934       if (TREE_CODE (def_stmt) == MODIFY_EXPR
2935           && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == TRUTH_OR_EXPR
2936               || TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == BIT_IOR_EXPR))
2937         {
2938           tree op0 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
2939           tree op1 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 1);
2940           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
2941           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
2942         }
2943     }
2944
2945   return retval;
2946 }
2947
2948
2949 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2950
2951 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2952    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
2953    The last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2954
2955    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2956    the predicate operands, an assert location node is added to the
2957    list of assertions for the corresponding operands.  */
2958
2959 static bool
2960 find_conditional_asserts (basic_block bb, tree last)
2961 {
2962   bool need_assert;
2963   block_stmt_iterator bsi;
2964   tree op;
2965   edge_iterator ei;
2966   edge e;
2967   ssa_op_iter iter;
2968
2969   need_assert = false;
2970   bsi = bsi_for_stmt (last);
2971
2972   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2973      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2974      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2975      insert.  */
2976   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2977     {
2978       if (e->dest == bb)
2979         continue;
2980
2981       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2982          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2983          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2984          if they had been found in a block upstream from BB.
2985
2986          This is actually a bad idea is some cases, particularly jump
2987          threading.  Consider a CFG like the following:
2988
2989                     0
2990                    /|
2991                   1 |
2992                    \|
2993                     2
2994                    / \
2995                   3   4
2996
2997          Assume that one or more operands in the conditional at the
2998          end of block 0 are used in a conditional in block 2, but not
2999          anywhere in block 1.  In this case we will not insert any
3000          assert statements in block 1, which may cause us to miss
3001          opportunities to optimize, particularly for jump threading.  */
3002       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3003         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3004
3005       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
3006          to determine if any of the operands in the conditional
3007          predicate are used.  */
3008       if (e->dest != bb)
3009         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
3010
3011       /* Register the necessary assertions for each operand in the
3012          conditional predicate.  */
3013       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3014         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
3015                                                  COND_EXPR_COND (last));
3016     }
3017
3018   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
3019      conditional.  */
3020   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3021     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3022
3023   return need_assert;
3024 }
3025
3026
3027 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
3028    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
3029    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
3030    list of assertions already generated for N_i is scanned to
3031    determine if A is actually needed.
3032
3033    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
3034    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
3035    new location for A is recorded instead.
3036
3037    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
3038       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
3039
3040    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
3041       value range for N, then if N was not already generated by an
3042       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
3043       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
3044       assume that N is not NULL.
3045
3046    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
3047       information from the predicate but need to insert different
3048       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
3049       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
3050       expression of the form 'X op Y', then
3051
3052       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
3053
3054       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
3055          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
3056          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
3057          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
3058
3059       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
3060
3061       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
3062
3063       For instance,
3064
3065             if (a == 9)
3066               b = a;
3067             else
3068               b = c + 1;
3069
3070       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
3071       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
3072       on the ELSE clause would be unnecessary.
3073
3074    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
3075       into BB's dominator children.
3076
3077    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
3078    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
3079    location for name N is found, it is registered by calling
3080    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
3081    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
3082    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
3083    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
3084    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
3085
3086    If this function returns true, then it means that there are names
3087    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
3088    inserted by process_assert_insertions.
3089
3090    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
3091
3092 static bool
3093 find_assert_locations (basic_block bb)
3094 {
3095   block_stmt_iterator si;
3096   tree last, phi;
3097   bool need_assert;
3098   basic_block son;
3099
3100   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
3101     return false;
3102
3103   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
3104
3105   need_assert = false;
3106
3107   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
3108   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3109     {
3110       use_operand_p arg_p;
3111       ssa_op_iter i;
3112
3113       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
3114         {
3115           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
3116           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3117             {
3118               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
3119               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
3120             }
3121         }
3122     }
3123
3124   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
3125      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
3126   last = NULL_TREE;
3127   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3128     {
3129       tree stmt, op;
3130       ssa_op_iter i;
3131
3132       stmt = bsi_stmt (si);
3133
3134       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
3135       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
3136         {
3137           tree value;
3138           enum tree_code comp_code;
3139
3140           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
3141              the sub-graph of a conditional block, when we return from
3142              this recursive walk, our parent will use the
3143              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
3144              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
3145           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3146
3147           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
3148              range for it, and we don't find a previous assertion for
3149              it, create a new assertion location node for OP.  */
3150           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
3151             {
3152               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
3153                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
3154                  was set via a typecast.
3155
3156                  If so, then we can also infer a nonzero value range
3157                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
3158               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
3159                 {
3160                   tree t = op;
3161                   tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3162
3163                   while (TREE_CODE (def_stmt) == MODIFY_EXPR
3164                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == NOP_EXPR
3165                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0)) == SSA_NAME
3166                          && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0))))
3167                     {
3168                       t = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3169                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3170
3171                       /* Note we want to register the assert for the
3172                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
3173                          conversion.  */
3174                       if (! has_single_use (t))
3175                         {
3176                           register_new_assert_for (t, comp_code, value,
3177                                                    bb, NULL, si);
3178                           need_assert = true;
3179                         }
3180                     }
3181                 }
3182
3183               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
3184                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
3185                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
3186               if (!has_single_use (op))
3187                 {
3188                   register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
3189                   need_assert = true;
3190                 }
3191             }
3192         }
3193
3194       /* Remember the last statement of the block.  */
3195       last = stmt;
3196     }
3197
3198   /* If BB's last statement is a conditional expression
3199      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
3200      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
3201   if (last
3202       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
3203       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
3204       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
3205     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
3206
3207   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
3208   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
3209        son;
3210        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3211     need_assert |= find_assert_locations (son);
3212
3213   return need_assert;
3214 }
3215
3216
3217 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
3218    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
3219
3220 static bool
3221 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
3222 {
3223   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
3224   tree stmt, cond, assert_expr;
3225   edge_iterator ei;
3226   edge e;
3227
3228   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
3229   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
3230
3231   if (loc->e)
3232     {
3233       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
3234          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
3235 #if defined ENABLE_CHECKING
3236       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
3237           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
3238 #endif
3239
3240       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
3241       return true;
3242     }
3243
3244   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
3245      statement must not be the last statement in the block.  */
3246   stmt = bsi_stmt (loc->si);
3247   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
3248     {
3249       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
3250       return false;
3251     }
3252
3253   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
3254      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
3255      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
3256      out of BB.  */
3257   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
3258     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
3259       {
3260         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
3261         return true;
3262       }
3263
3264   gcc_unreachable ();
3265 }
3266
3267
3268 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
3269    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
3270    found in ASSERTS_FOR[i].  */
3271
3272 static void
3273 process_assert_insertions (void)
3274 {
3275   unsigned i;
3276   bitmap_iterator bi;
3277   bool update_edges_p = false;
3278   int num_asserts = 0;
3279
3280   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3281     dump_all_asserts (dump_file);
3282
3283   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3284     {
3285       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3286       gcc_assert (loc);
3287
3288       while (loc)
3289         {
3290           assert_locus_t next = loc->next;
3291           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3292           free (loc);
3293           loc = next;
3294           num_asserts++;
3295         }
3296     }
3297
3298   if (update_edges_p)
3299     bsi_commit_edge_inserts ();
3300
3301   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3302     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3303              num_asserts);
3304 }
3305
3306
3307 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3308    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3309    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3310    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3311
3312    x = ...
3313    y = ...
3314    if (x < y)
3315      y = x - 2;
3316    else
3317      x = y + 3;
3318
3319    this pass will transform the code into:
3320
3321    x = ...
3322    y = ...
3323    if (x < y)
3324     {
3325       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3326       y = x - 2
3327     }
3328    else
3329     {
3330       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3331       x = y + 3
3332     }
3333
3334    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3335    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3336    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3337    definition of 'x'.  */
3338
3339 static void
3340 insert_range_assertions (void)
3341 {
3342   edge e;
3343   edge_iterator ei;
3344   bool update_ssa_p;
3345
3346   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3347   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3348
3349   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3350   sbitmap_zero (blocks_visited);
3351
3352   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3353   asserts_for = XNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3354   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
3355
3356   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3357
3358   update_ssa_p = false;
3359   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3360     if (find_assert_locations (e->dest))
3361       update_ssa_p = true;
3362
3363   if (update_ssa_p)
3364     {
3365       process_assert_insertions ();
3366       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3367     }
3368
3369   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3370     {
3371       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3372       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3373     }
3374
3375   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3376   free (asserts_for);
3377   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3378 }
3379
3380
3381 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3382    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3383    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3384    VRP.
3385
3386    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3387    names that had useful range information attached to them.  For
3388    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3389    then N_i will have the range [3, +INF].
3390
3391    However, by converting the assertion into the implied copy
3392    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3393    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3394    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3395    things like jump threading.
3396
3397    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3398    VRP need to handle them appropriately.
3399
3400    Another approach would be to make the range information a first
3401    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3402    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3403    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3404
3405 static void
3406 remove_range_assertions (void)
3407 {
3408   basic_block bb;
3409   block_stmt_iterator si;
3410
3411   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3412      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3413      referenced by the current BSI.  */
3414   FOR_EACH_BB (bb)
3415     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3416       {
3417         tree stmt = bsi_stmt (si);
3418         tree use_stmt;
3419
3420         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3421             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3422           {
3423             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1), var;
3424             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3425             use_operand_p use_p;
3426             imm_use_iterator iter;
3427
3428             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3429
3430             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
3431             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3432             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
3433               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
3434                 {
3435                   SET_USE (use_p, var);
3436                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
3437                 }
3438
3439             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3440             bsi_remove (&si, true);
3441           }
3442         else
3443           bsi_next (&si);
3444       }
3445
3446   sbitmap_free (blocks_visited);
3447 }
3448
3449
3450 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3451
3452 static bool
3453 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3454 {
3455   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3456       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3457       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3458           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3459     return true;
3460   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3461     {
3462       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3463       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3464
3465       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3466          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3467          builtin functions.  */
3468       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3469           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3470               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3471           && ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3472                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3473                && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3474                && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3475               || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
3476         return true;
3477     }
3478   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3479     return true;
3480
3481   return false;
3482 }
3483
3484
3485 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3486
3487 static void
3488 vrp_initialize (void)
3489 {
3490   basic_block bb;
3491
3492   vr_value = XNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3493   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3494
3495   FOR_EACH_BB (bb)
3496     {
3497       block_stmt_iterator si;
3498       tree phi;
3499
3500       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3501         {
3502           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3503             {
3504               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3505               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3506               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3507             }
3508           else
3509             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3510         }
3511
3512       for (si