gcc/tree-vrp.c

   1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
   2    Copyright (C) 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  10 any later version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
  13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15 GNU General Public License for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
  19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
  21
  22 #include "config.h"
  23 #include "system.h"
  24 #include "coretypes.h"
  25 #include "tm.h"
  26 #include "ggc.h"
  27 #include "flags.h"
  28 #include "tree.h"
  29 #include "basic-block.h"
  30 #include "tree-flow.h"
  31 #include "tree-pass.h"
  32 #include "tree-dump.h"
  33 #include "timevar.h"
  34 #include "diagnostic.h"
  35 #include "toplev.h"
  36 #include "cfgloop.h"
  37 #include "tree-scalar-evolution.h"
  38 #include "tree-ssa-propagate.h"
  39 #include "tree-chrec.h"
  40
  41 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
  42    sub-graph in find_assert_locations.  */
  43 static sbitmap found_in_subgraph;
  44
  45 /* Local functions.  */
  46 static int compare_values (tree val1, tree val2);
  47 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
  48
  49 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
  50    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
  51    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
  52    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
  53    SSA name.  */
  54 struct assert_locus_d
  55 {
  56   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
  57   basic_block bb;
  58
  59   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
  60      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
  61   edge e;
  62
  63   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
  64   block_stmt_iterator si;
  65
  66   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
  67   enum tree_code comp_code;
  68
  69   /* Value being compared against.  */
  70   tree val;
  71
  72   /* Next node in the linked list.  */
  73   struct assert_locus_d *next;
  74 };
  75
  76 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
  77
  78 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
  79    assertions that should be inserted in the IL.  */
  80 static bitmap need_assert_for;
  81
  82 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
  83    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
  84    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
  85 static assert_locus_t *asserts_for;
  86
  87 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
  88    visiting the same block more than once.  */
  89 static sbitmap blocks_visited;
  90
  91 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
  92    of values that SSA name N_I may take.  */
  93 static value_range_t **vr_value;
  94
  95
  96 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
  97    current function signature.  */
  98
  99 static bool
 100 nonnull_arg_p (tree arg)
 101 {
 102   tree t, attrs, fntype;
 103   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
 104
 105   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
 106
 107   /* The static chain decl is always non null.  */
 108   if (arg == cfun->static_chain_decl)
 109     return true;
 110
 111   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
 112   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
 113
 114   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
 115   if (attrs == NULL_TREE)
 116     return false;
 117
 118   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
 119   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
 120     return true;
 121
 122   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
 123   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
 124        t;
 125        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
 126     {
 127       if (t == arg)
 128         break;
 129     }
 130
 131   gcc_assert (t == arg);
 132
 133   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
 134   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
 135     {
 136       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
 137         return true;
 138     }
 139
 140   return false;
 141 }
 142
 143
 144 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
 145
 146 static void
 147 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
 148                  tree max, bitmap equiv)
 149 {
 150 #if defined ENABLE_CHECKING
 151   /* Check the validity of the range.  */
 152   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
 153     {
 154       int cmp;
 155
 156       gcc_assert (min && max);
 157
 158       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
 159         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
 160                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
 161
 162       cmp = compare_values (min, max);
 163       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
 164     }
 165
 166   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
 167     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
 168
 169   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
 170     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
 171 #endif
 172
 173   vr->type = t;
 174   vr->min = min;
 175   vr->max = max;
 176
 177   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
 178      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
 179   if (vr->equiv == NULL)
 180     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
 181
 182   if (equiv != vr->equiv)
 183     {
 184       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
 185         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
 186       else
 187         bitmap_clear (vr->equiv);
 188     }
 189 }
 190
 191
 192 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
 193
 194 static inline void
 195 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
 196 {
 197   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
 198 }
 199
 200 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.  */
 201
 202 static inline void
 203 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type)
 204 {
 205   tree zero = build_int_cst (type, 0);
 206   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, TYPE_MAX_VALUE (type), vr->equiv);
 207 }
 208
 209 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
 210
 211 static inline void
 212 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
 213 {
 214   tree zero = build_int_cst (type, 0);
 215   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
 216 }
 217
 218
 219 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
 220
 221 static inline void
 222 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
 223 {
 224   tree zero = build_int_cst (type, 0);
 225   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
 226 }
 227
 228
 229 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
 230
 231 static inline void
 232 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
 233 {
 234   vr->type = VR_VARYING;
 235   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
 236   if (vr->equiv)
 237     bitmap_clear (vr->equiv);
 238 }
 239
 240
 241 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
 242
 243 static inline void
 244 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
 245 {
 246   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
 247     set_value_range_to_varying (vr);
 248   else
 249     set_value_range (vr, VR_RANGE,
 250                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
 251                      vr->equiv);
 252 }
 253
 254
 255 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
 256
 257 static inline void
 258 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
 259 {
 260   vr->type = VR_UNDEFINED;
 261   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
 262   if (vr->equiv)
 263     bitmap_clear (vr->equiv);
 264 }
 265
 266
 267 /* Return value range information for VAR.
 268
 269    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
 270    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
 271
 272 static value_range_t *
 273 get_value_range (tree var)
 274 {
 275   value_range_t *vr;
 276   tree sym;
 277   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
 278
 279   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
 280   if (! vr_value)
 281     return NULL;
 282
 283   vr = vr_value[ver];
 284   if (vr)
 285     return vr;
 286
 287   /* Create a default value range.  */
 288   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
 289
 290   /* Allocate an equivalence set.  */
 291   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
 292
 293   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
 294      in VAR's type.  */
 295   sym = SSA_NAME_VAR (var);
 296   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
 297     {
 298       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
 299          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
 300          default definitions of PARM_DECLs.  */
 301       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
 302           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
 303           && nonnull_arg_p (sym))
 304         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
 305       else
 306         set_value_range_to_varying (vr);
 307     }
 308
 309   return vr;
 310 }
 311
 312 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
 313
 314 static inline bool
 315 vrp_operand_equal_p (tree val1, tree val2)
 316 {
 317   return (val1 == val2
 318           || (val1 && val2
 319               && operand_equal_p (val1, val2, 0)));
 320 }
 321
 322 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
 323
 324 static inline bool
 325 vrp_bitmap_equal_p (bitmap b1, bitmap b2)
 326 {
 327   return (b1 == b2
 328           || (b1 && b2
 329               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
 330 }
 331
 332 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
 333    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
 334    value.
 335
 336    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
 337    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
 338    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
 339    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
 340    is the range object associated with another SSA name.  */
 341
 342 static inline bool
 343 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
 344 {
 345   value_range_t *old_vr;
 346   bool is_new;
 347
 348   /* Update the value range, if necessary.  */
 349   old_vr = get_value_range (var);
 350   is_new = old_vr->type != new_vr->type
 351            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
 352            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
 353            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
 354
 355   if (is_new)
 356     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
 357                      new_vr->equiv);
 358
 359   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
 360   new_vr->equiv = NULL;
 361
 362   return is_new;
 363 }
 364
 365
 366 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
 367
 368 static void
 369 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
 370 {
 371   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
 372   value_range_t *vr = vr_value[ver];
 373
 374   bitmap_set_bit (equiv, ver);
 375   if (vr && vr->equiv)
 376     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
 377 }
 378
 379
 380 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
 381
 382 static inline bool
 383 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
 384 {
 385   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
 386          && integer_zerop (vr->min)
 387          && integer_zerop (vr->max);
 388 }
 389
 390
 391 /* Return true if VR is [0, 0].  */
 392
 393 static inline bool
 394 range_is_null (value_range_t *vr)
 395 {
 396   return vr->type == VR_RANGE
 397          && integer_zerop (vr->min)
 398          && integer_zerop (vr->max);
 399 }
 400
 401
 402 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
 403
 404 static inline bool
 405 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
 406 {
 407   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
 408           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
 409 }
 410
 411 /* Like tree_expr_nonnegative_p, but this function uses value ranges
 412    obtained so far.  */
 413
 414 static bool
 415 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr)
 416 {
 417   return tree_expr_nonnegative_p (expr);
 418 }
 419
 420 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
 421    obtained so far.  */
 422
 423 static bool
 424 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
 425 {
 426   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
 427     return true;
 428
 429   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
 430      is nonnull if X is nonnull.  */
 431   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
 432     {
 433       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
 434
 435       if (base != NULL_TREE
 436           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
 437           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
 438         {
 439           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
 440           if (range_is_nonnull (vr))
 441             return true;
 442         }
 443     }
 444
 445   return false;
 446 }
 447
 448 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
 449    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
 450
 451 static bool
 452 valid_value_p (tree expr)
 453 {
 454   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
 455     return true;
 456
 457   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
 458       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
 459     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
 460             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
 461
 462   return is_gimple_min_invariant (expr);
 463 }
 464
 465 /* Return
 466    1 if VAL < VAL2
 467    0 if !(VAL < VAL2)
 468    -2 if those are incomparable.  */
 469 static inline int
 470 operand_less_p (tree val, tree val2)
 471 {
 472   tree tcmp;
 473   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
 474   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
 475     {
 476       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
 477         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
 478       else
 479         return INT_CST_LT (val, val2);
 480     }
 481   else
 482     tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
 483   if (!tcmp)
 484     return -2;
 485   return !integer_zerop (tcmp);
 486 }
 487
 488 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
 489
 490         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
 491         -1 if VAL1 < VAL2,
 492          0 if VAL1 == VAL2,
 493         +1 if VAL1 > VAL2, and
 494         +2 if VAL1 != VAL2
 495
 496    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
 497    and values that cannot be compared at compile time.  */
 498
 499 static int
 500 compare_values (tree val1, tree val2)
 501 {
 502   if (val1 == val2)
 503     return 0;
 504
 505   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
 506      both integers.  */
 507   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
 508               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
 509
 510   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
 511        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
 512        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
 513       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
 514           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
 515           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
 516     {
 517       tree n1, c1, n2, c2;
 518       enum tree_code code1, code2;
 519
 520       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
 521          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
 522          same name, return -2.  */
 523       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
 524         {
 525           code1 = SSA_NAME;
 526           n1 = val1;
 527           c1 = NULL_TREE;
 528         }
 529       else
 530         {
 531           code1 = TREE_CODE (val1);
 532           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
 533           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
 534           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
 535             {
 536               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
 537               if (!c1)
 538                 return -2;
 539               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
 540             }
 541         }
 542
 543       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
 544         {
 545           code2 = SSA_NAME;
 546           n2 = val2;
 547           c2 = NULL_TREE;
 548         }
 549       else
 550         {
 551           code2 = TREE_CODE (val2);
 552           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
 553           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
 554           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
 555             {
 556               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
 557               if (!c2)
 558                 return -2;
 559               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
 560             }
 561         }
 562
 563       /* Both values must use the same name.  */
 564       if (n1 != n2)
 565         return -2;
 566
 567       if (code1 == SSA_NAME
 568           && code2 == SSA_NAME)
 569         /* NAME == NAME  */
 570         return 0;
 571
 572       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
 573       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1))
 574           || flag_wrapv)
 575         return -2;
 576
 577       if (code1 == SSA_NAME)
 578         {
 579           if (code2 == PLUS_EXPR)
 580             /* NAME < NAME + CST  */
 581             return -1;
 582           else if (code2 == MINUS_EXPR)
 583             /* NAME > NAME - CST  */
 584             return 1;
 585         }
 586       else if (code1 == PLUS_EXPR)
 587         {
 588           if (code2 == SSA_NAME)
 589             /* NAME + CST > NAME  */
 590             return 1;
 591           else if (code2 == PLUS_EXPR)
 592             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
 593             return compare_values (c1, c2);
 594           else if (code2 == MINUS_EXPR)
 595             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
 596             return 1;
 597         }
 598       else if (code1 == MINUS_EXPR)
 599         {
 600           if (code2 == SSA_NAME)
 601             /* NAME - CST < NAME  */
 602             return -1;
 603           else if (code2 == PLUS_EXPR)
 604             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
 605             return -1;
 606           else if (code2 == MINUS_EXPR)
 607             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
 608                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
 609             return compare_values (c2, c1);
 610         }
 611
 612       gcc_unreachable ();
 613     }
 614
 615   /* We cannot compare non-constants.  */
 616   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
 617     return -2;
 618
 619   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
 620     {
 621       /* We cannot compare overflowed values.  */
 622       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
 623         return -2;
 624
 625       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
 626     }
 627   else
 628     {
 629       tree t;
 630
 631       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
 632       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
 633         return 0;
 634
 635       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
 636       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
 637         return -1;
 638
 639       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
 640       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
 641         return 1;
 642
 643       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
 644          For integer constants we either have already returned -1 or 1
 645          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
 646          something about non-trivial operands.  */
 647       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
 648           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
 649         {
 650           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
 651           if (t && tree_expr_nonzero_p (t))
 652             return 2;
 653         }
 654
 655       return -2;
 656     }
 657 }
 658
 659
 660 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
 661           0 if VAL is not inside VR,
 662          -2 if we cannot tell either way.
 663
 664    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
 665           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
 666           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
 667           value_inside_range (4, VR) will return 1.
 668
 669           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
 670           currently expect this.  They are calling the function
 671           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
 672           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
 673           themselves.
 674
 675           This also applies to value_ranges_intersect_p and
 676           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
 677           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
 678           adapting the users of these functions to the new semantics.
 679
 680    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
 681    function.  */
 682
 683 static inline int
 684 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
 685 {
 686   int cmp1, cmp2;
 687
 688   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
 689   if (cmp1 == -2)
 690     return -2;
 691   if (cmp1 == 1)
 692     return 0;
 693
 694   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
 695   if (cmp2 == -2)
 696     return -2;
 697
 698   return !cmp2;
 699 }
 700
 701
 702 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
 703    intersection.
 704
 705    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
 706    function.
 707    */
 708
 709 static inline bool
 710 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
 711 {
 712   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
 713      less than the minimum of the second range or vice versa.
 714      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
 715   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
 716     return false;
 717   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
 718     return false;
 719   return true;
 720 }
 721
 722
 723 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
 724    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
 725    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
 726    modified (currently the users of this function expect these
 727    semantics).  */
 728
 729 static inline bool
 730 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
 731 {
 732   tree zero;
 733
 734   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
 735               && vr->type != VR_VARYING
 736               && !symbolic_range_p (vr));
 737
 738   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
 739   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
 740 }
 741
 742 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
 743    false otherwise or if no value range information is available.  */
 744
 745 bool
 746 ssa_name_nonnegative_p (tree t)
 747 {
 748   value_range_t *vr = get_value_range (t);
 749
 750   if (!vr)
 751     return false;
 752
 753   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
 754      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
 755   if (vr->type == VR_RANGE)
 756     {
 757       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
 758
 759       return (result == 0 || result == 1);
 760     }
 761   return false;
 762 }
 763
 764 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
 765    false otherwise or if no value range information is available.  */
 766
 767 bool
 768 ssa_name_nonzero_p (tree t)
 769 {
 770   value_range_t *vr = get_value_range (t);
 771
 772   if (!vr)
 773     return false;
 774
 775   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
 776   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
 777     return ! range_includes_zero_p (vr);
 778
 779   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
 780   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
 781     return range_includes_zero_p (vr);
 782
 783   return false;
 784 }
 785
 786
 787 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
 788    it in *VR_P.  */
 789
 790 static void
 791 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
 792 {
 793   tree var, cond, limit, min, max, type;
 794   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
 795   enum tree_code cond_code;
 796
 797   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
 798   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
 799
 800   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
 801
 802   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
 803   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
 804     {
 805       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
 806          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
 807       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
 808       cond_code = TREE_CODE (cond);
 809     }
 810   else
 811     {
 812       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
 813          to flip around the comparison code to create the proper range
 814          for VAR.  */
 815       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
 816       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
 817     }
 818
 819   type = TREE_TYPE (limit);
 820   gcc_assert (limit != var);
 821
 822   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
 823      and inequality.  */
 824   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
 825     {
 826       set_value_range_to_varying (vr_p);
 827       return;
 828     }
 829
 830   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
 831      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
 832      unnecessarily. */
 833   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
 834
 835   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
 836   if (limit_vr
 837       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
 838           || limit_vr->type == VR_VARYING
 839           || symbolic_range_p (limit_vr)))
 840     limit_vr = NULL;
 841
 842   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
 843      VAR's range.  This will be revised before returning the final
 844      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
 845      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
 846      we are done.  */
 847   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
 848   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
 849   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
 850
 851   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
 852      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
 853      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
 854      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
 855      anti-range that can be used to describe the new range.  For
 856      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
 857      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
 858      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
 859      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
 860   if (cond_code == EQ_EXPR)
 861     {
 862       enum value_range_type range_type;
 863
 864       if (limit_vr)
 865         {
 866           range_type = limit_vr->type;
 867           min = limit_vr->min;
 868           max = limit_vr->max;
 869         }
 870       else
 871         {
 872           range_type = VR_RANGE;
 873           min = limit;
 874           max = limit;
 875         }
 876
 877       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
 878
 879       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
 880          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
 881          from LIMIT.  */
 882       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
 883         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
 884     }
 885   else if (cond_code == NE_EXPR)
 886     {
 887       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
 888          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
 889          derive anything from the anti-range.  For instance, if
 890          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
 891          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
 892          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
 893          not its anti-range.
 894
 895          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
 896          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
 897          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
 898          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
 899          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
 900          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
 901          represent these ranges.
 902
 903          The only situation in which we can build a valid
 904          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
 905          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
 906          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
 907       if (limit_vr
 908           && limit_vr->type == VR_RANGE
 909           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
 910         {
 911           min = limit_vr->min;
 912           max = limit_vr->max;
 913         }
 914       else
 915         {
 916           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
 917              valid anti-range.  */
 918           min = max = limit;
 919         }
 920
 921       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
 922          just use the original LIMIT.  */
 923       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
 924           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
 925           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
 926         min = max = limit;
 927
 928       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
 929     }
 930   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
 931     {
 932       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
 933
 934       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
 935         max = limit;
 936       else
 937         {
 938           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
 939              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
 940              LT_EXPR.  */
 941           max = limit_vr->max;
 942         }
 943
 944       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
 945          It would be pointless to try and do anything more since this
 946          all should be optimized away above us.  */
 947       if (cond_code == LT_EXPR && compare_values (max, min) == 0)
 948         set_value_range_to_varying (vr_p);
 949       else
 950         {
 951           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
 952           if (cond_code == LT_EXPR)
 953             {
 954               tree one = build_int_cst (type, 1);
 955               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
 956             }
 957
 958           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
 959         }
 960     }
 961   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
 962     {
 963       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
 964
 965       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
 966         min = limit;
 967       else
 968         {
 969           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
 970              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
 971              GT_EXPR.  */
 972           min = limit_vr->min;
 973         }
 974
 975       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
 976          It would be pointless to try and do anything more since this
 977          all should be optimized away above us.  */
 978       if (cond_code == GT_EXPR && compare_values (min, max) == 0)
 979         set_value_range_to_varying (vr_p);
 980       else
 981         {
 982           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
 983           if (cond_code == GT_EXPR)
 984             {
 985               tree one = build_int_cst (type, 1);
 986               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
 987             }
 988
 989           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
 990         }
 991     }
 992   else
 993     gcc_unreachable ();
 994
 995   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
 996      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
 997      instance,
 998
 999         if (p_5 == NULL)
1000           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1001           x_7 = p_6->fld;
1002           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1003
1004      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1005      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1006      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1007      would arise from
1008
1009         if (i_5 > 10)
1010           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1011           if (i_5 < 5)
1012             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1013
1014      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1015      pointless to try and do anything with i_7's range because
1016      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1017      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1018      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1019      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1020      this extra check does not hurt and may protect against future
1021      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1022      NULL pointer dereference example.
1023
1024      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1025      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1026      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1027      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1028
1029   var_vr = get_value_range (var);
1030
1031   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1032      ranges or anti-ranges.  */
1033   if (vr_p->type == VR_VARYING
1034       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1035       || var_vr->type == VR_VARYING
1036       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1037       || symbolic_range_p (vr_p)
1038       || symbolic_range_p (var_vr))
1039     return;
1040
1041   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1042     {
1043       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1044          refine the resulting range.  Since the assert expression
1045          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1046          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1047          get better precision.  */
1048       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1049         {
1050           /* Use the larger of the two minimums.  */
1051           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1052             min = var_vr->min;
1053           else
1054             min = vr_p->min;
1055
1056           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1057           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1058             max = var_vr->max;
1059           else
1060             max = vr_p->max;
1061
1062           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1063         }
1064       else
1065         {
1066           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1067              VARYING, because we will not be able to do anything
1068              meaningful with it.  */
1069           set_value_range_to_varying (vr_p);
1070         }
1071     }
1072   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1073            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1074     {
1075       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1076          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1077          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1078          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1079       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1080           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1081         set_value_range_to_varying (vr_p);
1082       else
1083         {
1084           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1085           int cmp;
1086
1087           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1088              there are three cases to consider.
1089
1090
1091              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1092                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1093                 different.  In that case the resulting range
1094                 should be whichever range is more precise.
1095                 Typically that will be the VR_RANGE.
1096
1097              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1098                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1099                 should be the VR_RANGE.
1100
1101              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1102                 and the VR_RANGE.
1103
1104                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1105                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1106                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1107                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1108                     high limit of the original VR_RANGE.
1109
1110                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1111                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1112                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1113                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1114                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1115           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1116             {
1117               anti_min = vr_p->min;
1118               anti_max = vr_p->max;
1119               real_min = var_vr->min;
1120               real_max = var_vr->max;
1121             }
1122           else
1123             {
1124               anti_min = var_vr->min;
1125               anti_max = var_vr->max;
1126               real_min = vr_p->min;
1127               real_max = vr_p->max;
1128             }
1129
1130
1131           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1132              not including any endpoints.  */
1133           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1134               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1135             {
1136               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1137                                real_max, vr_p->equiv);
1138             }
1139           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1140              VR_RANGE.  */
1141           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1142                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1143             {
1144               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1145                                real_max, vr_p->equiv);
1146             }
1147           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1148              part of the real range.  Thus creating a new
1149              low for the real range.  */
1150           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1151                     || cmp == 0)
1152                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1153             {
1154               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1155                                  anti_max,
1156                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1157               max = real_max;
1158               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1159             }
1160           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1161              part of the real range.  Thus creating a new
1162              higher for the real range.  */
1163           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1164                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1165                        || cmp == 0))
1166             {
1167               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1168                                  anti_min,
1169                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1170               min = real_min;
1171               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1172             }
1173         }
1174     }
1175 }
1176
1177
1178 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1179    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1180    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1181    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1182    instance,
1183
1184         x_3 = y_5;
1185         if (x_3 > y_5)
1186           ...
1187
1188     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1189     always false.  */
1190
1191 static void
1192 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1193 {
1194   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1195
1196   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1197     copy_value_range (vr, var_vr);
1198   else
1199     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1200
1201   add_equivalence (vr->equiv, var);
1202 }
1203
1204
1205 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1206    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1207    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1208
1209 static inline tree
1210 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1211 {
1212   tree res;
1213
1214   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1215
1216   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1217      on -INF and +INF.  */
1218   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1))
1219       || flag_wrapv)
1220     {
1221       int checkz = compare_values (res, val1);
1222       bool overflow = false;
1223
1224       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1225          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1226       if ((code == PLUS_EXPR
1227            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1228           || (code == MINUS_EXPR
1229               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1230         {
1231           overflow = true;
1232         }
1233       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1234          output of the multiplication by the first input of the
1235          multiplication.  If the result of that division operation is
1236          not equal to the second input of the multiplication, then the
1237          multiplication overflowed.  */
1238       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1239         {
1240           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1241                                       res,
1242                                       val1, 0);
1243           int check = compare_values (tmp, val2);
1244
1245           if (check != 0)
1246             overflow = true;
1247         }
1248
1249       if (overflow)
1250         {
1251           res = copy_node (res);
1252           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1253         }
1254
1255     }
1256   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1257            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1258            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1259     {
1260       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1261          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1262          and the combination of signs of the operands.  */
1263       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1264       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1265
1266       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1267          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1268          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1269          can yield overflow without overflown operands because we
1270          are working with integral types only... except in the
1271          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1272          for division too.  */
1273
1274       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1275          by the comparison of the signs of the operands.  */
1276       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1277           /* For addition, the operands must be of the same sign
1278              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1279              of one of the operands, for example the first.  */
1280           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1281           /* For subtraction, the operands must be of different
1282              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1283              that of the first operand or the opposite of that
1284              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1285              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1286              which overflows, but must yield +INF.  */
1287           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1288           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1289           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1290           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1291           || code == CEIL_DIV_EXPR
1292           || code == EXACT_DIV_EXPR
1293           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1294         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1295       else
1296         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1297     }
1298
1299   return res;
1300 }
1301
1302
1303 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1304    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1305
1306 static void
1307 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1308 {
1309   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1310   enum value_range_type type;
1311   tree op0, op1, min, max;
1312   int cmp;
1313   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1314   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1315
1316   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1317      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1318   if (code != PLUS_EXPR
1319       && code != MINUS_EXPR
1320       && code != MULT_EXPR
1321       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1322       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1323       && code != CEIL_DIV_EXPR
1324       && code != EXACT_DIV_EXPR
1325       && code != ROUND_DIV_EXPR
1326       && code != MIN_EXPR
1327       && code != MAX_EXPR
1328       && code != BIT_AND_EXPR
1329       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1330       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1331       && code != TRUTH_AND_EXPR
1332       && code != TRUTH_OR_EXPR)
1333     {
1334       set_value_range_to_varying (vr);
1335       return;
1336     }
1337
1338   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1339      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1340   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1341   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1342     vr0 = *(get_value_range (op0));
1343   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1344     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1345   else
1346     set_value_range_to_varying (&vr0);
1347
1348   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1349   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1350     vr1 = *(get_value_range (op1));
1351   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1352     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1353   else
1354     set_value_range_to_varying (&vr1);
1355
1356   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1357   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1358     {
1359       set_value_range_to_undefined (vr);
1360       return;
1361     }
1362
1363   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1364   type = vr0.type;
1365
1366   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1367      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1368      because we may be able to derive a useful range even if one of
1369      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1370      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1371   if (code != BIT_AND_EXPR
1372       && code != TRUTH_AND_EXPR
1373       && code != TRUTH_OR_EXPR
1374       && (vr0.type == VR_VARYING
1375           || vr1.type == VR_VARYING
1376           || vr0.type != vr1.type
1377           || symbolic_range_p (&vr0)
1378           || symbolic_range_p (&vr1)))
1379     {
1380       set_value_range_to_varying (vr);
1381       return;
1382     }
1383
1384   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1385   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1386       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1387       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1388     {
1389       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1390          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1391          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1392          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1393          in them.  */
1394       if (code == PLUS_EXPR)
1395         {
1396           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1397             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1398           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1399             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1400           else
1401             set_value_range_to_varying (vr);
1402         }
1403       else
1404         {
1405           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1406              resulting range to varying.  */
1407           set_value_range_to_varying (vr);
1408         }
1409
1410       return;
1411     }
1412
1413   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1414      range and see what we end up with.  */
1415   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1416       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1417       || code == TRUTH_AND_EXPR
1418       || code == TRUTH_OR_EXPR)
1419     {
1420       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1421          expression evaluates zero.  */
1422       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1423           && ((vr0.type == VR_RANGE
1424                && integer_zerop (vr0.min)
1425                && integer_zerop (vr0.max))
1426               || (vr1.type == VR_RANGE
1427                   && integer_zerop (vr1.min)
1428                   && integer_zerop (vr1.max))))
1429         {
1430           type = VR_RANGE;
1431           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1432         }
1433       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1434          expression evaluates one.  */
1435       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1436                && ((vr0.type == VR_RANGE
1437                     && integer_onep (vr0.min)
1438                     && integer_onep (vr0.max))
1439                    || (vr1.type == VR_RANGE
1440                        && integer_onep (vr1.min)
1441                        && integer_onep (vr1.max))))
1442         {
1443           type = VR_RANGE;
1444           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1445         }
1446       else if (vr0.type != VR_VARYING
1447                && vr1.type != VR_VARYING
1448                && vr0.type == vr1.type
1449                && !symbolic_range_p (&vr0)
1450                && !symbolic_range_p (&vr1))
1451         {
1452           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1453           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1454           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1455         }
1456       else
1457         {
1458           /* The result of a TRUTH_*_EXPR is always true or false.  */
1459           set_value_range_to_truthvalue (vr, TREE_TYPE (expr));
1460           return;
1461         }
1462     }
1463   else if (code == PLUS_EXPR
1464            || code == MIN_EXPR
1465            || code == MAX_EXPR)
1466     {
1467       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1468          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1469          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1470          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1471          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1472          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1473          this point.  */
1474       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1475         {
1476           set_value_range_to_varying (vr);
1477           return;
1478         }
1479
1480       /* For operations that make the resulting range directly
1481          proportional to the original ranges, apply the operation to
1482          the same end of each range.  */
1483       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1484       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1485     }
1486   else if (code == MULT_EXPR
1487            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1488            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1489            || code == CEIL_DIV_EXPR
1490            || code == EXACT_DIV_EXPR
1491            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1492     {
1493       tree val[4];
1494       size_t i;
1495
1496       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1497          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1498          precise range for such a case.  For example, if we have
1499          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1500          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1501          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1502          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1503          point.  */
1504       if (code == MULT_EXPR
1505           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1506           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1507         {
1508           set_value_range_to_varying (vr);
1509           return;
1510         }
1511
1512       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1513          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1514          need to operate on different values to get the minimum and
1515          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1516          out all the variations of range combinations and do the
1517          operations.
1518
1519          However, this involves several calls to compare_values and it
1520          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1521          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1522          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1523          the new range.  */
1524
1525       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1526       if (code != MULT_EXPR
1527           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1528         {
1529           set_value_range_to_varying (vr);
1530           return;
1531         }
1532
1533       /* Compute the 4 cross operations.  */
1534       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1535
1536       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1537                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1538                : NULL_TREE;
1539
1540       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1541                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1542                : NULL_TREE;
1543
1544       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1545                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1546                : NULL_TREE;
1547
1548       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1549          of VAL[i].  */
1550       min = val[0];
1551       max = val[0];
1552       for (i = 1; i < 4; i++)
1553         {
1554           if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1555               || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1556             break;
1557
1558           if (val[i])
1559             {
1560               if (!is_gimple_min_invariant (val[i]) || TREE_OVERFLOW (val[i]))
1561                 {
1562                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1563                      to it so that we set the resulting range to
1564                      VARYING.  */
1565                   min = max = val[i];
1566                   break;
1567                 }
1568
1569               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1570                 min = val[i];
1571
1572               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1573                 max = val[i];
1574             }
1575         }
1576     }
1577   else if (code == MINUS_EXPR)
1578     {
1579       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1580          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1581          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1582          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1583          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1584          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1585          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1586       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1587         {
1588           set_value_range_to_varying (vr);
1589           return;
1590         }
1591
1592       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1593          each range.  */
1594       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1595       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1596     }
1597   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1598     {
1599       if (vr0.type == VR_RANGE
1600           && vr0.min == vr0.max
1601           && tree_expr_nonnegative_p (vr0.max)
1602           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
1603         {
1604           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1605           max = vr0.max;
1606         }
1607       else if (vr1.type == VR_RANGE
1608           && vr1.min == vr1.max
1609           && tree_expr_nonnegative_p (vr1.max)
1610           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST)
1611         {
1612           type = VR_RANGE;
1613           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1614           max = vr1.max;
1615         }
1616       else
1617         {
1618           set_value_range_to_varying (vr);
1619           return;
1620         }
1621     }
1622   else
1623     gcc_unreachable ();
1624
1625   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1626      VARYING.  */
1627   if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1628       || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1629     {
1630       set_value_range_to_varying (vr);
1631       return;
1632     }
1633
1634   cmp = compare_values (min, max);
1635   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1636     {
1637       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1638          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1639          the new range VARYING.  */
1640       set_value_range_to_varying (vr);
1641     }
1642   else
1643     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1644 }
1645
1646
1647 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1648    the range of its operand and the expression code.  */
1649
1650 static void
1651 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1652 {
1653   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1654   tree min, max, op0;
1655   int cmp;
1656   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1657
1658   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1659      cannot easily determine a resulting range.  */
1660   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1661       || code == FLOAT_EXPR
1662       || code == BIT_NOT_EXPR
1663       || code == NON_LVALUE_EXPR
1664       || code == CONJ_EXPR)
1665     {
1666       set_value_range_to_varying (vr);
1667       return;
1668     }
1669
1670   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1671      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1672   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1673   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1674     vr0 = *(get_value_range (op0));
1675   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1676     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1677   else
1678     set_value_range_to_varying (&vr0);
1679
1680   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1681   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1682     {
1683       set_value_range_to_undefined (vr);
1684       return;
1685     }
1686
1687   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
1688      a pointer or integral type.  */
1689   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1690        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1691       || (vr0.type != VR_VARYING
1692           && symbolic_range_p (&vr0)))
1693     {
1694       set_value_range_to_varying (vr);
1695       return;
1696     }
1697
1698   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1699      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1700   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1701     {
1702       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1703         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1704       else if (range_is_null (&vr0))
1705         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1706       else
1707         set_value_range_to_varying (vr);
1708
1709       return;
1710     }
1711
1712   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1713   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1714     {
1715       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1716       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1717
1718       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1719          the min and max values for the range to the same type
1720          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1721          min and max values and the new min is still less than
1722          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1723          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1724          accurate ranges through many casts.  */
1725       if (vr0.type == VR_RANGE
1726           || (vr0.type == VR_VARYING
1727               && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)))
1728         {
1729           tree new_min, new_max, orig_min, orig_max;
1730
1731           /* Convert the input operand min/max to OUTER_TYPE.   If
1732              the input has no range information, then use the min/max
1733              for the input's type.  */
1734           if (vr0.type == VR_RANGE)
1735             {
1736               orig_min = vr0.min;
1737               orig_max = vr0.max;
1738             }
1739           else
1740             {
1741               orig_min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
1742               orig_max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
1743             }
1744
1745           new_min = fold_convert (outer_type, orig_min);
1746           new_max = fold_convert (outer_type, orig_max);
1747
1748           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1749              that they compare equal to the original input's
1750              min/max values.  */
1751           if (is_gimple_val (new_min)
1752               && is_gimple_val (new_max)
1753               && tree_int_cst_equal (new_min, orig_min)
1754               && tree_int_cst_equal (new_max, orig_max)
1755               && (cmp = compare_values (new_min, new_max)) <= 0
1756               && cmp >= -1)
1757             {
1758               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1759               return;
1760             }
1761         }
1762
1763       /* When converting types of different sizes, set the result to
1764          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1765          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1766          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1767          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1768          ~[0, 0].  */
1769       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1770           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1771         {
1772           set_value_range_to_varying (vr);
1773           return;
1774         }
1775     }
1776
1777   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
1778      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
1779      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
1780      operand that is VR_VARYING.  */
1781   if (vr0.type == VR_VARYING)
1782     {
1783       set_value_range_to_varying (vr);
1784       return;
1785     }
1786
1787   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1788      up with.  */
1789   if (code == NEGATE_EXPR
1790       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1791     {
1792       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
1793          TYPE_MIN_VALUE specially dependent on wrapping, range type
1794          and if it was used as minimum or maximum value:
1795           -~[MIN, MIN] == ~[MIN, MIN]
1796           -[MIN, 0] == [0, MAX]  for -fno-wrapv
1797           -[MIN, 0] == [0, MIN]  for -fwrapv (will be set to varying later)  */
1798       min = vr0.max == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1799             ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1800             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1801
1802       max = vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1803             ? (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || flag_wrapv
1804                ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1805                : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1806             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1807
1808     }
1809   else if (code == NEGATE_EXPR
1810            && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1811     {
1812       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
1813         {
1814           max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1815           min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1816         }
1817       else
1818         {
1819           if (range_is_null (&vr0))
1820             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1821           else
1822             set_value_range_to_varying (vr);
1823           return;
1824         }
1825     }
1826   else if (code == ABS_EXPR
1827            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1828     {
1829       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1830          useful range.  */
1831       if (flag_wrapv
1832           && ((vr0.type == VR_RANGE
1833                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1834               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1835                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1836                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1837         {
1838           set_value_range_to_varying (vr);
1839           return;
1840         }
1841
1842       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1843          included negative values.  */
1844       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1845             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1846             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1847
1848       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1849
1850       cmp = compare_values (min, max);
1851
1852       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1853          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1854       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1855         {
1856           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1857             {
1858               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1859
1860               /* Take the lower of the two values.  */
1861               if (cmp != 1)
1862                 max = min;
1863
1864               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1865                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1866                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1867                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1868               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1869                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1870                                         type_min_value,
1871                                         integer_one_node, 0)
1872                      : type_min_value);
1873             }
1874           else
1875             {
1876               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1877                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1878                  anti-range.  */
1879               vr0.type = VR_RANGE;
1880               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1881               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1882             }
1883         }
1884
1885       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1886          range will be zero.  */
1887       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1888         {
1889           if (cmp == 1)
1890             max = min;
1891           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1892         }
1893       else
1894         {
1895           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1896           if (cmp == 1)
1897             {
1898               tree t = min;
1899               min = max;
1900               max = t;
1901             }
1902         }
1903     }
1904   else
1905     {
1906       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1907       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1908       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1909     }
1910
1911   cmp = compare_values (min, max);
1912   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1913     {
1914       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1915          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1916          the new range VARYING.  */
1917       set_value_range_to_varying (vr);
1918     }
1919   else
1920     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1921 }
1922
1923
1924 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
1925    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1926
1927 static void
1928 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1929 {
1930   tree op0, op1;
1931   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1932   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1933
1934   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1935      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1936   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
1937   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1938     vr0 = *(get_value_range (op0));
1939   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1940     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1941   else
1942     set_value_range_to_varying (&vr0);
1943
1944   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
1945   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1946     vr1 = *(get_value_range (op1));
1947   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1948     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1949   else
1950     set_value_range_to_varying (&vr1);
1951
1952   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
1953   vrp_meet (&vr0, &vr1);
1954   copy_value_range (vr, &vr0);
1955 }
1956
1957
1958 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1959    on the range of its operand and the expression code.  */
1960
1961 static void
1962 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1963 {
1964   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1965   if (val)
1966     {
1967       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1968          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1969          type.  */
1970       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1971       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1972     }
1973   else
1974     /* The result of a comparison is always true or false.  */
1975     set_value_range_to_truthvalue (vr, TREE_TYPE (expr));
1976 }
1977
1978
1979 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1980    in *VR.  */
1981
1982 static void
1983 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1984 {
1985   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1986
1987   if (code == ASSERT_EXPR)
1988     extract_range_from_assert (vr, expr);
1989   else if (code == SSA_NAME)
1990     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1991   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1992            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1993            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1994            || code == TRUTH_AND_EXPR
1995            || code == TRUTH_OR_EXPR
1996            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1997     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1998   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1999     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
2000   else if (code == COND_EXPR)
2001     extract_range_from_cond_expr (vr, expr);
2002   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2003     extract_range_from_comparison (vr, expr);
2004   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
2005     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
2006   else
2007     set_value_range_to_varying (vr);
2008
2009   /* If we got a varying range from the tests above, try a final
2010      time to derive a nonnegative or nonzero range.  This time
2011      relying primarily on generic routines in fold in conjunction
2012      with range data.  */
2013   if (vr->type == VR_VARYING)
2014     {
2015       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
2016           && vrp_expr_computes_nonnegative (expr))
2017         set_value_range_to_nonnegative (vr, TREE_TYPE (expr));
2018       else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
2019         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
2020     }
2021 }
2022
2023 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
2024    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
2025    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
2026
2027 static void
2028 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
2029                         tree var)
2030 {
2031   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type;
2032   enum ev_direction dir;
2033
2034   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
2035      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
2036   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2037     return;
2038
2039   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
2040   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
2041     return;
2042
2043   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
2044   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
2045
2046   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
2047      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
2048      a simple expression, compare_values and possibly other functions
2049      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
2050   if (step == NULL_TREE
2051       || !is_gimple_min_invariant (step)
2052       || !valid_value_p (init))
2053     return;
2054
2055   dir = scev_direction (chrec);
2056   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
2057          or decreases,  ... */
2058       dir == EV_DIR_UNKNOWN
2059       /* ... or if it may wrap.  */
2060       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
2061                                 true))
2062     return;
2063
2064   type = TREE_TYPE (var);
2065   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
2066     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
2067   else
2068     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
2069   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
2070     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
2071   else
2072     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
2073
2074   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2075     {
2076       min = tmin;
2077       max = tmax;
2078
2079       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
2080          from scalar evolutions should be better.  */
2081
2082       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2083         max = init;
2084       else
2085         min = init;
2086
2087       /* If we would create an invalid range, then just assume we
2088          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
2089          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
2090          parts of code, or for invalid programs.  */
2091       if (compare_values (min, max) == 1)
2092         return;
2093
2094       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2095     }
2096   else if (vr->type == VR_RANGE)
2097     {
2098       min = vr->min;
2099       max = vr->max;
2100
2101       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2102         {
2103           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
2104              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
2105           if (compare_values (init, max) == -1)
2106             {
2107               max = init;
2108
2109               /* If we just created an invalid range with the minimum
2110                  greater than the maximum, we fail conservatively.
2111                  This should happen only in unreachable
2112                  parts of code, or for invalid programs.  */
2113               if (compare_values (min, max) == 1)
2114                 return;
2115             }
2116         }
2117       else
2118         {
2119           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
2120           if (compare_values (init, min) == 1)
2121             {
2122               min = init;
2123
2124               /* Again, avoid creating invalid range by failing.  */
2125               if (compare_values (min, max) == 1)
2126                 return;
2127             }
2128         }
2129
2130       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2131     }
2132 }
2133
2134
2135 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
2136
2137    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
2138      all the values in the ranges.
2139
2140    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
2141
2142    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
2143      value of the comparison.  */
2144
2145
2146 static tree
2147 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2148 {
2149   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
2150   if (vr0->type == VR_VARYING
2151       || vr0->type == VR_UNDEFINED
2152       || vr1->type == VR_VARYING
2153       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
2154     return NULL_TREE;
2155
2156   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2157   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2158     {
2159       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2160          comparison.  */
2161       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2162         return NULL_TREE;
2163
2164       /* These comparisons are never statically computable.  */
2165       if (comp == GT_EXPR
2166           || comp == GE_EXPR
2167           || comp == LT_EXPR
2168           || comp == LE_EXPR)
2169         return NULL_TREE;
2170
2171       /* Equality can be computed only between a range and an
2172          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2173       if (vr0->type == VR_RANGE)
2174         {
2175           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2176           value_range_t *tmp = vr0;
2177           vr0 = vr1;
2178           vr1 = tmp;
2179         }
2180
2181       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2182
2183       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2184           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2185         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2186
2187       return NULL_TREE;
2188     }
2189
2190   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2191      operands around and change the comparison code.  */
2192   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2193     {
2194       value_range_t *tmp;
2195       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2196       tmp = vr0;
2197       vr0 = vr1;
2198       vr1 = tmp;
2199     }
2200
2201   if (comp == EQ_EXPR)
2202     {
2203       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2204          exactly one value.  */
2205       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2206           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
2207         {
2208           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
2209           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
2210           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2211             return boolean_true_node;
2212           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2213             return boolean_false_node;
2214         }
2215       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2216       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
2217                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
2218         return boolean_false_node;
2219
2220       return NULL_TREE;
2221     }
2222   else if (comp == NE_EXPR)
2223     {
2224       int cmp1, cmp2;
2225
2226       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2227          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2228          make sure that both comparisons yield similar results to
2229          avoid comparing values that cannot be compared at
2230          compile-time.  */
2231       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2232       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2233       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2234         return boolean_true_node;
2235
2236       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2237          return false.  */
2238       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2239                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
2240                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2241                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2242         return boolean_false_node;
2243
2244       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2245       else
2246         return NULL_TREE;
2247     }
2248   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2249     {
2250       int tst;
2251
2252       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2253       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2254       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2255           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2256         return boolean_true_node;
2257
2258       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2259       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2260       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2261           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2262         return boolean_false_node;
2263
2264       /* Otherwise, we don't know.  */
2265       return NULL_TREE;
2266     }
2267
2268   gcc_unreachable ();
2269 }
2270
2271
2272 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2273    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2274    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2275    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2276    possible to determine the value of the comparison.  */
2277
2278 static tree
2279 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
2280 {
2281   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2282     return NULL_TREE;
2283
2284   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2285   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2286     {
2287       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2288          compile time are equality and inequality.  */
2289       if (comp == GT_EXPR
2290           || comp == GE_EXPR
2291           || comp == LT_EXPR
2292           || comp == LE_EXPR)
2293         return NULL_TREE;
2294
2295       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2296       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2297         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2298
2299       return NULL_TREE;
2300     }
2301
2302   if (comp == EQ_EXPR)
2303     {
2304       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2305          one value.  */
2306       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
2307         {
2308           int cmp = compare_values (vr->min, val);
2309           if (cmp == 0)
2310             return boolean_true_node;
2311           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2312             return boolean_false_node;
2313         }
2314       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
2315                || compare_values (vr->max, val) == -1)
2316         return boolean_false_node;
2317
2318       return NULL_TREE;
2319     }
2320   else if (comp == NE_EXPR)
2321     {
2322       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2323       if (compare_values (vr->max, val) == -1
2324           || compare_values (vr->min, val) == 1)
2325         return boolean_true_node;
2326
2327       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2328          false.  */
2329       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
2330           && compare_values (vr->min, val) == 0)
2331         return boolean_false_node;
2332
2333       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2334       return NULL_TREE;
2335     }
2336   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2337     {
2338       int tst;
2339
2340       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2341       tst = compare_values (vr->max, val);
2342       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2343           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2344         return boolean_true_node;
2345
2346       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2347       tst = compare_values (vr->min, val);
2348       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2349           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2350         return boolean_false_node;
2351
2352       /* Otherwise, we don't know.  */
2353       return NULL_TREE;
2354     }
2355   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2356     {
2357       int tst;
2358
2359       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2360       tst = compare_values (vr->min, val);
2361       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2362           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2363         return boolean_true_node;
2364
2365       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2366       tst = compare_values (vr->max, val);
2367       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2368           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2369         return boolean_false_node;
2370
2371       /* Otherwise, we don't know.  */
2372       return NULL_TREE;
2373     }
2374
2375   gcc_unreachable ();
2376 }
2377
2378
2379 /* Debugging dumps.  */
2380
2381 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2382 void debug_value_range (value_range_t *);
2383 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2384 void debug_all_value_ranges (void);
2385 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2386 void debug_vr_equiv (bitmap);
2387
2388
2389 /* Dump value range VR to FILE.  */
2390
2391 void
2392 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2393 {
2394   if (vr == NULL)
2395     fprintf (file, "[]");
2396   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2397     fprintf (file, "UNDEFINED");
2398   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2399     {
2400       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2401
2402       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2403
2404       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2405           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2406           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2407         fprintf (file, "-INF");
2408       else
2409         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2410
2411       fprintf (file, ", ");
2412
2413       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2414           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2415         fprintf (file, "+INF");
2416       else
2417         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2418
2419       fprintf (file, "]");
2420
2421       if (vr->equiv)
2422         {
2423           bitmap_iterator bi;
2424           unsigned i, c = 0;
2425
2426           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2427
2428           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2429             {
2430               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2431               fprintf (file, " ");
2432               c++;
2433             }
2434
2435           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2436         }
2437     }
2438   else if (vr->type == VR_VARYING)
2439     fprintf (file, "VARYING");
2440   else
2441     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2442 }
2443
2444
2445 /* Dump value range VR to stderr.  */
2446
2447 void
2448 debug_value_range (value_range_t *vr)
2449 {
2450   dump_value_range (stderr, vr);
2451   fprintf (stderr, "\n");
2452 }
2453
2454
2455 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2456
2457 void
2458 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2459 {
2460   size_t i;
2461
2462   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2463     {
2464       if (vr_value[i])
2465         {
2466           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2467           fprintf (file, ": ");
2468           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2469           fprintf (file, "\n");
2470         }
2471     }
2472
2473   fprintf (file, "\n");
2474 }
2475
2476
2477 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2478
2479 void
2480 debug_all_value_ranges (void)
2481 {
2482   dump_all_value_ranges (stderr);
2483 }
2484
2485
2486 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2487    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2488    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2489
2490 static tree
2491 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2492 {
2493   tree n, assertion;
2494
2495   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2496   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2497
2498   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2499     {
2500       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
2501       assertion = build2 (GIMPLE_MODIFY_STMT, TREE_TYPE (v), n, a);
2502     }
2503   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2504     {
2505       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2506       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2507       gcc_assert (op0 == v);
2508       assertion = build2 (GIMPLE_MODIFY_STMT, TREE_TYPE (v), n,
2509                           boolean_false_node);
2510     }
2511   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2512     {
2513       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2514       gcc_assert (v == cond);
2515       assertion = build2 (GIMPLE_MODIFY_STMT,
2516                           TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2517     }
2518   else
2519     gcc_unreachable ();
2520
2521   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2522
2523   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2524      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2525      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2526      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2527   register_new_name_mapping (n, v);
2528
2529   return assertion;
2530 }
2531
2532
2533 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2534    point values.  */
2535
2536 static inline bool
2537 fp_predicate (tree expr)
2538 {
2539   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2540           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2541 }
2542
2543
2544 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2545    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2546    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2547    inferred.  */
2548
2549 static bool
2550 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2551 {
2552   *val_p = NULL_TREE;
2553   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2554
2555   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2556      abnormal edges.  */
2557   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2558     return false;
2559
2560   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2561      exceptions.  */
2562   if (tree_could_throw_p (stmt))
2563     return false;
2564
2565   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2566      successors, there is no point inferring anything about any of its
2567      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2568      for the assertion, anyway.  */
2569   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2570     return false;
2571
2572   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2573      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2574   if (flag_delete_null_pointer_checks && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2575     {
2576       bool is_store;
2577       unsigned num_uses, num_derefs;
2578
2579       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2580       if (num_derefs > 0)
2581         {
2582           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2583           *comp_code_p = NE_EXPR;
2584           return true;
2585         }
2586     }
2587
2588   return false;
2589 }
2590
2591
2592 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2593 void debug_asserts_for (tree);
2594 void dump_all_asserts (FILE *);
2595 void debug_all_asserts (void);
2596
2597 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2598
2599 void
2600 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2601 {
2602   assert_locus_t loc;
2603
2604   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2605   print_generic_expr (file, name, 0);
2606   fprintf (file, "\n");
2607
2608   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2609   while (loc)
2610     {
2611       fprintf (file, "\t");
2612       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2613       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2614       if (loc->e)
2615         {
2616           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2617                    loc->e->dest->index);
2618           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2619         }
2620       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2621       print_generic_expr (file, name, 0);
2622       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2623       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2624       fprintf (file, "\n\n");
2625       loc = loc->next;
2626     }
2627
2628   fprintf (file, "\n");
2629 }
2630
2631
2632 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2633
2634 void
2635 debug_asserts_for (tree name)
2636 {
2637   dump_asserts_for (stderr, name);
2638 }
2639
2640
2641 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2642
2643 void
2644 dump_all_asserts (FILE *file)
2645 {
2646   unsigned i;
2647   bitmap_iterator bi;
2648
2649   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2650   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2651     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2652   fprintf (file, "\n");
2653 }
2654
2655
2656 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2657
2658 void
2659 debug_all_asserts (void)
2660 {
2661   dump_all_asserts (stderr);
2662 }
2663
2664
2665 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2666    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2667    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2668    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2669
2670    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2671    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2672    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2673    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2674    must not be NULL.  */
2675
2676 static void
2677 register_new_assert_for (tree name,
2678                          enum tree_code comp_code,
2679                          tree val,
2680                          basic_block bb,
2681                          edge e,
2682                          block_stmt_iterator si)
2683 {
2684   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2685   bool found;
2686   basic_block dest_bb;
2687
2688 #if defined ENABLE_CHECKING
2689   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2690
2691   if (e == NULL)
2692     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2693                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2694 #endif
2695
2696   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2697      determine if the new location is dominated by a previously
2698      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2699      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2700      necessarily true.
2701
2702      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2703      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2704      E->DEST dominates.
2705
2706      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2707      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2708      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2709      the new location to move another assertion previously registered
2710      at a block dominated by E->DEST.  */
2711   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2712
2713   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2714      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2715      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2716      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2717      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2718      move the assertion up in the dominance tree).
2719
2720      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2721      should not be more than a handful of assertions registered per
2722      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2723      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2724   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2725   last_loc = loc;
2726   found = false;
2727   while (loc)
2728     {
2729       if (loc->comp_code == comp_code
2730           && (loc->val == val
2731               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2732         {
2733           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2734              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2735              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2736              that we don't check strict dominance here to avoid
2737              replicating the same assertion inside the same basic
2738              block more than once (e.g., when a pointer is
2739              dereferenced several times inside a block).
2740
2741              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2742              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2743              dominate all the other insertions that we may want to
2744              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2745              insertion, don't do this dominance check.  */
2746           if (e == NULL
2747               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2748             return;
2749
2750           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2751              dominates the existing location for the assertion, move
2752              the assertion up in the dominance tree by updating its
2753              location information.  */
2754           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2755               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2756             {
2757               loc->bb = dest_bb;
2758               loc->e = e;
2759               loc->si = si;
2760               return;
2761             }
2762         }
2763
2764       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2765       last_loc = loc;
2766       loc = loc->next;
2767     }
2768
2769   /* If we didn't find an assertion already registered for
2770      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2771      assertions associated with NAME.  */
2772   n = XNEW (struct assert_locus_d);
2773   n->bb = dest_bb;
2774   n->e = e;
2775   n->si = si;
2776   n->comp_code = comp_code;
2777   n->val = val;
2778   n->next = NULL;
2779
2780   if (last_loc)
2781     last_loc->next = n;
2782   else
2783     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2784
2785   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2786 }
2787
2788 /* COND is a predicate which uses NAME.  Extract a suitable test code
2789    and value and store them into *CODE_P and *VAL_P so the predicate
2790    is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
2791
2792    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
2793
2794    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
2795
2796 static bool
2797 extract_code_and_val_from_cond (tree name, tree cond, bool invert,
2798                                 enum tree_code *code_p, tree *val_p)
2799 {
2800   enum tree_code comp_code;
2801   tree val;
2802
2803   /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2804   if (cond == name)
2805     {
2806       /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2807          case we create the predicate NAME == true or
2808          NAME == false accordingly.  */
2809       comp_code = EQ_EXPR;
2810       val = invert ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2811     }
2812   else
2813     {
2814       /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2815          or VAL COMP NAME.  */
2816       if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2817         {
2818           /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2819              COMP around because we need to register NAME as the
2820              first operand in the predicate.  */
2821           comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2822           val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2823         }
2824       else
2825         {
2826           /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2827              comparison code remains unchanged.  */
2828           comp_code = TREE_CODE (cond);
2829           val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2830         }
2831
2832       /* Invert the comparison code as necessary.  */
2833       if (invert)
2834         comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2835
2836       /* VRP does not handle float types.  */
2837       if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
2838         return false;
2839
2840       /* Do not register always-false predicates.
2841          FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
2842          enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2843          fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2844       if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2845           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
2846         {
2847           tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2848           tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2849
2850           if (comp_code == GT_EXPR
2851               && (!max
2852                   || compare_values (val, max) == 0))
2853             return false;
2854
2855           if (comp_code == LT_EXPR
2856               && (!min
2857                   || compare_values (val, min) == 0))
2858             return false;
2859         }
2860     }
2861   *code_p = comp_code;
2862   *val_p = val;
2863   return true;
2864 }
2865
2866 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
2867    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
2868    operands in OP's defining statement.
2869
2870    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
2871    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
2872
2873 static bool
2874 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
2875                             edge e, block_stmt_iterator bsi)
2876 {
2877   bool retval = false;
2878   tree op_def, rhs, val;
2879
2880   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
2881   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
2882     return false;
2883
2884   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
2885      more than once go ahead and register an assert for OP.
2886
2887      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
2888      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
2889      the subgraph).  */
2890   if (!has_single_use (op))
2891     {
2892       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2893       register_new_assert_for (op, code, val, NULL, e, bsi);
2894       retval = true;
2895     }
2896
2897   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
2898      a truth operation or some bit operations, then we may be able
2899      to register information about the operands of that assignment.  */
2900   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
2901   if (TREE_CODE (op_def) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
2902     return retval;
2903
2904   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (op_def, 1);
2905
2906   if (COMPARISON_CLASS_P (rhs))
2907     {
2908       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
2909       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2910       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
2911
2912       /* Conditionally register an assert for each SSA_NAME in the
2913          comparison.  */
2914       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
2915           && !has_single_use (op0)
2916           && extract_code_and_val_from_cond (op0, rhs,
2917                                              invert, &code, &val))
2918         {
2919           register_new_assert_for (op0, code, val, NULL, e, bsi);
2920           retval = true;
2921         }
2922
2923       /* Similarly for the second operand of the comparison.  */
2924       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
2925           && !has_single_use (op1)
2926           && extract_code_and_val_from_cond (op1, rhs,
2927                                              invert, &code, &val))
2928         {
2929           register_new_assert_for (op1, code, val, NULL, e, bsi);
2930           retval = true;
2931         }
2932     }
2933   else if ((code == NE_EXPR
2934             && (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_AND_EXPR
2935                 || TREE_CODE (rhs) == BIT_AND_EXPR))
2936            || (code == EQ_EXPR
2937                && (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_OR_EXPR
2938                    || TREE_CODE (rhs) == BIT_IOR_EXPR)))
2939     {
2940       /* Recurse on each operand.  */
2941       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
2942                                             code, e, bsi);
2943       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 1),
2944                                             code, e, bsi);
2945     }
2946   else if (TREE_CODE (rhs) == TRUTH_NOT_EXPR)
2947     {
2948       /* Recurse, flipping CODE.  */
2949       code = invert_tree_comparison (code, false);
2950       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
2951                                             code, e, bsi);
2952     }
2953   else if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
2954     {
2955       /* Recurse through the copy.  */
2956       retval |= register_edge_assert_for_1 (rhs, code, e, bsi);
2957     }
2958   else if (TREE_CODE (rhs) == NOP_EXPR
2959            || TREE_CODE (rhs) == CONVERT_EXPR
2960            || TREE_CODE (rhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
2961            || TREE_CODE (rhs) == NON_LVALUE_EXPR)
2962     {
2963       /* Recurse through the type conversion.  */
2964       retval |= register_edge_assert_for_1 (TREE_OPERAND (rhs, 0),
2965                                             code, e, bsi);
2966     }
2967
2968   return retval;
2969 }
2970
2971 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2972    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
2973    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
2974
2975 static bool
2976 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si, tree cond)
2977 {
2978   tree val;
2979   enum tree_code comp_code;
2980   bool retval = false;
2981   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2982
2983   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2984      abnormal edges.  */
2985   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2986     return false;
2987
2988   if (!extract_code_and_val_from_cond (name, cond, is_else_edge,
2989                                        &comp_code, &val))
2990     return false;
2991
2992   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
2993      reachable from E.  */
2994   if (TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2995     {
2996       register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2997       retval = true;
2998     }
2999
3000   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
3001      the value zero or one, then we may be able to assert values
3002      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
3003
3004   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for TRUTH_AND_EXPR defining
3005      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_AND_EXPR
3006      have nonzero value.  */
3007   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
3008        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
3009     {
3010       tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
3011
3012       if (TREE_CODE (def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3013           && (TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == TRUTH_AND_EXPR
3014               || TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == BIT_AND_EXPR))
3015         {
3016           tree op0 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3017           tree op1 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 1);
3018           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
3019           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
3020         }
3021     }
3022
3023   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for TRUTH_OR_EXPR defining
3024      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_OR_EXPR
3025      have zero value.  */
3026   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
3027        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
3028     {
3029       tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
3030
3031       if (TREE_CODE (def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3032           && (TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == TRUTH_OR_EXPR
3033               || TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == BIT_IOR_EXPR))
3034         {
3035           tree op0 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3036           tree op1 = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 1);
3037           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
3038           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
3039         }
3040     }
3041
3042   return retval;
3043 }
3044
3045
3046 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
3047
3048 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
3049    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
3050    The last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
3051
3052    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
3053    the predicate operands, an assert location node is added to the
3054    list of assertions for the corresponding operands.  */
3055
3056 static bool
3057 find_conditional_asserts (basic_block bb, tree last)
3058 {
3059   bool need_assert;
3060   block_stmt_iterator bsi;
3061   tree op;
3062   edge_iterator ei;
3063   edge e;
3064   ssa_op_iter iter;
3065
3066   need_assert = false;
3067   bsi = bsi_for_stmt (last);
3068
3069   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
3070      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
3071      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
3072      insert.  */
3073   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3074     {
3075       if (e->dest == bb)
3076         continue;
3077
3078       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
3079          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
3080          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
3081          if they had been found in a block upstream from BB.
3082
3083          This is actually a bad idea is some cases, particularly jump
3084          threading.  Consider a CFG like the following:
3085
3086                     0
3087                    /|
3088                   1 |
3089                    \|
3090                     2
3091                    / \
3092                   3   4
3093
3094          Assume that one or more operands in the conditional at the
3095          end of block 0 are used in a conditional in block 2, but not
3096          anywhere in block 1.  In this case we will not insert any
3097          assert statements in block 1, which may cause us to miss
3098          opportunities to optimize, particularly for jump threading.  */
3099       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3100         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3101
3102       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
3103          to determine if any of the operands in the conditional
3104          predicate are used.  */
3105       if (e->dest != bb)
3106         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
3107
3108       /* Register the necessary assertions for each operand in the
3109          conditional predicate.  */
3110       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3111         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
3112                                                  COND_EXPR_COND (last));
3113     }
3114
3115   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
3116      conditional.  */
3117   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3118     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3119
3120   return need_assert;
3121 }
3122
3123
3124 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
3125    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
3126    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
3127    list of assertions already generated for N_i is scanned to
3128    determine if A is actually needed.
3129
3130    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
3131    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
3132    new location for A is recorded instead.
3133
3134    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
3135       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
3136
3137    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
3138       value range for N, then if N was not already generated by an
3139       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
3140       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
3141       assume that N is not NULL.
3142
3143    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
3144       information from the predicate but need to insert different
3145       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
3146       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
3147       expression of the form 'X op Y', then
3148
3149       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
3150
3151       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
3152          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
3153          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
3154          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
3155
3156       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
3157
3158       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
3159
3160       For instance,
3161
3162             if (a == 9)
3163               b = a;
3164             else
3165               b = c + 1;
3166
3167       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
3168       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
3169       on the ELSE clause would be unnecessary.
3170
3171    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
3172       into BB's dominator children.
3173
3174    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
3175    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
3176    location for name N is found, it is registered by calling
3177    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
3178    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
3179    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
3180    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
3181    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
3182
3183    If this function returns true, then it means that there are names
3184    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
3185    inserted by process_assert_insertions.
3186
3187    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
3188
3189 static bool
3190 find_assert_locations (basic_block bb)
3191 {
3192   block_stmt_iterator si;
3193   tree last, phi;
3194   bool need_assert;
3195   basic_block son;
3196
3197   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
3198     return false;
3199
3200   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
3201
3202   need_assert = false;
3203
3204   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
3205   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3206     {
3207       use_operand_p arg_p;
3208       ssa_op_iter i;
3209
3210       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
3211         {
3212           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
3213           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3214             {
3215               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
3216               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
3217             }
3218         }
3219     }
3220
3221   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
3222      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
3223   last = NULL_TREE;
3224   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3225     {
3226       tree stmt, op;
3227       ssa_op_iter i;
3228
3229       stmt = bsi_stmt (si);
3230
3231       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
3232       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
3233         {
3234           tree value;
3235           enum tree_code comp_code;
3236
3237           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
3238              the sub-graph of a conditional block, when we return from
3239              this recursive walk, our parent will use the
3240              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
3241              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
3242           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3243
3244           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
3245              range for it, and we don't find a previous assertion for
3246              it, create a new assertion location node for OP.  */
3247           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
3248             {
3249               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
3250                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
3251                  was set via a typecast.
3252
3253                  If so, then we can also infer a nonzero value range
3254                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
3255               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
3256                 {
3257                   tree t = op;
3258                   tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3259
3260                   while (TREE_CODE (def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3261                          && TREE_CODE
3262                              (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1)) == NOP_EXPR
3263                          && TREE_CODE
3264                              (TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1),
3265                                             0)) == SSA_NAME
3266                          && POINTER_TYPE_P
3267                              (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
3268                                           (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt,
3269                                                                 1), 0))))
3270                     {
3271                       t = TREE_OPERAND (GIMPLE_STMT_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3272                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3273
3274                       /* Note we want to register the assert for the
3275                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
3276                          conversion.  */
3277                       if (! has_single_use (t))
3278                         {
3279                           register_new_assert_for (t, comp_code, value,
3280                                                    bb, NULL, si);
3281                           need_assert = true;
3282                         }
3283                     }
3284                 }
3285
3286               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
3287                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
3288                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
3289               if (!has_single_use (op))
3290                 {
3291                   register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
3292                   need_assert = true;
3293                 }
3294             }
3295         }
3296
3297       /* Remember the last statement of the block.  */
3298       last = stmt;
3299     }
3300
3301   /* If BB's last statement is a conditional expression
3302      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
3303      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
3304   if (last
3305       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
3306       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
3307       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
3308     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
3309
3310   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
3311   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
3312        son;
3313        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3314     need_assert |= find_assert_locations (son);
3315
3316   return need_assert;
3317 }
3318
3319
3320 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
3321    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
3322
3323 static bool
3324 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
3325 {
3326   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
3327   tree stmt, cond, assert_expr;
3328   edge_iterator ei;
3329   edge e;
3330
3331   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
3332   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
3333
3334   if (loc->e)
3335     {
3336       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
3337          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
3338 #if defined ENABLE_CHECKING
3339       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
3340           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
3341 #endif
3342
3343       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
3344       return true;
3345     }
3346
3347   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
3348      statement must not be the last statement in the block.  */
3349   stmt = bsi_stmt (loc->si);
3350   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
3351     {
3352       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
3353       return false;
3354     }
3355
3356   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
3357      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
3358      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
3359      out of BB.  */
3360   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
3361     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
3362       {
3363         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
3364         return true;
3365       }
3366
3367   gcc_unreachable ();
3368 }
3369
3370
3371 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
3372    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
3373    found in ASSERTS_FOR[i].  */
3374
3375 static void
3376 process_assert_insertions (void)
3377 {
3378   unsigned i;
3379   bitmap_iterator bi;
3380   bool update_edges_p = false;
3381   int num_asserts = 0;
3382
3383   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3384     dump_all_asserts (dump_file);
3385
3386   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3387     {
3388       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3389       gcc_assert (loc);
3390
3391       while (loc)
3392         {
3393           assert_locus_t next = loc->next;
3394           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3395           free (loc);
3396           loc = next;
3397           num_asserts++;
3398         }
3399     }
3400
3401   if (update_edges_p)
3402     bsi_commit_edge_inserts ();
3403
3404   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3405     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3406              num_asserts);
3407 }
3408
3409
3410 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3411    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3412    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3413    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3414
3415    x = ...
3416    y = ...
3417    if (x < y)
3418      y = x - 2;
3419    else
3420      x = y + 3;
3421
3422    this pass will transform the code into:
3423
3424    x = ...
3425    y = ...
3426    if (x < y)
3427     {
3428       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3429       y = x - 2
3430     }
3431    else
3432     {
3433       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3434       x = y + 3
3435     }
3436
3437    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3438    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3439    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3440    definition of 'x'.  */
3441
3442 static void
3443 insert_range_assertions (void)
3444 {
3445   edge e;
3446   edge_iterator ei;
3447   bool update_ssa_p;
3448
3449   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3450   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3451
3452   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3453   sbitmap_zero (blocks_visited);
3454
3455   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3456   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3457
3458   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3459
3460   update_ssa_p = false;
3461   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3462     if (find_assert_locations (e->dest))
3463       update_ssa_p = true;
3464
3465   if (update_ssa_p)
3466     {
3467       process_assert_insertions ();
3468       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3469     }
3470
3471   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3472     {
3473       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3474       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3475     }
3476
3477   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3478   free (asserts_for);
3479   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3480 }
3481
3482 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
3483    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
3484    array subscript is a contant, check if it is outside valid
3485    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
3486    non-overlapping with valid range.
3487    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
3488
3489 static void
3490 check_array_ref (tree ref, location_t* locus, bool ignore_off_by_one)
3491 {
3492   value_range_t* vr = NULL;
3493   tree low_sub, up_sub;
3494   tree low_bound, up_bound = array_ref_up_bound (ref);
3495
3496   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
3497
3498   if (!up_bound || !locus || TREE_NO_WARNING (ref)
3499       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
3500       /* Can not check flexible arrays.  */
3501       || (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (ref)) == NULL_TREE
3502           && TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref)) != NULL_TREE
3503           && TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref))) == NULL_TREE)
3504       /* Accesses after the end of arrays of size 0 (gcc
3505          extension) and 1 are likely intentional ("struct
3506          hack").  */
3507       || compare_tree_int (up_bound, 1) <= 0)
3508     return;
3509
3510   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
3511
3512   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
3513     {
3514       vr = get_value_range (low_sub);
3515       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3516         {
3517           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
3518           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
3519         }
3520     }
3521
3522   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3523     {
3524       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
3525           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
3526           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
3527           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
3528         {
3529           warning (OPT_Warray_bounds,
3530                    "%Harray subscript is outside array bounds", locus);
3531           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
3532         }
3533     }
3534   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
3535            && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
3536            && !tree_int_cst_equal (up_bound, up_sub)
3537            && (!ignore_off_by_one
3538                || !tree_int_cst_equal (int_const_binop (PLUS_EXPR,
3539                                                         up_bound,
3540                                                         integer_one_node,
3541                                                         0),
3542                                        up_sub)))
3543     {
3544       warning (OPT_Warray_bounds, "%Harray subscript is above array bounds",
3545                locus);
3546       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
3547     }
3548   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
3549            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
3550     {
3551       warning (OPT_Warray_bounds, "%Harray subscript is below array bounds",
3552                locus);
3553       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
3554     }
3555 }
3556
3557 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
3558    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
3559    subscript one outside the valid range is allowed). Call
3560    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
3561    passed in DATA.  */
3562
3563 static tree
3564 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
3565 {
3566   tree t = *tp;
3567   location_t *location = EXPR_LOCUS ((tree) data);
3568
3569   *walk_subtree = TRUE;
3570
3571   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
3572     check_array_ref (t, location, false /*ignore_off_by_one*/);
3573   else if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
3574     {
3575        t = TREE_OPERAND (t, 0);
3576
3577        /* Don't warn on statements like
3578           ssa_name = 500 + &array[-200] which are sometimes
3579           produced by various optimizing passes.  */
3580        if (TREE_CODE ((tree)data) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3581            && BINARY_CLASS_P (GIMPLE_STMT_OPERAND ((tree)data, 1)))
3582          {
3583            *walk_subtree = FALSE;
3584            return NULL_TREE;
3585          }
3586        while (handled_component_p (t))
3587          {
3588            if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
3589              check_array_ref (t, location, true /*ignore_off_by_one*/);
3590            t = TREE_OPERAND (t, 0);
3591          }
3592        *walk_subtree = FALSE;
3593     }
3594
3595   return NULL_TREE;
3596 }
3597
3598 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
3599    on them.  */
3600
3601 static void
3602 check_all_array_refs (void)
3603 {
3604   basic_block bb;
3605   block_stmt_iterator si;
3606
3607   FOR_EACH_BB (bb)
3608     {
3609       /* Skip bb's that are clearly unreachable.  */
3610       if (single_pred_p (bb))
3611       {
3612         basic_block pred_bb = EDGE_PRED (bb, 0)->src;
3613         tree ls = NULL_TREE;
3614
3615         if (!bsi_end_p (bsi_last (pred_bb)))
3616           ls = bsi_stmt (bsi_last (pred_bb));
3617
3618         if (ls && TREE_CODE (ls) == COND_EXPR
3619             && ((COND_EXPR_COND (ls) == boolean_false_node
3620                  && (EDGE_PRED (bb, 0)->flags & EDGE_TRUE_VALUE))
3621                 || (COND_EXPR_COND (ls) == boolean_true_node
3622                     && (EDGE_PRED (bb, 0)->flags & EDGE_FALSE_VALUE))))
3623           continue;
3624       }
3625       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3626         walk_tree (bsi_stmt_ptr (si), check_array_bounds,
3627                    bsi_stmt (si), NULL);
3628     }
3629 }
3630
3631 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3632    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3633    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3634    VRP.
3635
3636    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3637    names that had useful range information attached to them.  For
3638    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3639    then N_i will have the range [3, +INF].
3640
3641    However, by converting the assertion into the implied copy
3642    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3643    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3644    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3645    things like jump threading.
3646
3647    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3648    VRP need to handle them appropriately.
3649
3650    Another approach would be to make the range information a first
3651    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3652    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3653    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3654
3655 static void
3656 remove_range_assertions (void)
3657 {
3658   basic_block bb;
3659   block_stmt_iterator si;
3660
3661   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3662      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3663      referenced by the current BSI.  */
3664   FOR_EACH_BB (bb)
3665     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3666       {
3667         tree stmt = bsi_stmt (si);
3668         tree use_stmt;
3669
3670         if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3671             && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3672           {
3673             tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1), var;
3674             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3675             use_operand_p use_p;
3676             imm_use_iterator iter;
3677
3678             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3679
3680             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
3681             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3682             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
3683                                    GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0))
3684               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
3685                 {
3686                   SET_USE (use_p, var);
3687                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
3688                 }
3689
3690             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3691             bsi_remove (&si, true);
3692             release_defs (stmt);
3693           }
3694         else
3695           bsi_next (&si);
3696       }
3697
3698   sbitmap_free (blocks_visited);
3699 }
3700
3701
3702 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3703
3704 static bool
3705 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3706 {
3707   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3708       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3709       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3710           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3711     return true;
3712   else if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3713     {
3714       tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
3715       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
3716
3717       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3718          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3719          builtin functions.  */
3720       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3721           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3722               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3723           && ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3724                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3725                && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3726                && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3727               || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
3728         return true;
3729     }
3730   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3731     return true;
3732
3733   return false;
3734 }
3735
3736
3737 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3738
3739 static void
3740 vrp_initialize (void)
3741 {
3742   basic_block bb;
3743
3744   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3745
3746   FOR_EACH_BB (bb)
3747     {
3748       block_stmt_iterator si;
3749       tree phi;
3750
3751       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3752         {
3753           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3754             {
3755               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3756               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3757               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3758             }
3759           else
3760             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3761         }
3762
3763       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3764         {
3765           tree stmt = bsi_stmt (si);
3766
3767           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3768             {
3769               ssa_op_iter i;
3770               tree def;
3771               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3772                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3773               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3774             }
3775           else
3776             {
3777               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3778             }
3779         }
3780     }
3781 }
3782
3783
3784 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3785    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3786
3787 static enum ssa_prop_result
3788 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3789 {
3790   tree lhs, rhs, def;
3791   ssa_op_iter iter;
3792
3793   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 0);
3794   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
3795
3796   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3797   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3798       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3799            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
3800               build_range_type.  */
3801            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
3802            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
3803           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3804     {
3805       struct loop *l;
3806       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3807
3808       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3809
3810       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3811          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3812          information.  */
3813       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3814         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3815
3816       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3817         {
3818           *output_p = lhs;
3819
3820           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3821             {
3822               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3823               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3824               fprintf (dump_file, ": ");
3825               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3826               fprintf (dump_file, "\n\n");
3827             }
3828
3829           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3830             return SSA_PROP_VARYING;
3831
3832           return SSA_PROP_INTERESTING;
3833         }
3834
3835       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3836     }
3837
3838   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3839   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3840     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3841
3842   return SSA_PROP_VARYING;
3843 }
3844
3845
3846 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3847    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3848    compare_range_with_value.  */
3849
3850 static tree
3851 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3852 {
3853   bitmap_iterator bi;
3854   unsigned i;
3855   bitmap e;
3856   tree retval, t;
3857
3858   t = retval = NULL_TREE;
3859
3860   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3861   e = get_value_range (var)->equiv;
3862
3863   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3864      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3865      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3866   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3867
3868   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3869     {
3870       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3871
3872       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3873          range.  This allows us to compare against names that may
3874          have N_i in their ranges.  */
3875       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3876         {
3877           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3878           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3879           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3880         }
3881
3882       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3883       if (t)
3884         {
3885           /* If we get different answers from different members
3886              of the equivalence set this check must be in a dead
3887              code region.  Folding it to a trap representation
3888              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
3889           if (retval != NULL
3890               && t != retval)
3891             {
3892               retval = NULL_TREE;
3893               break;
3894             }
3895           retval = t;
3896         }
3897     }
3898
3899   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3900   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3901
3902   if (retval)
3903     return retval;
3904
3905   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3906   return NULL_TREE;
3907 }
3908
3909
3910 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3911    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3912    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3913    returned by compare_ranges.  */
3914
3915 static tree
3916 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3917 {
3918   tree t, retval;
3919   bitmap e1, e2;
3920   bitmap_iterator bi1, bi2;
3921   unsigned i1, i2;
3922
3923   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3924      ranges of every name equivalent to N2.  */
3925   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3926   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3927
3928   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3929      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3930      ranges.  */
3931   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3932   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3933
3934   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3935      names can be compared without checking their ranges.  */
3936   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3937     {
3938       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3939       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3940
3941       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3942              ? boolean_true_node
3943              : boolean_false_node;
3944     }
3945
3946   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3947      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3948      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3949   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3950     {
3951       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3952
3953       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3954       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3955         {
3956           vr1.type = VR_RANGE;
3957           vr1.min = ssa_name (i1);
3958           vr1.max = ssa_name (i1);
3959         }
3960
3961       t = retval = NULL_TREE;
3962       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3963         {
3964           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3965
3966           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3967             {
3968               vr2.type = VR_RANGE;
3969               vr2.min = ssa_name (i2);
3970               vr2.max = ssa_name (i2);
3971             }
3972
3973           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3974           if (t)
3975             {
3976               /* If we get different answers from different members
3977                  of the equivalence set this check must be in a dead
3978                  code region.  Folding it to a trap representation
3979                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
3980               if (retval != NULL
3981                   && t != retval)
3982                 {
3983                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3984                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3985                   return NULL_TREE;
3986                 }
3987               retval = t;
3988             }
3989         }
3990
3991       if (retval)
3992         {
3993           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3994           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3995           return retval;
3996         }
3997     }
3998
3999   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
4000      comparison.  */
4001   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4002   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4003   return NULL_TREE;
4004 }
4005
4006
4007 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
4008    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
4009    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
4010    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
4011    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
4012
4013    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
4014    the operands in COND are used when trying to compute its value.
4015    This is only used during final substitution.  During propagation,
4016    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
4017
4018 tree
4019 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
4020 {
4021   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
4022               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
4023
4024   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
4025     {
4026       value_range_t *vr;
4027       tree retval;
4028
4029       if (use_equiv_p)
4030         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
4031       else
4032         {
4033           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
4034           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
4035         }
4036
4037       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
4038       if (retval)
4039         return retval;
4040
4041       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
4042          return it.  */
4043       vr = get_value_range (cond);
4044       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
4045         return vr->min;
4046     }
4047   else
4048     {
4049       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4050       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4051
4052       /* We only deal with integral and pointer types.  */
4053       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4054           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
4055         return NULL_TREE;
4056
4057       if (use_equiv_p)
4058         {
4059           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4060             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
4061           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4062             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
4063           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4064             return compare_name_with_value (
4065                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
4066         }
4067       else
4068         {
4069           value_range_t *vr0, *vr1;
4070
4071           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
4072           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
4073
4074           if (vr0 && vr1)
4075             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
4076           else if (vr0 && vr1 == NULL)
4077             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
4078           else if (vr0 == NULL && vr1)
4079             return compare_range_with_value (
4080                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
4081         }
4082     }
4083
4084   /* Anything else cannot be computed statically.  */
4085   return NULL_TREE;
4086 }
4087
4088
4089 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
4090    will be taken out of STMT's basic block, record it in
4091    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
4092    SSA_PROP_VARYING.  */
4093
4094 static enum ssa_prop_result
4095 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
4096 {
4097   tree cond, val;
4098
4099   *taken_edge_p = NULL;
4100
4101   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
4102      add ASSERT_EXPRs for them.  */
4103   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
4104     return SSA_PROP_VARYING;
4105
4106   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4107
4108   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4109     {
4110       tree use;
4111       ssa_op_iter i;
4112
4113       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
4114       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4115       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
4116
4117       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
4118         {
4119           fprintf (dump_file, "\t");
4120           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
4121           fprintf (dump_file, ": ");
4122           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
4123         }
4124
4125       fprintf (dump_file, "\n");
4126     }
4127
4128   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
4