OSDN Git Service

Fixes PR 18403 and meta PR 21861.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "tree-scalar-evolution.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "tree-chrec.h"
39
40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
41    sub-graph in find_assert_locations.  */
42 static sbitmap found_in_subgraph;
43
44 /* Loop structure of the program.  Used to analyze scalar evolutions
45    inside adjust_range_with_scev.  */
46 static struct loops *cfg_loops;
47
48 /* Local functions.  */
49 static int compare_values (tree val1, tree val2);
50
51 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
52    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
53    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
54    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
55    SSA name.  */
56 struct assert_locus_d
57 {
58   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
59   basic_block bb;
60
61   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
62      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
63   edge e;
64
65   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
66   block_stmt_iterator si;
67
68   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
69   enum tree_code comp_code;
70
71   /* Value being compared against.  */
72   tree val;
73
74   /* Next node in the linked list.  */
75   struct assert_locus_d *next;
76 };
77
78 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
79
80 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
81    assertions that should be inserted in the IL.  */
82 static bitmap need_assert_for;
83
84 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
85    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
86    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
87 static assert_locus_t *asserts_for;
88
89 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
90    visiting the same block more than once.  */
91 static sbitmap blocks_visited;
92
93 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
94    of values that SSA name N_I may take.  */
95 static value_range_t **vr_value;
96
97 /* Given a comparison code, return its opposite.  Note that this is *not*
98    the same as inverting its truth value (invert_tree_comparison).  Here we
99    just want to literally flip the comparison around.
100    
101    So, '<' gets '>', '<=' gets '>='.  Both '==' and '!=' are returned
102    unchanged.  */
103
104 static enum tree_code
105 opposite_comparison (enum tree_code code)
106 {
107   switch (code)
108     {
109     case EQ_EXPR:
110     case NE_EXPR:
111     case ORDERED_EXPR:
112     case UNORDERED_EXPR:
113     case LTGT_EXPR:
114     case UNEQ_EXPR:
115       return code;
116     case GT_EXPR:
117       return LT_EXPR;
118     case GE_EXPR:
119       return LE_EXPR;
120     case LT_EXPR:
121       return GT_EXPR;
122     case LE_EXPR:
123       return GE_EXPR;
124     case UNGT_EXPR:
125       return UNLT_EXPR;
126     case UNGE_EXPR:
127       return UNLE_EXPR;
128     case UNLT_EXPR:
129       return UNGT_EXPR;
130     case UNLE_EXPR:
131       return UNGE_EXPR;
132     default:
133       gcc_unreachable ();
134     }
135 }
136
137
138 /* Return true if EXPR computes a non-zero value.  */
139
140 bool
141 expr_computes_nonzero (tree expr)
142 {
143   /* Type casts won't change anything, so just strip them.  */
144   STRIP_NOPS (expr);
145
146   /* Calling alloca, guarantees that the value is non-NULL.  */
147   if (alloca_call_p (expr))
148     return true;
149
150   /* The address of a non-weak symbol is never NULL, unless the user
151      has requested not to remove NULL pointer checks.  */
152   if (flag_delete_null_pointer_checks
153       && TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR
154       && DECL_P (TREE_OPERAND (expr, 0))
155       && !DECL_WEAK (TREE_OPERAND (expr, 0)))
156     return true;
157
158   /* IOR of any value with a nonzero value will result in a nonzero
159      value.  */
160   if (TREE_CODE (expr) == BIT_IOR_EXPR
161       && integer_nonzerop (TREE_OPERAND (expr, 1)))
162     return true;
163
164   return false;
165 }
166
167
168 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
169    current function signature.  */
170
171 static bool
172 nonnull_arg_p (tree arg)
173 {
174   tree t, attrs, fntype;
175   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
176
177   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
178
179   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
180   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
181
182   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
183   if (attrs == NULL_TREE)
184     return false;
185
186   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
187   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
188     return true;
189
190   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
191   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
192        t;
193        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
194     {
195       if (t == arg)
196         break;
197     }
198
199   gcc_assert (t == arg);
200
201   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
202   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
203     {
204       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
205         return true;
206     }
207
208   return false;
209 }
210
211
212 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
213
214 static void
215 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
216                  tree max, bitmap equiv)
217 {
218 #if defined ENABLE_CHECKING
219   /* Check the validity of the range.  */
220   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
221     {
222       int cmp;
223
224       gcc_assert (min && max);
225
226       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
227         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
228                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
229
230       cmp = compare_values (min, max);
231       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
232     }
233
234   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
235     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
236
237   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
238     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
239 #endif
240
241   vr->type = t;
242   vr->min = min;
243   vr->max = max;
244
245   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
246      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
247   if (vr->equiv == NULL)
248     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
249
250   if (equiv != vr->equiv)
251     {
252       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
253         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
254       else
255         bitmap_clear (vr->equiv);
256     }
257 }
258
259
260 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
261
262 static inline void
263 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
264 {
265   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
266 }
267
268
269 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
270
271 static inline void
272 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
273 {
274   tree zero = build_int_cst (type, 0);
275   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
276 }
277
278
279 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
280
281 static inline void
282 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
283 {
284   tree zero = build_int_cst (type, 0);
285   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
286 }
287
288
289 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
290
291 static inline void
292 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
293 {
294   vr->type = VR_VARYING;
295   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
296   if (vr->equiv)
297     bitmap_clear (vr->equiv);
298 }
299
300
301 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
302
303 static inline void
304 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
305 {
306   vr->type = VR_UNDEFINED;
307   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
308   if (vr->equiv)
309     bitmap_clear (vr->equiv);
310 }
311
312
313 /* Return value range information for VAR.  Create an empty range
314    if none existed.  */
315
316 static value_range_t *
317 get_value_range (tree var)
318 {
319   value_range_t *vr;
320   tree sym;
321   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
322
323   vr = vr_value[ver];
324   if (vr)
325     return vr;
326
327   /* Create a default value range.  */
328   vr_value[ver] = vr = xmalloc (sizeof (*vr));
329   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
330
331   /* Allocate an equivalence set.  */
332   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
333
334   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
335      in VAR's type.  */
336   sym = SSA_NAME_VAR (var);
337   if (var == var_ann (sym)->default_def)
338     {
339       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
340          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
341          default definitions of PARM_DECLs.  */
342       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
343           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
344           && nonnull_arg_p (sym))
345         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
346       else
347         set_value_range_to_varying (vr);
348     }
349
350   return vr;
351 }
352
353
354 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
355    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
356    value.
357
358    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
359    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
360    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
361    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
362    is the range object associated with another SSA name.  */
363
364 static inline bool
365 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
366 {
367   value_range_t *old_vr;
368   bool is_new;
369
370   /* Update the value range, if necessary.  */
371   old_vr = get_value_range (var);
372   is_new = old_vr->type != new_vr->type
373            || old_vr->min != new_vr->min
374            || old_vr->max != new_vr->max
375            || (old_vr->equiv == NULL && new_vr->equiv)
376            || (old_vr->equiv && new_vr->equiv == NULL)
377            || (!bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv));
378
379   if (is_new)
380     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
381                      new_vr->equiv);
382
383   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
384   new_vr->equiv = NULL;
385
386   return is_new;
387 }
388
389
390 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
391
392 static void
393 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
394 {
395   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
396   value_range_t *vr = vr_value[ver];
397
398   bitmap_set_bit (equiv, ver);
399   if (vr && vr->equiv)
400     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
401 }
402
403
404 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
405
406 static inline bool
407 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
408 {
409   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
410          && integer_zerop (vr->min)
411          && integer_zerop (vr->max);
412 }
413
414
415 /* Return true if VR is [0, 0].  */
416
417 static inline bool
418 range_is_null (value_range_t *vr)
419 {
420   return vr->type == VR_RANGE
421          && integer_zerop (vr->min)
422          && integer_zerop (vr->max);
423 }
424
425
426 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
427
428 static inline bool
429 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
430 {
431   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
432           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
433 }
434
435
436 /* Like expr_computes_nonzero, but this function uses value ranges
437    obtained so far.  */
438
439 static bool
440 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
441 {
442   if (expr_computes_nonzero (expr))
443     return true;
444
445   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
446      is nonnull if X is nonnull.  */
447   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
448     {
449       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
450
451       if (base != NULL_TREE
452           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
453           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
454         {
455           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
456           if (range_is_nonnull (vr))
457             return true;
458         }
459     }
460
461   return false;
462 }
463
464
465 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
466    
467         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
468         -1 if VAL1 < VAL2,
469          0 if VAL1 == VAL2,
470         +1 if VAL1 > VAL2, and
471         +2 if VAL1 != VAL2
472
473    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
474    and values that cannot be compared at compile time.  */
475
476 static int
477 compare_values (tree val1, tree val2)
478 {
479   if (val1 == val2)
480     return 0;
481
482   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
483      both integers.  */
484   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
485               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
486
487   /* Do some limited symbolic comparisons.  */
488   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
489     {
490       /* We can determine some comparisons against +INF and -INF even
491          if the other value is an expression.  */
492       if (val1 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val1))
493           && TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
494         {
495           /* +INF > NAME - CST.  */
496           return 1;
497         }
498       else if (val1 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val1))
499                && TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
500         {
501           /* -INF < NAME + CST.  */
502           return -1;
503         }
504       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR
505                && val2 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
506         {
507           /* NAME - CST < +INF.  */
508           return -1;
509         }
510       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
511                && val2 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
512         {
513           /* NAME + CST > -INF.  */
514           return 1;
515         }
516     }
517
518   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
519        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
520        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
521       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
522           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
523           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
524     {
525       tree n1, c1, n2, c2;
526   
527       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
528          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
529          same name, return -2.  */
530       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
531         {
532           n1 = val1;
533           c1 = NULL_TREE;
534         }
535       else
536         {
537           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
538           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
539         }
540
541       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
542         {
543           n2 = val2;
544           c2 = NULL_TREE;
545         }
546       else
547         {
548           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
549           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
550         }
551
552       /* Both values must use the same name.  */
553       if (n1 != n2)
554         return -2;
555
556       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
557         {
558           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
559             /* NAME == NAME  */
560             return 0;
561           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
562             /* NAME < NAME + CST  */
563             return -1;
564           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
565             /* NAME > NAME - CST  */
566             return 1;
567         }
568       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR)
569         {
570           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
571             /* NAME + CST > NAME  */
572             return 1;
573           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
574             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
575             return compare_values (c1, c2);
576           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
577             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
578             return 1;
579         }
580       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
581         {
582           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
583             /* NAME - CST < NAME  */
584             return -1;
585           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
586             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
587             return -1;
588           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
589             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
590                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
591             return compare_values (c2, c1);
592         }
593
594       gcc_unreachable ();
595     }
596
597   /* We cannot compare non-constants.  */
598   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
599     return -2;
600
601   /* We cannot compare overflowed values.  */
602   if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
603     return -2;
604
605   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
606     return tree_int_cst_compare (val1, val2);
607   else
608     {
609       tree t;
610
611       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
612       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
613         return 0;
614       
615       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
616       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
617       if (t == boolean_true_node)
618         return -1;
619
620       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
621       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
622       if (t == boolean_true_node)
623         return 1;
624
625       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
626       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
627       if (t == boolean_true_node)
628         return 2;
629
630       return -2;
631     }
632 }
633
634
635 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
636           0 if VAL is not inside VR,
637          -2 if we cannot tell either way.  */
638
639 static inline int
640 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
641 {
642   int cmp1, cmp2;
643
644   cmp1 = compare_values (val, vr->min);
645   if (cmp1 == -2 || cmp1 == 2)
646     return -2;
647
648   cmp2 = compare_values (val, vr->max);
649   if (cmp2 == -2 || cmp2 == 2)
650     return -2;
651
652   return (cmp1 == 0 || cmp1 == 1) && (cmp2 == -1 || cmp2 == 0);
653 }
654
655
656 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
657    intersection.  */
658
659 static inline bool
660 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
661 {
662   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
663           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
664           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
665           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
666 }
667
668
669 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  */
670
671 static inline bool
672 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
673 {
674   tree zero;
675
676   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
677               && vr->type != VR_VARYING
678               && !symbolic_range_p (vr));
679
680   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
681   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
682 }
683
684
685 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
686    it in *VR_P.  */
687
688 static void
689 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
690 {
691   tree var, cond, limit, min, max, type;
692   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
693   enum tree_code cond_code;
694
695   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
696   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
697
698   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
699
700   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
701   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
702     {
703       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
704          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
705       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
706       cond_code = TREE_CODE (cond);
707     }
708   else
709     {
710       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
711          to flip around the comparison code to create the proper range
712          for VAR.  */
713       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
714       cond_code = opposite_comparison (TREE_CODE (cond));
715     }
716
717   type = TREE_TYPE (limit);
718   gcc_assert (limit != var);
719
720   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
721      and inequality.  */
722   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
723     {
724       set_value_range_to_varying (vr_p);
725       return;
726     }
727
728   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
729      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
730      unnecessarily. */
731   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
732
733   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
734   if (limit_vr
735       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
736           || limit_vr->type == VR_VARYING
737           || symbolic_range_p (limit_vr)))
738     limit_vr = NULL;
739
740   /* Special handling for integral types with super-types.  Some FEs
741      construct integral types derived from other types and restrict
742      the range of values these new types may take.
743
744      It may happen that LIMIT is actually smaller than TYPE's minimum
745      value.  For instance, the Ada FE is generating code like this
746      during bootstrap:
747
748             D.1480_32 = nam_30 - 300000361;
749             if (D.1480_32 <= 1) goto <L112>; else goto <L52>;
750             <L112>:;
751             D.1480_94 = ASSERT_EXPR <D.1480_32, D.1480_32 <= 1>;
752
753      All the names are of type types__name_id___XDLU_300000000__399999999
754      which has min == 300000000 and max == 399999999.  This means that
755      the ASSERT_EXPR would try to create the range [3000000, 1] which
756      is invalid.
757
758      The fact that the type specifies MIN and MAX values does not
759      automatically mean that every variable of that type will always
760      be within that range, so the predicate may well be true at run
761      time.  If we had symbolic -INF and +INF values, we could
762      represent this range, but we currently represent -INF and +INF
763      using the type's min and max values.
764          
765      So, the only sensible thing we can do for now is set the
766      resulting range to VR_VARYING.  TODO, would having symbolic -INF
767      and +INF values be worth the trouble?  */
768   if (TREE_CODE (limit) != SSA_NAME
769       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
770       && TREE_TYPE (type))
771     {
772       if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
773         {
774           tree type_min = TYPE_MIN_VALUE (type);
775           int cmp = compare_values (limit, type_min);
776
777           /* For < or <= comparisons, if LIMIT is smaller than
778              TYPE_MIN, set the range to VR_VARYING.  */
779           if (cmp == -1 || cmp == 0)
780             {
781               set_value_range_to_varying (vr_p);
782               return;
783             }
784         }
785       else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
786         {
787           tree type_max = TYPE_MIN_VALUE (type);
788           int cmp = compare_values (limit, type_max);
789
790           /* For > or >= comparisons, if LIMIT is bigger than
791              TYPE_MAX, set the range to VR_VARYING.  */
792           if (cmp == 1 || cmp == 0)
793             {
794               set_value_range_to_varying (vr_p);
795               return;
796             }
797         }
798     }
799
800   /* The new range has the same set of equivalences of VAR's range.  */
801   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
802   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
803   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
804
805   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
806      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
807      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
808      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
809      anti-range that can be used to describe the new range.  For
810      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
811      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
812      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
813      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
814   if (cond_code == EQ_EXPR)
815     {
816       enum value_range_type range_type;
817
818       if (limit_vr)
819         {
820           range_type = limit_vr->type;
821           min = limit_vr->min;
822           max = limit_vr->max;
823         }
824       else
825         {
826           range_type = VR_RANGE;
827           min = limit;
828           max = limit;
829         }
830
831       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
832
833       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
834          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
835          from LIMIT.  */
836       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
837         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
838     }
839   else if (cond_code == NE_EXPR)
840     {
841       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
842          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
843          derive anything from the anti-range.  For instance, if
844          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
845          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
846          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
847          not its anti-range.  */
848       if (limit_vr == NULL
849           || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
850         {
851           min = limit;
852           max = limit;
853         }
854       else
855         {
856           min = limit_vr->min;
857           max = limit_vr->max;
858         }
859
860       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
861          just use the original LIMIT.  */
862       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
863           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
864           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
865         min = max = limit;
866
867       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
868     }
869   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
870     {
871       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
872
873       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
874         max = limit;
875       else
876         {
877           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
878              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
879              LT_EXPR.  */
880           max = limit_vr->max;
881         }
882
883       /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
884       if (cond_code == LT_EXPR)
885         {
886           tree one = build_int_cst (type, 1);
887           max = fold (build (MINUS_EXPR, type, max, one));
888         }
889
890       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
891     }
892   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
893     {
894       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
895
896       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
897         min = limit;
898       else
899         {
900           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
901              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
902              GT_EXPR.  */
903           min = limit_vr->min;
904         }
905
906       /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
907       if (cond_code == GT_EXPR)
908         {
909           tree one = build_int_cst (type, 1);
910           min = fold (build (PLUS_EXPR, type, min, one));
911         }
912
913       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
914     }
915   else
916     gcc_unreachable ();
917
918   /* If VAR already had a known range and the two ranges have a
919      non-empty intersection, we can refine the resulting range.
920      Since the assert expression creates an equivalency and at the
921      same time it asserts a predicate, we can take the intersection of
922      the two ranges to get better precision.  */
923   var_vr = get_value_range (var);
924   if (var_vr->type == VR_RANGE
925       && vr_p->type == VR_RANGE
926       && value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
927     {
928       /* Use the larger of the two minimums.  */
929       if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
930         min = var_vr->min;
931       else
932         min = vr_p->min;
933
934       /* Use the smaller of the two maximums.  */
935       if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
936         max = var_vr->max;
937       else
938         max = vr_p->max;
939
940       set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
941     }
942 }
943
944
945 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
946    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
947    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
948    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
949    instance,
950
951         x_3 = y_5;
952         if (x_3 > y_5)
953           ...
954
955     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
956     always false.  */
957
958 static void
959 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
960 {
961   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
962
963   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
964     copy_value_range (vr, var_vr);
965   else
966     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
967
968   add_equivalence (vr->equiv, var);
969 }
970
971
972 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
973    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
974
975 static void
976 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
977 {
978   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
979   tree op0, op1, min, max;
980   int cmp;
981   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
982   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
983
984   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
985      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
986   if (code != PLUS_EXPR
987       && code != MINUS_EXPR
988       && code != MULT_EXPR
989       && code != TRUNC_DIV_EXPR
990       && code != FLOOR_DIV_EXPR
991       && code != CEIL_DIV_EXPR
992       && code != EXACT_DIV_EXPR
993       && code != ROUND_DIV_EXPR
994       && code != MIN_EXPR
995       && code != MAX_EXPR
996       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
997       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
998       && code != TRUTH_AND_EXPR
999       && code != TRUTH_OR_EXPR
1000       && code != TRUTH_XOR_EXPR)
1001     {
1002       set_value_range_to_varying (vr);
1003       return;
1004     }
1005
1006   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1007      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1008   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1009   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1010     vr0 = *(get_value_range (op0));
1011   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1012     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1013   else
1014     set_value_range_to_varying (&vr0);
1015
1016   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1017   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1018     vr1 = *(get_value_range (op1));
1019   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1020     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1021   else
1022     set_value_range_to_varying (&vr1);
1023
1024   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1025   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1026     {
1027       set_value_range_to_undefined (vr);
1028       return;
1029     }
1030
1031   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1032      and symbolic ranges.  TODO, we may be able to derive anti-ranges
1033      in some cases.  */
1034   if (vr0.type == VR_VARYING
1035       || vr1.type == VR_VARYING
1036       || vr0.type != vr1.type
1037       || symbolic_range_p (&vr0)
1038       || symbolic_range_p (&vr1))
1039     {
1040       set_value_range_to_varying (vr);
1041       return;
1042     }
1043
1044   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1045   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1046       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1047       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1048     {
1049       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1050          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1051          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1052          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1053          in them.  */
1054       if (code == PLUS_EXPR)
1055         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1056       else
1057         {
1058           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1059              resulting range to varying.  */
1060           set_value_range_to_varying (vr);
1061         }
1062
1063       return;
1064     }
1065
1066   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1067      range and see what we end up with.  */
1068   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1069       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1070       || code == TRUTH_AND_EXPR
1071       || code == TRUTH_OR_EXPR
1072       || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1073     {
1074       /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1075       min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1076       max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1077     }
1078   else if (code == PLUS_EXPR
1079            || code == MULT_EXPR
1080            || code == MIN_EXPR
1081            || code == MAX_EXPR)
1082     {
1083       /* For operations that make the resulting range directly
1084          proportional to the original ranges, apply the operation to
1085          the same end of each range.  */
1086       min = int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min, 0);
1087       max = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max, 0);
1088     }
1089   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
1090            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1091            || code == CEIL_DIV_EXPR
1092            || code == EXACT_DIV_EXPR
1093            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1094     {
1095       tree zero;
1096
1097       /* Divisions are a bit tricky to handle, depending on the mix of
1098          signs we have in the two range, we will need to divide
1099          different values to get the minimum and maximum values for
1100          the new range.  If VR1 includes zero, the result is VARYING.  */
1101       if (range_includes_zero_p (&vr1))
1102         {
1103           set_value_range_to_varying (vr);
1104           return;
1105         }
1106
1107       /* We have three main variations to handle for VR0: all negative
1108          values, all positive values and a mix of negative and
1109          positive.  For each of these, we need to consider if VR1 is
1110          all negative or all positive.  In total, there are 6
1111          combinations to handle.  */
1112       zero = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1113       if (compare_values (vr0.max, zero) == -1)
1114         {
1115           /* VR0 is all negative.  */
1116           if (compare_values (vr1.min, zero) == 1)
1117             {
1118               /* If VR1 is all positive, the new range is obtained
1119                  with [VR0.MIN / VR1.MIN, VR0.MAX / VR1.MAX].  */
1120               min = int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min, 0);
1121               max = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max, 0);
1122             }
1123           else
1124             {
1125               /* If VR1 is all negative, the new range is obtained
1126                  with [VR0.MAX / VR1.MIN, VR0.MIN / VR1.MAX].  */
1127               gcc_assert (compare_values (vr1.max, zero) == -1);
1128               min = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min, 0);
1129               max = int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max, 0);
1130             }
1131         }
1132       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1133         {
1134           /* VR0 is a mix of negative and positive values.  */
1135           if (compare_values (vr1.min, zero) == 1)
1136             {
1137               /* If VR1 is all positive, the new range is obtained
1138                  with [VR0.MIN / VR1.MIN, VR0.MAX / VR1.MIN].  */
1139               min = int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min, 0);
1140               max = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min, 0);
1141             }
1142           else
1143             {
1144               /* If VR1 is all negative, the new range is obtained
1145                  with [VR0.MAX / VR1.MAX, VR0.MIN / VR1.MAX].  */
1146               gcc_assert (compare_values (vr1.max, zero) == -1);
1147               min = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max, 0);
1148               max = int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max, 0);
1149             }
1150         }
1151       else
1152         {
1153           /* VR0 is all positive.  */
1154           gcc_assert (compare_values (vr0.min, zero) == 1);
1155           if (compare_values (vr1.min, zero) == 1)
1156             {
1157               /* If VR1 is all positive, the new range is obtained
1158                  with [VR0.MIN / VR1.MAX, VR0.MAX / VR1.MIN].  */
1159               min = int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max, 0);
1160               max = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min, 0);
1161             }
1162           else
1163             {
1164               /* If VR1 is all negative, the new range is obtained
1165                  with [VR0.MAX / VR1.MAX, VR0.MIN / VR1.MIN].  */
1166               gcc_assert (compare_values (vr1.max, zero) == -1);
1167               min = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max, 0);
1168               max = int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min, 0);
1169             }
1170         }
1171     }
1172   else if (code == MINUS_EXPR)
1173     {
1174       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1175          each range.  */
1176       min = int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max, 0);
1177       max = int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min, 0);
1178     }
1179   else
1180     gcc_unreachable ();
1181
1182   /* If MAX overflowed, then the result depends on whether we are
1183      using wrapping arithmetic or not.  */
1184   if (TREE_OVERFLOW (max))
1185     {
1186       /* If we are using wrapping arithmetic, set the result to
1187          VARYING.  */
1188       if (flag_wrapv)
1189         {
1190           set_value_range_to_varying (vr);
1191           return;
1192         }
1193
1194       /* Otherwise, set MAX to +INF.  */
1195       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1196     }
1197
1198   /* If MIN overflowed, then the result depends on whether we are
1199      using wrapping arithmetic or not.  */
1200   if (TREE_OVERFLOW (min))
1201     {
1202       /* If we are using wrapping arithmetic, set the result to
1203          VARYING.  */
1204       if (flag_wrapv)
1205         {
1206           set_value_range_to_varying (vr);
1207           return;
1208         }
1209
1210       /* Otherwise, set MIN to -INF.  */
1211       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1212     }
1213
1214   cmp = compare_values (min, max);
1215   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1216     {
1217       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1218          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1219          the new range VARYING.  */
1220       set_value_range_to_varying (vr);
1221     }
1222   else
1223     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1224 }
1225
1226
1227 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1228    the range of its operand and the expression code.  */
1229
1230 static void
1231 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1232 {
1233   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1234   tree min, max, op0;
1235   int cmp;
1236   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1237
1238   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1239      cannot easily determine a resulting range.  */
1240   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1241       || code == FIX_CEIL_EXPR
1242       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1243       || code == FIX_ROUND_EXPR
1244       || code == FLOAT_EXPR
1245       || code == BIT_NOT_EXPR
1246       || code == NON_LVALUE_EXPR
1247       || code == CONJ_EXPR)
1248     {
1249       set_value_range_to_varying (vr);
1250       return;
1251     }
1252
1253   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1254      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1255   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1256   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1257     vr0 = *(get_value_range (op0));
1258   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1259     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1260   else
1261     set_value_range_to_varying (&vr0);
1262
1263   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1264   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1265     {
1266       set_value_range_to_undefined (vr);
1267       return;
1268     }
1269
1270   /* Refuse to operate on varying and symbolic ranges.  Also, if the
1271      operand is neither a pointer nor an integral type, set the
1272      resulting range to VARYING.  TODO, in some cases we may be able
1273      to derive anti-ranges (like non-zero values).  */
1274   if (vr0.type == VR_VARYING
1275       || (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1276           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1277       || symbolic_range_p (&vr0))
1278     {
1279       set_value_range_to_varying (vr);
1280       return;
1281     }
1282
1283   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1284      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1285   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1286     {
1287       if (range_is_nonnull (&vr0) || expr_computes_nonzero (expr))
1288         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1289       else if (range_is_null (&vr0))
1290         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1291       else
1292         set_value_range_to_varying (vr);
1293
1294       return;
1295     }
1296
1297   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1298   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1299     {
1300       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1301       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1302
1303       /* When converting types of different sizes, set the result to
1304          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1305          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1306          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1307          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1308          ~[0, 0].  */
1309       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1310           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1311         {
1312           set_value_range_to_varying (vr);
1313           return;
1314         }
1315     }
1316
1317   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1318      up with.  */
1319   if (code == NEGATE_EXPR
1320       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1321     {
1322       /* Negating an anti-range doesn't really do anything to it.  The
1323          new range will also not take on the same range of values
1324          excluded by the original anti-range.  */
1325       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1326         {
1327           copy_value_range (vr, &vr0);
1328           return;
1329         }
1330
1331       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  */
1332       min = (vr0.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1333             ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1334             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1335
1336       max = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1337             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1338             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1339     }
1340   else if (code == ABS_EXPR
1341            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1342     {
1343       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1344          included negative values.  */
1345       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1346             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1347             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1348
1349       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1350
1351       /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1352       if (compare_values (min, max) == 1)
1353         {
1354           tree t = min;
1355           min = max;
1356           max = t;
1357         }
1358     }
1359   else
1360     {
1361       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1362       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1363       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1364     }
1365
1366   cmp = compare_values (min, max);
1367   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1368     {
1369       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1370          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1371          the new range VARYING.  */
1372       set_value_range_to_varying (vr);
1373     }
1374   else
1375     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1376 }
1377
1378
1379 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1380    on the range of its operand and the expression code.  */
1381
1382 static void
1383 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1384 {
1385   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1386   if (val)
1387     {
1388       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1389          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1390          type.  */
1391       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1392       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1393     }
1394   else
1395     set_value_range_to_varying (vr);
1396 }
1397
1398
1399 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1400    in *VR.  */
1401
1402 static void
1403 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1404 {
1405   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1406
1407   if (code == ASSERT_EXPR)
1408     extract_range_from_assert (vr, expr);
1409   else if (code == SSA_NAME)
1410     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1411   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1412            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1413            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1414            || code == TRUTH_AND_EXPR
1415            || code == TRUTH_OR_EXPR
1416            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1417     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1418   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1419     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1420   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1421     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1422   else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1423     set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1424   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1425     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1426   else
1427     set_value_range_to_varying (vr);
1428 }
1429
1430 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1431    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1432    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1433
1434 static void
1435 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1436                         tree var)
1437 {
1438   tree init, step, chrec;
1439   bool init_is_max;
1440
1441   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1442      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1443   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1444     return;
1445
1446   chrec = analyze_scalar_evolution (loop, var);
1447   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1448     return;
1449
1450   init = CHREC_LEFT (chrec);
1451   step = CHREC_RIGHT (chrec);
1452
1453   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1454      minimum or maximum value in the range.  */
1455   if (!is_gimple_min_invariant (step))
1456     return;
1457
1458   /* Do not adjust ranges when chrec may wrap.  */
1459   if (scev_probably_wraps_p (chrec_type (chrec), init, step, stmt,
1460                              cfg_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1461                              &init_is_max))
1462     return;
1463
1464   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
1465       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
1466     {
1467       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1468          from scalar evolutions should be better.  */
1469       if (init_is_max)
1470         set_value_range (vr, VR_RANGE, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init)),
1471                          init, vr->equiv);
1472       else
1473         set_value_range (vr, VR_RANGE, init, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init)),
1474                          vr->equiv);
1475     }
1476   else if (vr->type == VR_RANGE)
1477     {
1478       tree min = vr->min;
1479       tree max = vr->max;
1480
1481       if (init_is_max)
1482         {
1483           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
1484              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
1485           if (compare_values (init, max) == -1)
1486             {
1487               max = init;
1488
1489               /* If we just created an invalid range with the minimum
1490                  greater than the maximum, take the minimum all the
1491                  way to -INF.  */
1492               if (compare_values (min, max) == 1)
1493                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
1494             }
1495         }
1496       else
1497         {
1498           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
1499           if (compare_values (init, min) == 1)
1500             {
1501               min = init;
1502
1503               /* If we just created an invalid range with the minimum
1504                  greater than the maximum, take the maximum all the
1505                  way to +INF.  */
1506               if (compare_values (min, max) == 1)
1507                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
1508             }
1509         }
1510
1511       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
1512     }
1513 }
1514
1515
1516 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
1517    
1518    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
1519      all the values in the ranges.
1520
1521    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
1522
1523    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
1524      value of the comparison.  */
1525
1526
1527 static tree
1528 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1529 {
1530   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
1531   if (vr0->type == VR_VARYING
1532       || vr0->type == VR_UNDEFINED
1533       || vr1->type == VR_VARYING
1534       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
1535     return NULL_TREE;
1536
1537   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
1538   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
1539     {
1540       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
1541          comparison.  */
1542       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
1543         return NULL_TREE;
1544
1545       /* These comparisons are never statically computable.  */
1546       if (comp == GT_EXPR
1547           || comp == GE_EXPR
1548           || comp == LT_EXPR
1549           || comp == LE_EXPR)
1550         return NULL_TREE;
1551
1552       /* Equality can be computed only between a range and an
1553          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
1554       if (vr0->type == VR_RANGE)
1555         {
1556           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
1557           value_range_t *tmp = vr0;
1558           vr0 = vr1;
1559           vr1 = tmp;
1560         }
1561
1562       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
1563
1564       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
1565           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
1566         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
1567
1568       return NULL_TREE;
1569     }
1570
1571   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
1572      operands around and change the comparison code.  */
1573   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
1574     {
1575       value_range_t *tmp;
1576       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
1577       tmp = vr0;
1578       vr0 = vr1;
1579       vr1 = tmp;
1580     }
1581
1582   if (comp == EQ_EXPR)
1583     {
1584       /* Equality may only be computed if both ranges represent
1585          exactly one value.  */
1586       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
1587           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
1588         {
1589           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
1590           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
1591           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
1592             return boolean_true_node;
1593           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
1594             return boolean_false_node;
1595         }
1596
1597       return NULL_TREE;
1598     }
1599   else if (comp == NE_EXPR)
1600     {
1601       int cmp1, cmp2;
1602
1603       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
1604          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
1605          make sure that both comparisons yield similar results to
1606          avoid comparing values that cannot be compared at
1607          compile-time.  */
1608       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
1609       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
1610       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
1611         return boolean_true_node;
1612
1613       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
1614          return false.  */
1615       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
1616                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
1617                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
1618                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
1619         return boolean_false_node;
1620
1621       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
1622       else
1623         return NULL_TREE;
1624     }
1625   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
1626     {
1627       int tst;
1628
1629       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
1630       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
1631       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
1632           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
1633         return boolean_true_node;
1634
1635       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
1636       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
1637       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
1638           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
1639         return boolean_false_node;
1640
1641       /* Otherwise, we don't know.  */
1642       return NULL_TREE;
1643     }
1644     
1645   gcc_unreachable ();
1646 }
1647
1648
1649 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
1650    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
1651    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
1652    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
1653    possible to determine the value of the comparison.  */
1654
1655 static tree
1656 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
1657 {
1658   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
1659     return NULL_TREE;
1660
1661   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
1662   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1663     {
1664       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
1665          compile time are equality and inequality.  */
1666       if (comp == GT_EXPR
1667           || comp == GE_EXPR
1668           || comp == LT_EXPR
1669           || comp == LE_EXPR)
1670         return NULL_TREE;
1671
1672       /* ~[VAL, VAL] == VAL is always false.  */
1673       if (compare_values (vr->min, val) == 0
1674           && compare_values (vr->max, val) == 0)
1675         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
1676
1677       return NULL_TREE;
1678     }
1679
1680   if (comp == EQ_EXPR)
1681     {
1682       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
1683          one value.  */
1684       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
1685         {
1686           int cmp = compare_values (vr->min, val);
1687           if (cmp == 0)
1688             return boolean_true_node;
1689           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
1690             return boolean_false_node;
1691         }
1692       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
1693                || compare_values (vr->max, val) == -1)
1694         return boolean_false_node;
1695
1696       return NULL_TREE;
1697     }
1698   else if (comp == NE_EXPR)
1699     {
1700       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
1701       if (compare_values (vr->max, val) == -1
1702           || compare_values (vr->min, val) == 1)
1703         return boolean_true_node;
1704
1705       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
1706          false.  */
1707       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
1708           && compare_values (vr->min, val) == 0)
1709         return boolean_false_node;
1710
1711       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
1712       return NULL_TREE;
1713     }
1714   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
1715     {
1716       int tst;
1717
1718       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
1719       tst = compare_values (vr->max, val);
1720       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
1721           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
1722         return boolean_true_node;
1723
1724       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
1725       tst = compare_values (vr->min, val);
1726       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
1727           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
1728         return boolean_false_node;
1729
1730       /* Otherwise, we don't know.  */
1731       return NULL_TREE;
1732     }
1733   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
1734     {
1735       int tst;
1736
1737       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
1738       tst = compare_values (vr->min, val);
1739       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
1740           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
1741         return boolean_true_node;
1742
1743       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
1744       tst = compare_values (vr->max, val);
1745       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
1746           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
1747         return boolean_false_node;
1748
1749       /* Otherwise, we don't know.  */
1750       return NULL_TREE;
1751     }
1752
1753   gcc_unreachable ();
1754 }
1755
1756
1757 /* Debugging dumps.  */
1758
1759 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
1760 void debug_value_range (value_range_t *);
1761 void dump_all_value_ranges (FILE *);
1762 void debug_all_value_ranges (void);
1763 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
1764 void debug_vr_equiv (bitmap);
1765
1766
1767 /* Dump value range VR to FILE.  */
1768
1769 void
1770 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
1771 {
1772   if (vr == NULL)
1773     fprintf (file, "[]");
1774   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
1775     fprintf (file, "UNDEFINED");
1776   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1777     {
1778       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
1779
1780       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
1781
1782       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1783           && !TYPE_UNSIGNED (type)
1784           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
1785         fprintf (file, "-INF");
1786       else
1787         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
1788
1789       fprintf (file, ", ");
1790
1791       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1792           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
1793         fprintf (file, "+INF");
1794       else
1795         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
1796
1797       fprintf (file, "]");
1798
1799       if (vr->equiv)
1800         {
1801           bitmap_iterator bi;
1802           unsigned i, c = 0;
1803
1804           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
1805
1806           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
1807             {
1808               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
1809               fprintf (file, " ");
1810               c++;
1811             }
1812
1813           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
1814         }
1815     }
1816   else if (vr->type == VR_VARYING)
1817     fprintf (file, "VARYING");
1818   else
1819     fprintf (file, "INVALID RANGE");
1820 }
1821
1822
1823 /* Dump value range VR to stderr.  */
1824
1825 void
1826 debug_value_range (value_range_t *vr)
1827 {
1828   dump_value_range (stderr, vr);
1829 }
1830
1831
1832 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
1833
1834 void
1835 dump_all_value_ranges (FILE *file)
1836 {
1837   size_t i;
1838
1839   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
1840     {
1841       if (vr_value[i])
1842         {
1843           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
1844           fprintf (file, ": ");
1845           dump_value_range (file, vr_value[i]);
1846           fprintf (file, "\n");
1847         }
1848     }
1849
1850   fprintf (file, "\n");
1851 }
1852
1853
1854 /* Dump all value ranges to stderr.  */
1855
1856 void
1857 debug_all_value_ranges (void)
1858 {
1859   dump_all_value_ranges (stderr);
1860 }
1861
1862
1863 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
1864    create a new SSA name N and return the assertion assignment
1865    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
1866
1867 static tree
1868 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
1869 {
1870   tree n, assertion;
1871
1872   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
1873   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
1874
1875   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
1876     {
1877       tree a = build (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
1878       assertion = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
1879     }
1880   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
1881     {
1882       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
1883       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1884       gcc_assert (op0 == v);
1885       assertion = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
1886     }
1887   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
1888     {
1889       /* Given V, build the assignment N = true.  */
1890       gcc_assert (v == cond);
1891       assertion = build (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
1892     }
1893   else
1894     gcc_unreachable ();
1895
1896   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
1897
1898   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
1899      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
1900      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
1901      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
1902   register_new_name_mapping (n, v);
1903
1904   return assertion;
1905 }
1906
1907
1908 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
1909    point values.  */
1910
1911 static inline bool
1912 fp_predicate (tree expr)
1913 {
1914   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
1915           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
1916 }
1917
1918
1919 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
1920    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
1921    describes the inferred range.  Return true if a range could be
1922    inferred.  */
1923
1924 static bool
1925 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
1926 {
1927   *val_p = NULL_TREE;
1928   *comp_code_p = ERROR_MARK;
1929
1930   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
1931      abnormal edges.  */
1932   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
1933     return false;
1934
1935   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
1936      exceptions.  */
1937   if (tree_could_throw_p (stmt))
1938     return false;
1939
1940   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
1941     {
1942       bool is_store;
1943       unsigned num_uses, num_derefs;
1944
1945       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
1946       if (num_derefs > 0 && flag_delete_null_pointer_checks)
1947         {
1948           /* We can only assume that a pointer dereference will yield
1949              non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
1950           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
1951           *comp_code_p = NE_EXPR;
1952           return true;
1953         }
1954     }
1955
1956   return false;
1957 }
1958
1959
1960 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
1961 void debug_asserts_for (tree);
1962 void dump_all_asserts (FILE *);
1963 void debug_all_asserts (void);
1964
1965 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
1966
1967 void
1968 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
1969 {
1970   assert_locus_t loc;
1971
1972   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
1973   print_generic_expr (file, name, 0);
1974   fprintf (file, "\n");
1975
1976   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
1977   while (loc)
1978     {
1979       fprintf (file, "\t");
1980       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
1981       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
1982       if (loc->e)
1983         {
1984           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
1985                    loc->e->dest->index);
1986           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
1987         }
1988       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
1989       print_generic_expr (file, name, 0);
1990       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
1991       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
1992       fprintf (file, "\n\n");
1993       loc = loc->next;
1994     }
1995
1996   fprintf (file, "\n");
1997 }
1998
1999
2000 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2001
2002 void
2003 debug_asserts_for (tree name)
2004 {
2005   dump_asserts_for (stderr, name);
2006 }
2007
2008
2009 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2010
2011 void
2012 dump_all_asserts (FILE *file)
2013 {
2014   unsigned i;
2015   bitmap_iterator bi;
2016
2017   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2018   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2019     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2020   fprintf (file, "\n");
2021 }
2022
2023
2024 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2025
2026 void
2027 debug_all_asserts (void)
2028 {
2029   dump_all_asserts (stderr);
2030 }
2031
2032
2033 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2034    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2035    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2036    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2037
2038    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2039    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2040    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2041    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2042    must not be NULL.  */
2043
2044 static void
2045 register_new_assert_for (tree name,
2046                          enum tree_code comp_code,
2047                          tree val,
2048                          basic_block bb,
2049                          edge e,
2050                          block_stmt_iterator si)
2051 {
2052   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2053   bool found;
2054   basic_block dest_bb;
2055
2056 #if defined ENABLE_CHECKING
2057   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2058
2059   if (e == NULL)
2060     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2061                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2062 #endif
2063
2064   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2065      determine if the new location is dominated by a previously
2066      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2067      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2068      necessarily true.
2069      
2070      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2071      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2072      E->DEST dominates.
2073      
2074      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2075      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2076      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2077      the new location to move another assertion previously registered
2078      at a block dominated by E->DEST.  */
2079   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2080
2081   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2082      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2083      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2084      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2085      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2086      move the assertion up in the dominance tree).
2087
2088      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2089      should not be more than a handful of assertions registered per
2090      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2091      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2092   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2093   last_loc = loc;
2094   found = false;
2095   while (loc)
2096     {
2097       if (loc->comp_code == comp_code
2098           && (loc->val == val
2099               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2100         {
2101           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2102              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2103              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2104              that we don't check strict dominance here to avoid
2105              replicating the same assertion inside the same basic
2106              block more than once (e.g., when a pointer is
2107              dereferenced several times inside a block).
2108
2109              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2110              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2111              dominate all the other insertions that we may want to
2112              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2113              insertion, don't do this dominance check.  */
2114           if (e == NULL
2115               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2116             return;
2117
2118           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2119              dominates the existing location for the assertion, move
2120              the assertion up in the dominance tree by updating its
2121              location information.  */
2122           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2123               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2124             {
2125               loc->bb = dest_bb;
2126               loc->e = e;
2127               loc->si = si;
2128               return;
2129             }
2130         }
2131
2132       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2133       last_loc = loc;
2134       loc = loc->next;
2135     }
2136
2137   /* If we didn't find an assertion already registered for
2138      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2139      assertions associated with NAME.  */
2140   n = xmalloc (sizeof (*n));
2141   n->bb = dest_bb;
2142   n->e = e;
2143   n->si = si;
2144   n->comp_code = comp_code;
2145   n->val = val;
2146   n->next = NULL;
2147
2148   if (last_loc)
2149     last_loc->next = n;
2150   else
2151     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2152
2153   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2154 }
2155
2156
2157 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2158    the conditional jump pointed by SI.  Return true if an assertion
2159    for NAME could be registered.  */
2160
2161 static bool
2162 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2163 {
2164   tree val, stmt;
2165   enum tree_code comp_code;
2166
2167   stmt = bsi_stmt (si);
2168
2169   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2170      abnormal edges.  */
2171   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2172     return false;
2173
2174   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2175      there's nothing to do.  */
2176   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2177     return false;
2178
2179   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2180      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2181      takes on edge E.  */
2182   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2183     {
2184       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2185          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2186          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2187       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2188       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2189
2190       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2191       if (cond == name)
2192         {
2193           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2194              case we create the predicate NAME == true or
2195              NAME == false accordingly.  */
2196           comp_code = EQ_EXPR;
2197           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2198         }
2199       else
2200         {
2201           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2202              or VAL COMP NAME.  */
2203           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2204             {
2205               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2206                  COMP around because we need to register NAME as the
2207                  first operand in the predicate.  */
2208               comp_code = opposite_comparison (TREE_CODE (cond));
2209               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2210             }
2211           else
2212             {
2213               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2214                  comparison code remains unchanged.  */
2215               comp_code = TREE_CODE (cond);
2216               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2217             }
2218
2219           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2220              need to invert the sign comparison.  */
2221           if (is_else_edge)
2222             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2223         }
2224     }
2225   else
2226     {
2227       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2228       gcc_unreachable ();
2229     }
2230
2231   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2232   return true;
2233 }
2234
2235
2236 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2237
2238 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2239    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2240    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2241
2242    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2243    the predicate operands, an assert location node is added to the
2244    list of assertions for the corresponding operands.  */
2245
2246 static bool
2247 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2248 {
2249   bool need_assert;
2250   block_stmt_iterator last_si;
2251   tree op, last;
2252   edge_iterator ei;
2253   edge e;
2254   ssa_op_iter iter;
2255
2256   need_assert = false;
2257   last_si = bsi_last (bb);
2258   last = bsi_stmt (last_si);
2259
2260   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2261      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2262      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2263      insert.  */
2264   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2265     {
2266       if (e->dest == bb)
2267         continue;
2268
2269       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2270          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2271          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2272          if they had been found in a block upstream from BB.  */
2273       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2274         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2275
2276       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2277          to determine if any of the operands in the conditional
2278          predicate are used.  */
2279       if (e->dest != bb)
2280         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2281
2282       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2283          conditional predicate.  */
2284       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2285         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2286     }
2287
2288   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2289      conditional.  */
2290   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2291     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2292
2293   return need_assert;
2294 }
2295
2296
2297 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2298    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2299    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2300    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2301    determine if A is actually needed.
2302    
2303    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2304    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2305    new location for A is recorded instead.
2306
2307    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2308       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2309
2310    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2311       value range for N, then if N was not already generated by an
2312       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2313       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2314       assume that N is not NULL.
2315
2316    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2317       information from the predicate but need to insert different
2318       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2319       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2320       expression of the form 'X op Y', then
2321
2322       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2323
2324       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2325          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2326          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2327          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2328
2329       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2330
2331       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2332
2333       For instance,
2334
2335             if (a == 9)
2336               b = a;
2337             else
2338               b = c + 1;
2339
2340       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2341       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2342       on the ELSE clause would be unnecessary.
2343
2344    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2345       into BB's dominator children.
2346    
2347    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2348    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2349    location for name N is found, it is registered by calling
2350    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2351    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2352    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2353    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2354    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2355
2356    If this function returns true, then it means that there are names
2357    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2358    inserted by process_assert_insertions.
2359
2360    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2361
2362 static bool
2363 find_assert_locations (basic_block bb)
2364 {
2365   block_stmt_iterator si;
2366   tree last, phi;
2367   bool need_assert;
2368   basic_block son;
2369
2370   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
2371     return false;
2372
2373   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
2374
2375   need_assert = false;
2376
2377   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
2378   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2379     {
2380       use_operand_p arg_p;
2381       ssa_op_iter i;
2382
2383       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
2384         {
2385           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
2386           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2387             {
2388               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
2389               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
2390             }
2391         }
2392     }
2393
2394   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
2395      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
2396   last = NULL_TREE;
2397   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2398     {
2399       tree stmt, op;
2400       ssa_op_iter i;
2401
2402       stmt = bsi_stmt (si);
2403
2404       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
2405       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
2406         {
2407           tree value;
2408           enum tree_code comp_code;
2409
2410           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
2411              the sub-graph of a conditional block, when we return from
2412              this recursive walk, our parent will use the
2413              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
2414              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
2415           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2416
2417           /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
2418              bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
2419              ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.
2420              Experiments show that with this simple check, we can save
2421              more than 20% of ASSERT_EXPRs.  */
2422           if (has_single_use (op))
2423             continue;
2424
2425           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
2426              range for it, and we don't find a previous assertion for
2427              it, create a new assertion location node for OP.  */
2428           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
2429             {
2430               register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
2431               need_assert = true;
2432             }
2433         }
2434
2435       /* Remember the last statement of the block.  */
2436       last = stmt;
2437     }
2438
2439   /* If BB's last statement is a conditional expression
2440      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
2441      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
2442   if (last
2443       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
2444       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
2445       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
2446     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
2447
2448   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
2449   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2450        son;
2451        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2452     need_assert |= find_assert_locations (son);
2453
2454   return need_assert;
2455 }
2456
2457
2458 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
2459    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
2460
2461 static bool
2462 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
2463 {
2464   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
2465   tree stmt, cond, assert_expr;
2466   edge_iterator ei;
2467   edge e;
2468
2469   cond = build (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
2470   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
2471
2472   if (loc->e)
2473     {
2474       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
2475          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
2476 #if defined ENABLE_CHECKING
2477       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
2478           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
2479 #endif
2480
2481       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
2482       return true;
2483     }
2484
2485   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
2486      statement must not be the last statement in the block.  */
2487   stmt = bsi_stmt (loc->si);
2488   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
2489     {
2490       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
2491       return false;
2492     }
2493
2494   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
2495      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
2496      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
2497      out of BB.  */
2498   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
2499     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2500       {
2501         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
2502         return true;
2503       }
2504
2505   gcc_unreachable ();
2506 }
2507
2508
2509 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
2510    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
2511    found in ASSERTS_FOR[i].  */
2512
2513 static void
2514 process_assert_insertions (void)
2515 {
2516   unsigned i;
2517   bitmap_iterator bi;
2518   bool update_edges_p = false;
2519   int num_asserts = 0;
2520
2521   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2522     dump_all_asserts (dump_file);
2523
2524   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2525     {
2526       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
2527       gcc_assert (loc);
2528
2529       while (loc)
2530         {
2531           assert_locus_t next = loc->next;
2532           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
2533           free (loc);
2534           loc = next;
2535           num_asserts++;
2536         }
2537     }
2538
2539   if (update_edges_p)
2540     bsi_commit_edge_inserts ();
2541
2542   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
2543     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
2544              num_asserts);
2545 }
2546
2547
2548 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
2549    expressions.  These range expressions are meant to provide information
2550    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
2551    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
2552
2553    x = ...
2554    y = ...
2555    if (x < y)
2556      y = x - 2;
2557    else
2558      x = y + 3;
2559
2560    this pass will transform the code into:
2561
2562    x = ...
2563    y = ...
2564    if (x < y)
2565     {
2566       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
2567       y = x - 2
2568     }
2569    else
2570     {
2571       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
2572       x = y + 3
2573     }
2574
2575    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
2576    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
2577    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
2578    definition of 'x'.  */
2579
2580 static void
2581 insert_range_assertions (void)
2582 {
2583   edge e;
2584   edge_iterator ei;
2585   bool update_ssa_p;
2586   
2587   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
2588   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
2589
2590   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
2591   sbitmap_zero (blocks_visited);
2592
2593   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
2594   asserts_for = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
2595   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
2596
2597   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
2598
2599   update_ssa_p = false;
2600   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2601     if (find_assert_locations (e->dest))
2602       update_ssa_p = true;
2603
2604   if (update_ssa_p)
2605     {
2606       process_assert_insertions ();
2607       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
2608     }
2609
2610   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2611     {
2612       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
2613       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
2614     }
2615
2616   sbitmap_free (found_in_subgraph);
2617   free (asserts_for);
2618   BITMAP_FREE (need_assert_for);
2619 }
2620
2621
2622 /* Convert range assertion expressions into the implied copies.
2623    
2624    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
2625    names that had useful range information attached to them.  For
2626    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
2627    then N_i will have the range [3, +INF].
2628    
2629    However, by converting the assertion into the implied copy
2630    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
2631    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
2632    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
2633    things like jump threading.
2634    
2635    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
2636    VRP need to handle them appropriately.  */
2637
2638 static void
2639 remove_range_assertions (void)
2640 {
2641   basic_block bb;
2642   block_stmt_iterator si;
2643
2644   FOR_EACH_BB (bb)
2645     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2646       {
2647         tree stmt = bsi_stmt (si);
2648
2649         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
2650             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
2651           {
2652             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
2653             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
2654             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
2655             TREE_OPERAND (stmt, 1) = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
2656             update_stmt (stmt);
2657           }
2658       }
2659 }
2660
2661
2662 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
2663
2664 static bool
2665 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
2666 {
2667   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
2668       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
2669       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
2670           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
2671     return true;
2672   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2673     {
2674       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2675
2676       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
2677           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2678               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
2679           && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
2680         return true;
2681     }
2682   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
2683     return true;
2684
2685   return false;
2686 }
2687
2688
2689 /* Initialize local data structures for VRP.  Return true if VRP
2690    is worth running (i.e. if we found any statements that could
2691    benefit from range information).  */
2692
2693 static void
2694 vrp_initialize (void)
2695 {
2696   basic_block bb;
2697
2698   vr_value = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
2699   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
2700
2701   FOR_EACH_BB (bb)
2702     {
2703       block_stmt_iterator si;
2704       tree phi;
2705
2706       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2707         {
2708           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
2709             {
2710               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
2711               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
2712               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
2713             }
2714           else
2715             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
2716         }
2717
2718       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2719         {
2720           tree stmt = bsi_stmt (si);
2721
2722           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
2723             {
2724               ssa_op_iter i;
2725               tree def;
2726               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
2727                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
2728               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
2729             }
2730           else
2731             {
2732               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
2733             }
2734         }
2735     }
2736 }
2737
2738
2739 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
2740    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
2741
2742 static enum ssa_prop_result
2743 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
2744 {
2745   tree lhs, rhs, def;
2746   ssa_op_iter iter;
2747
2748   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2749   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
2750
2751   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
2752   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
2753       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
2754           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
2755     {
2756       struct loop *l;
2757       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2758
2759       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
2760
2761       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
2762          else about the range of LHS by examining scalar evolution
2763          information.  */
2764       if (cfg_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
2765         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
2766
2767       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
2768         {
2769           *output_p = lhs;
2770
2771           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2772             {
2773               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
2774               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
2775               fprintf (dump_file, ": ");
2776               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
2777               fprintf (dump_file, "\n\n");
2778             }
2779
2780           if (new_vr.type == VR_VARYING)
2781             return SSA_PROP_VARYING;
2782
2783           return SSA_PROP_INTERESTING;
2784         }
2785
2786       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
2787     }
2788   
2789   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
2790   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2791     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
2792
2793   return SSA_PROP_VARYING;
2794 }
2795
2796
2797 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
2798    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
2799    compare_range_with_value.  */
2800
2801 static tree
2802 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
2803 {
2804   bitmap_iterator bi;
2805   unsigned i;
2806   bitmap e;
2807   tree retval, t;
2808   
2809   t = retval = NULL_TREE;
2810
2811   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
2812   e = get_value_range (var)->equiv;
2813
2814   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
2815      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
2816      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
2817   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
2818
2819   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
2820     {
2821       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
2822
2823       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
2824          range.  This allows us to compare against names that may
2825          have N_i in their ranges.  */
2826       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
2827         {
2828           equiv_vr.type = VR_RANGE;
2829           equiv_vr.min = ssa_name (i);
2830           equiv_vr.max = ssa_name (i);
2831         }
2832
2833       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
2834       if (t)
2835         {
2836           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
2837           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
2838           retval = t;
2839         }
2840     }
2841
2842   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
2843   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
2844
2845   if (retval)
2846     return retval;
2847
2848   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
2849   return NULL_TREE;
2850 }
2851
2852
2853 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
2854    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
2855    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
2856    returned by compare_ranges.  */
2857
2858 static tree
2859 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
2860 {
2861   tree t, retval;
2862   bitmap e1, e2;
2863   bitmap_iterator bi1, bi2;
2864   unsigned i1, i2;
2865
2866   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
2867      ranges of every name equivalent to N2.  */
2868   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
2869   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
2870
2871   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
2872      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
2873      ranges.  */
2874   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
2875   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
2876
2877   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
2878      names can be compared without checking their ranges.  */
2879   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
2880     {
2881       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
2882       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
2883
2884       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
2885              ? boolean_true_node
2886              : boolean_false_node;
2887     }
2888
2889   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
2890      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
2891      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
2892   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
2893     {
2894       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
2895
2896       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
2897       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
2898         {
2899           vr1.type = VR_RANGE;
2900           vr1.min = ssa_name (i1);
2901           vr1.max = ssa_name (i1);
2902         }
2903
2904       t = retval = NULL_TREE;
2905       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
2906         {
2907           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
2908
2909           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
2910             {
2911               vr2.type = VR_RANGE;
2912               vr2.min = ssa_name (i2);
2913               vr2.max = ssa_name (i2);
2914             }
2915
2916           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
2917           if (t)
2918             {
2919               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
2920                  the same.  */
2921               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
2922               retval = t;
2923             }
2924         }
2925
2926       if (retval)
2927         {
2928           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
2929           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
2930           return retval;
2931         }
2932     }
2933
2934   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
2935      comparison.  */
2936   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
2937   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
2938   return NULL_TREE;
2939 }
2940
2941
2942 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
2943    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
2944    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
2945    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
2946    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
2947
2948    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
2949    the operands in COND are used when trying to compute its value.
2950    This is only used during final substitution.  During propagation,
2951    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
2952
2953 tree
2954 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
2955 {
2956   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
2957               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
2958
2959   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2960     {
2961       value_range_t *vr;
2962       tree retval;
2963
2964       if (use_equiv_p)
2965         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
2966       else
2967         {
2968           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
2969           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
2970         }
2971
2972       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
2973       if (retval)
2974         return retval;
2975
2976       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
2977          return it.  */
2978       vr = get_value_range (cond);
2979       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
2980         return vr->min;
2981     }
2982   else
2983     {
2984       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2985       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
2986
2987       /* We only deal with integral and pointer types.  */
2988       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2989           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2990         return NULL_TREE;
2991
2992       if (use_equiv_p)
2993         {
2994           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2995             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
2996           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2997             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
2998           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2999             return compare_name_with_value (
3000                     opposite_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3001         }
3002       else
3003         {
3004           value_range_t *vr0, *vr1;
3005
3006           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3007           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3008
3009           if (vr0 && vr1)
3010             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3011           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3012             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3013           else if (vr0 == NULL && vr1)
3014             return compare_range_with_value (
3015                     opposite_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3016         }
3017     }
3018
3019   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3020   return NULL_TREE;
3021 }
3022
3023
3024 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3025    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3026    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3027    SSA_PROP_VARYING.  */
3028
3029 static enum ssa_prop_result
3030 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3031 {
3032   tree cond, val;
3033
3034   *taken_edge_p = NULL;
3035
3036   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3037      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3038   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3039     return SSA_PROP_VARYING;
3040
3041   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3042
3043   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3044     {
3045       tree use;
3046       ssa_op_iter i;
3047
3048       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3049       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3050       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3051       
3052       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3053         {
3054           fprintf (dump_file, "\t");
3055           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3056           fprintf (dump_file, ": ");
3057           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3058         }
3059
3060       fprintf (dump_file, "\n");
3061     }
3062
3063   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3064      ranges of each of its operands.
3065      
3066      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3067      because those ranges may not yet be final and with the current
3068      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3069      of the names in the equivalence set have changed.
3070
3071      For instance, given the following code fragment
3072
3073         i_5 = PHI <8, i_13>
3074         ...
3075         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3076         if (i_14 == 1)
3077           ...
3078
3079      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3080      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3081      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3082      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3083      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3084      determine that the predicate is always false.
3085
3086      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3087      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3088      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3089      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3090      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3091      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3092      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3093      is not visited again, which stops propagation from visiting
3094      statements in the THEN clause of that if().
3095
3096      To properly fix this we would need to keep the previous range
3097      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3098      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3099      range [8, 8] to VR_VARYING.
3100
3101      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3102      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3103      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3104      4 more predicates folded in SPEC.  */
3105   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3106   if (val)
3107     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3108
3109   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3110     {
3111       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3112       if (val == NULL_TREE)
3113         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3114       else
3115         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3116     }
3117
3118   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3119 }
3120
3121
3122 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3123    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3124    interesting range into *OUTPUT_P.
3125
3126    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3127    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3128
3129    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3130
3131 static enum ssa_prop_result
3132 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3133 {
3134   tree def;
3135   ssa_op_iter iter;
3136   stmt_ann_t ann;
3137
3138   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3139     {
3140       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3141       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3142       fprintf (dump_file, "\n");
3143     }
3144
3145   ann = stmt_ann (stmt);
3146   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3147       && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3148     return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3149   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3150     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3151
3152   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3153      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3154   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3155     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3156
3157   return SSA_PROP_VARYING;
3158 }
3159
3160
3161 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3162    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3163    
3164    The meeting rules are as follows:
3165
3166    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3167
3168    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3169       union of VR0 and VR1.  */
3170
3171 static void
3172 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3173 {
3174   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3175     {
3176       copy_value_range (vr0, vr1);
3177       return;
3178     }
3179
3180   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3181     {
3182       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3183       return;
3184     }
3185
3186   if (vr0->type == VR_VARYING)
3187     {
3188       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3189       return;
3190     }
3191
3192   if (vr1->type == VR_VARYING)
3193     {
3194       set_value_range_to_varying (vr0);
3195       return;
3196     }
3197
3198   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3199     {
3200       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3201          union of both ranges.  */
3202       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3203         {
3204           int cmp;
3205           tree min, max;
3206
3207           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3208              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3209              VARYING.  */
3210           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3211           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3212             min = vr1->min;
3213           else if (cmp == -1)
3214             min = vr0->min;
3215           else
3216             {
3217               set_value_range_to_varying (vr0);
3218               return;
3219             }
3220
3221           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3222              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3223              the result is VARYING.  */
3224           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3225           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3226             max = vr1->max;
3227           else if (cmp == 1)
3228             max = vr0->max;
3229           else
3230             {
3231               set_value_range_to_varying (vr0);
3232               return;
3233             }
3234
3235           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3236              the two sets.  */
3237           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3238             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3239
3240           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3241         }
3242       else
3243         goto no_meet;
3244     }
3245   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3246     {
3247       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3248       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3249           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3250           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3251         {
3252           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3253              the two sets.  */
3254           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3255             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3256         }
3257       else
3258         goto no_meet;
3259     }
3260   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3261     {
3262       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3263          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3264          result of the meet operation is the anti-range.  */
3265       if (!symbolic_range_p (vr0)
3266           && !symbolic_range_p (vr1)
3267           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3268         {
3269           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3270             copy_value_range (vr0, vr1);
3271         }
3272       else
3273         goto no_meet;
3274     }
3275   else
3276     gcc_unreachable ();
3277
3278   return;
3279
3280 no_meet:
3281   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
3282      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
3283      useful anti-range.  */
3284   if (!symbolic_range_p (vr0)
3285       && !range_includes_zero_p (vr0)
3286       && !symbolic_range_p (vr1)
3287       && !range_includes_zero_p (vr1))
3288     set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
3289   else
3290     set_value_range_to_varying (vr0);
3291 }
3292
3293
3294 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
3295    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
3296    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
3297
3298 static enum ssa_prop_result
3299 vrp_visit_phi_node (tree phi)
3300 {
3301   int i;
3302   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3303   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
3304   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3305
3306   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
3307
3308   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3309     {
3310       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
3311       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
3312     }
3313
3314   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
3315     {
3316       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
3317
3318       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3319         {
3320           fprintf (dump_file,
3321               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
3322               i, e->src->index, e->dest->index,
3323               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
3324         }
3325
3326       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
3327         {
3328           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
3329           value_range_t vr_arg;
3330
3331           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3332             vr_arg = *(get_value_range (arg));
3333           else
3334             {
3335               vr_arg.type = VR_RANGE;
3336               vr_arg.min = arg;
3337               vr_arg.max = arg;
3338               vr_arg.equiv = NULL;
3339             }
3340
3341           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3342             {
3343               fprintf (dump_file, "\t");
3344               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
3345               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
3346               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
3347               fprintf (dump_file, "\n");
3348             }
3349
3350           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
3351
3352           if (vr_result.type == VR_VARYING)
3353             break;
3354         }
3355     }
3356
3357   if (vr_result.type == VR_VARYING)
3358     goto varying;
3359
3360   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
3361      when the new value is slightly bigger or smaller than the
3362      previous one.  */
3363   if (lhs_vr->type == VR_RANGE)
3364     {
3365       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3366         {
3367           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
3368           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
3369
3370           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
3371              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
3372              iterating millions of times to reach -INF, and in the
3373              other case to avoid infinite bouncing between different
3374              minimums.  */
3375           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
3376             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
3377
3378           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
3379              the previous one, go all the way to +INF.  */
3380           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
3381             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
3382
3383           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
3384              VARYING.  */
3385           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
3386               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
3387             goto varying;
3388         }
3389     }
3390
3391   /* If the new range is different than the previous value, keep
3392      iterating.  */
3393   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
3394     return SSA_PROP_INTERESTING;
3395
3396   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
3397   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3398
3399   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
3400 varying:
3401   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
3402   return SSA_PROP_VARYING;
3403 }
3404
3405
3406 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
3407
3408 static void
3409 vrp_finalize (void)
3410 {
3411   size_t i;
3412   prop_value_t *single_val_range;
3413   bool do_value_subst_p;
3414
3415   if (dump_file)
3416     {
3417       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
3418       dump_all_value_ranges (dump_file);
3419       fprintf (dump_file, "\n");
3420     }
3421
3422   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
3423      values can be substituted as any other copy/const propagated
3424      value using substitute_and_fold.  */
3425   single_val_range = xmalloc (num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
3426   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
3427
3428   do_value_subst_p = false;
3429   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
3430     if (vr_value[i]
3431         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
3432         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
3433       {
3434         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
3435         do_value_subst_p = true;
3436       }
3437
3438   if (!do_value_subst_p)
3439     {
3440       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
3441          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
3442       free (single_val_range);
3443       single_val_range = NULL;
3444     }
3445
3446   substitute_and_fold (single_val_range, true);
3447
3448   /* Free allocated memory.  */
3449   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
3450     if (vr_value[i])
3451       {
3452         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
3453         free (vr_value[i]);
3454       }
3455
3456   free (single_val_range);
3457   free (vr_value);
3458 }
3459
3460
3461 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
3462    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
3463    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
3464    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
3465    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
3466
3467    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
3468    instead of constants.
3469
3470    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
3471    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
3472
3473      1  x_9 = p_3->a;
3474      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
3475      3  if (p_4 == q_2)
3476      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
3477      5  endif
3478      6  if (q_2)
3479         
3480    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
3481    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
3482    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
3483
3484    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
3485    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
3486    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
3487    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
3488
3489    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
3490    between names so that we can take advantage of information from
3491    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
3492    equivalency relation is transitive but not symmetric.
3493    
3494    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
3495    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
3496    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
3497
3498    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
3499    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
3500    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
3501    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
3502    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
3503    probabilities to aid branch prediction.  */
3504
3505 static void
3506 execute_vrp (void)
3507 {
3508   insert_range_assertions ();
3509
3510   cfg_loops = loop_optimizer_init (NULL);
3511   if (cfg_loops)
3512     {
3513       scev_initialize (cfg_loops);
3514       estimate_numbers_of_iterations (cfg_loops);
3515     }
3516
3517   vrp_initialize ();
3518   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
3519   vrp_finalize ();
3520
3521   if (cfg_loops)
3522     {
3523       scev_finalize ();
3524       loop_optimizer_finalize (cfg_loops, NULL);
3525       current_loops = NULL;
3526     }
3527
3528   remove_range_assertions ();
3529 }
3530
3531 static bool
3532 gate_vrp (void)
3533 {
3534   return flag_tree_vrp != 0;
3535 }
3536
3537 struct tree_opt_pass pass_vrp =
3538 {
3539   "vrp",                                /* name */
3540   gate_vrp,                             /* gate */
3541   execute_vrp,                          /* execute */
3542   NULL,                                 /* sub */
3543   NULL,                                 /* next */
3544   0,                                    /* static_pass_number */
3545   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
3546   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
3547   0,                                    /* properties_provided */
3548   0,                                    /* properties_destroyed */
3549   0,                                    /* todo_flags_start */
3550   TODO_cleanup_cfg
3551     | TODO_ggc_collect
3552     | TODO_verify_ssa
3553     | TODO_dump_func
3554     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
3555   0                                     /* letter */
3556 };