OSDN Git Service

PR tree-optimization/27364
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "tree-scalar-evolution.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "tree-chrec.h"
39
40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
41    sub-graph in find_assert_locations.  */
42 static sbitmap found_in_subgraph;
43
44 /* Local functions.  */
45 static int compare_values (tree val1, tree val2);
46
47 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
48    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
49    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
50    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
51    SSA name.  */
52 struct assert_locus_d
53 {
54   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
55   basic_block bb;
56
57   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
58      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
59   edge e;
60
61   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
62   block_stmt_iterator si;
63
64   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
65   enum tree_code comp_code;
66
67   /* Value being compared against.  */
68   tree val;
69
70   /* Next node in the linked list.  */
71   struct assert_locus_d *next;
72 };
73
74 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
75
76 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
77    assertions that should be inserted in the IL.  */
78 static bitmap need_assert_for;
79
80 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
81    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
82    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
83 static assert_locus_t *asserts_for;
84
85 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
86    visiting the same block more than once.  */
87 static sbitmap blocks_visited;
88
89 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
90    of values that SSA name N_I may take.  */
91 static value_range_t **vr_value;
92
93
94 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
95    current function signature.  */
96
97 static bool
98 nonnull_arg_p (tree arg)
99 {
100   tree t, attrs, fntype;
101   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
102
103   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
104
105   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
106   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
107
108   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
109   if (attrs == NULL_TREE)
110     return false;
111
112   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
113   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
114     return true;
115
116   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
117   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
118        t;
119        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
120     {
121       if (t == arg)
122         break;
123     }
124
125   gcc_assert (t == arg);
126
127   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
128   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
129     {
130       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
131         return true;
132     }
133
134   return false;
135 }
136
137
138 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
139
140 static void
141 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
142                  tree max, bitmap equiv)
143 {
144 #if defined ENABLE_CHECKING
145   /* Check the validity of the range.  */
146   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
147     {
148       int cmp;
149
150       gcc_assert (min && max);
151
152       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
153         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
154                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
155
156       cmp = compare_values (min, max);
157       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
158     }
159
160   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
161     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
162
163   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
164     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
165 #endif
166
167   vr->type = t;
168   vr->min = min;
169   vr->max = max;
170
171   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
172      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
173   if (vr->equiv == NULL)
174     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
175
176   if (equiv != vr->equiv)
177     {
178       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
179         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
180       else
181         bitmap_clear (vr->equiv);
182     }
183 }
184
185
186 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
187
188 static inline void
189 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
190 {
191   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
192 }
193
194 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.  */
195
196 static inline void
197 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type)
198 {
199   tree zero = build_int_cst (type, 0);
200   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, TYPE_MAX_VALUE (type), vr->equiv);
201 }
202
203 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
204
205 static inline void
206 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
207 {
208   tree zero = build_int_cst (type, 0);
209   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
210 }
211
212
213 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
214
215 static inline void
216 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
217 {
218   tree zero = build_int_cst (type, 0);
219   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
220 }
221
222
223 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
224
225 static inline void
226 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
227 {
228   vr->type = VR_VARYING;
229   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
230   if (vr->equiv)
231     bitmap_clear (vr->equiv);
232 }
233
234
235 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
236
237 static inline void
238 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
239 {
240   vr->type = VR_UNDEFINED;
241   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
242   if (vr->equiv)
243     bitmap_clear (vr->equiv);
244 }
245
246
247 /* Return value range information for VAR.  
248
249    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
250    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
251
252 static value_range_t *
253 get_value_range (tree var)
254 {
255   value_range_t *vr;
256   tree sym;
257   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
258
259   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
260   if (! vr_value)
261     return NULL;
262
263   vr = vr_value[ver];
264   if (vr)
265     return vr;
266
267   /* Create a default value range.  */
268   vr_value[ver] = vr = XNEW (value_range_t);
269   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
270
271   /* Allocate an equivalence set.  */
272   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
273
274   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
275      in VAR's type.  */
276   sym = SSA_NAME_VAR (var);
277   if (var == default_def (sym))
278     {
279       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
280          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
281          default definitions of PARM_DECLs.  */
282       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
283           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
284           && nonnull_arg_p (sym))
285         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
286       else
287         set_value_range_to_varying (vr);
288     }
289
290   return vr;
291 }
292
293
294 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
295    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
296    value.
297
298    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
299    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
300    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
301    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
302    is the range object associated with another SSA name.  */
303
304 static inline bool
305 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
306 {
307   value_range_t *old_vr;
308   bool is_new;
309
310   /* Update the value range, if necessary.  */
311   old_vr = get_value_range (var);
312   is_new = old_vr->type != new_vr->type
313            || old_vr->min != new_vr->min
314            || old_vr->max != new_vr->max
315            || (old_vr->equiv == NULL && new_vr->equiv)
316            || (old_vr->equiv && new_vr->equiv == NULL)
317            || (!bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv));
318
319   if (is_new)
320     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
321                      new_vr->equiv);
322
323   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
324   new_vr->equiv = NULL;
325
326   return is_new;
327 }
328
329
330 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
331
332 static void
333 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
334 {
335   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
336   value_range_t *vr = vr_value[ver];
337
338   bitmap_set_bit (equiv, ver);
339   if (vr && vr->equiv)
340     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
341 }
342
343
344 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
345
346 static inline bool
347 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
348 {
349   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
350          && integer_zerop (vr->min)
351          && integer_zerop (vr->max);
352 }
353
354
355 /* Return true if VR is [0, 0].  */
356
357 static inline bool
358 range_is_null (value_range_t *vr)
359 {
360   return vr->type == VR_RANGE
361          && integer_zerop (vr->min)
362          && integer_zerop (vr->max);
363 }
364
365
366 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
367
368 static inline bool
369 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
370 {
371   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
372           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
373 }
374
375 /* Like tree_expr_nonnegative_p, but this function uses value ranges
376    obtained so far.  */
377
378 static bool
379 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr)
380 {
381   return tree_expr_nonnegative_p (expr);
382 }
383
384 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
385    obtained so far.  */
386
387 static bool
388 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
389 {
390   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
391     return true;
392
393   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
394      is nonnull if X is nonnull.  */
395   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
396     {
397       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
398
399       if (base != NULL_TREE
400           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
401           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
402         {
403           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
404           if (range_is_nonnull (vr))
405             return true;
406         }
407     }
408
409   return false;
410 }
411
412
413 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
414    
415         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
416         -1 if VAL1 < VAL2,
417          0 if VAL1 == VAL2,
418         +1 if VAL1 > VAL2, and
419         +2 if VAL1 != VAL2
420
421    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
422    and values that cannot be compared at compile time.  */
423
424 static int
425 compare_values (tree val1, tree val2)
426 {
427   if (val1 == val2)
428     return 0;
429
430   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
431      both integers.  */
432   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
433               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
434
435   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
436        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
437        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
438       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
439           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
440           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
441     {
442       tree n1, c1, n2, c2;
443       enum tree_code code1, code2;
444   
445       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
446          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
447          same name, return -2.  */
448       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
449         {
450           code1 = SSA_NAME;
451           n1 = val1;
452           c1 = NULL_TREE;
453         }
454       else
455         {
456           code1 = TREE_CODE (val1);
457           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
458           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
459           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
460             {
461               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
462               if (!c1)
463                 return -2;
464               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
465             }
466         }
467
468       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
469         {
470           code2 = SSA_NAME;
471           n2 = val2;
472           c2 = NULL_TREE;
473         }
474       else
475         {
476           code2 = TREE_CODE (val2);
477           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
478           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
479           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
480             {
481               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
482               if (!c2)
483                 return -2;
484               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
485             }
486         }
487
488       /* Both values must use the same name.  */
489       if (n1 != n2)
490         return -2;
491
492       if (code1 == SSA_NAME
493           && code2 == SSA_NAME)
494         /* NAME == NAME  */
495         return 0;
496
497       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
498       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1))
499           || flag_wrapv)
500         return -2;
501
502       if (code1 == SSA_NAME)
503         {
504           if (code2 == PLUS_EXPR)
505             /* NAME < NAME + CST  */
506             return -1;
507           else if (code2 == MINUS_EXPR)
508             /* NAME > NAME - CST  */
509             return 1;
510         }
511       else if (code1 == PLUS_EXPR)
512         {
513           if (code2 == SSA_NAME)
514             /* NAME + CST > NAME  */
515             return 1;
516           else if (code2 == PLUS_EXPR)
517             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
518             return compare_values (c1, c2);
519           else if (code2 == MINUS_EXPR)
520             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
521             return 1;
522         }
523       else if (code1 == MINUS_EXPR)
524         {
525           if (code2 == SSA_NAME)
526             /* NAME - CST < NAME  */
527             return -1;
528           else if (code2 == PLUS_EXPR)
529             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
530             return -1;
531           else if (code2 == MINUS_EXPR)
532             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
533                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
534             return compare_values (c2, c1);
535         }
536
537       gcc_unreachable ();
538     }
539
540   /* We cannot compare non-constants.  */
541   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
542     return -2;
543
544   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
545     {
546       /* We cannot compare overflowed values.  */
547       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
548         return -2;
549
550       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
551     }
552   else
553     {
554       tree t;
555
556       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
557       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
558         return 0;
559       
560       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
561       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
562       if (t == boolean_true_node)
563         return -1;
564
565       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
566       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
567       if (t == boolean_true_node)
568         return 1;
569
570       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
571       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
572       if (t == boolean_true_node)
573         return 2;
574
575       return -2;
576     }
577 }
578
579
580 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
581           0 if VAL is not inside VR,
582          -2 if we cannot tell either way.
583
584    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
585           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
586           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
587           value_inside_range (4, VR) will return 1.
588
589           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
590           currently expect this.  They are calling the function
591           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
592           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
593           themselves.
594
595           This also applies to value_ranges_intersect_p and
596           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
597           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
598           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
599
600 static inline int
601 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
602 {
603   tree cmp1, cmp2;
604
605   cmp1 = fold_binary_to_constant (GE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->min);
606   if (!cmp1)
607     return -2;
608
609   cmp2 = fold_binary_to_constant (LE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->max);
610   if (!cmp2)
611     return -2;
612
613   return cmp1 == boolean_true_node && cmp2 == boolean_true_node;
614 }
615
616
617 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
618    intersection.  */
619
620 static inline bool
621 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
622 {
623   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
624           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
625           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
626           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
627 }
628
629
630 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
631    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
632    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
633    modified (currently the users of this function expect these
634    semantics).  */
635
636 static inline bool
637 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
638 {
639   tree zero;
640
641   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
642               && vr->type != VR_VARYING
643               && !symbolic_range_p (vr));
644
645   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
646   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
647 }
648
649 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
650    false otherwise or if no value range information is available.  */
651
652 bool
653 ssa_name_nonnegative_p (tree t)
654 {
655   value_range_t *vr = get_value_range (t);
656
657   if (!vr)
658     return false;
659
660   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
661      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
662   if (vr->type == VR_RANGE)
663     {
664       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
665
666       return (result == 0 || result == 1);
667     }
668   return false;
669 }
670
671 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
672    false otherwise or if no value range information is available.  */
673
674 bool
675 ssa_name_nonzero_p (tree t)
676 {
677   value_range_t *vr = get_value_range (t);
678
679   if (!vr)
680     return false;
681
682   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
683   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
684     return ! range_includes_zero_p (vr);
685
686   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
687   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
688     return range_includes_zero_p (vr);
689
690   return false;
691 }
692
693
694 /* When extracting ranges from X_i = ASSERT_EXPR <Y_j, pred>, we will
695    initially consider X_i and Y_j equivalent, so the equivalence set
696    of Y_j is added to the equivalence set of X_i.  However, it is
697    possible to have a chain of ASSERT_EXPRs whose predicates are
698    actually incompatible.  This is usually the result of nesting of
699    contradictory if-then-else statements.  For instance, in PR 24670:
700
701         count_4 has range [-INF, 63]
702
703         if (count_4 != 0)
704           {
705             count_19 = ASSERT_EXPR <count_4, count_4 != 0>
706             if (count_19 > 63)
707               {
708                 count_18 = ASSERT_EXPR <count_19, count_19 > 63>
709                 if (count_18 <= 63)
710                   ...
711               }
712           }
713
714    Notice that 'if (count_19 > 63)' is trivially false and will be
715    folded out at the end.  However, during propagation, the flowgraph
716    is not cleaned up and so, VRP will evaluate predicates more
717    predicates than necessary, so it must support these
718    inconsistencies.  The problem here is that because of the chaining
719    of ASSERT_EXPRs, the equivalency set for count_18 includes count_4.
720    Since count_4 has an incompatible range, we ICE when evaluating the
721    ranges in the equivalency set.  So, we need to remove count_4 from
722    it.  */
723
724 static void
725 fix_equivalence_set (value_range_t *vr_p)
726 {
727   bitmap_iterator bi;
728   unsigned i;
729   bitmap e = vr_p->equiv;
730   bitmap to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
731
732   /* Only detect inconsistencies on numeric ranges.  */
733   if (vr_p->type == VR_VARYING
734       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
735       || symbolic_range_p (vr_p))
736     return;
737
738   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
739     {
740       value_range_t *equiv_vr = vr_value[i];
741
742       if (equiv_vr->type == VR_VARYING
743           || equiv_vr->type == VR_UNDEFINED
744           || symbolic_range_p (equiv_vr))
745         continue;
746
747       if (equiv_vr->type == VR_RANGE
748           && vr_p->type == VR_RANGE
749           && !value_ranges_intersect_p (vr_p, equiv_vr))
750         bitmap_set_bit (to_remove, i);
751       else if ((equiv_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
752                || (equiv_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
753         {
754           /* A range and an anti-range have an empty intersection if
755              their end points are the same.  FIXME,
756              value_ranges_intersect_p should handle this
757              automatically.  */
758           if (compare_values (equiv_vr->min, vr_p->min) == 0
759               && compare_values (equiv_vr->max, vr_p->max) == 0)
760             bitmap_set_bit (to_remove, i);
761         }
762     }
763
764   bitmap_and_compl_into (vr_p->equiv, to_remove);
765   BITMAP_FREE (to_remove);
766 }
767
768
769 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
770    it in *VR_P.  */
771
772 static void
773 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
774 {
775   tree var, cond, limit, min, max, type;
776   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
777   enum tree_code cond_code;
778
779   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
780   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
781
782   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
783
784   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
785   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
786     {
787       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
788          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
789       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
790       cond_code = TREE_CODE (cond);
791     }
792   else
793     {
794       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
795          to flip around the comparison code to create the proper range
796          for VAR.  */
797       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
798       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
799     }
800
801   type = TREE_TYPE (limit);
802   gcc_assert (limit != var);
803
804   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
805      and inequality.  */
806   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
807     {
808       set_value_range_to_varying (vr_p);
809       return;
810     }
811
812   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
813      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
814      unnecessarily. */
815   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
816
817   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
818   if (limit_vr
819       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
820           || limit_vr->type == VR_VARYING
821           || symbolic_range_p (limit_vr)))
822     limit_vr = NULL;
823
824   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
825      VAR's range.  This will be revised before returning the final
826      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
827      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
828      we are done.  */
829   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
830   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
831   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
832
833   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
834      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
835      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
836      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
837      anti-range that can be used to describe the new range.  For
838      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
839      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
840      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
841      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
842   if (cond_code == EQ_EXPR)
843     {
844       enum value_range_type range_type;
845
846       if (limit_vr)
847         {
848           range_type = limit_vr->type;
849           min = limit_vr->min;
850           max = limit_vr->max;
851         }
852       else
853         {
854           range_type = VR_RANGE;
855           min = limit;
856           max = limit;
857         }
858
859       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
860
861       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
862          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
863          from LIMIT.  */
864       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
865         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
866     }
867   else if (cond_code == NE_EXPR)
868     {
869       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
870          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
871          derive anything from the anti-range.  For instance, if
872          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
873          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
874          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
875          not its anti-range.
876
877          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
878          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
879          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
880          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
881          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
882          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
883          represent these ranges.
884
885          The only situation in which we can build a valid
886          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
887          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
888          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
889       if (limit_vr
890           && limit_vr->type == VR_RANGE
891           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
892         {
893           min = limit_vr->min;
894           max = limit_vr->max;
895         }
896       else
897         {
898           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
899              valid anti-range.  */
900           min = max = limit;
901         }
902
903       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
904          just use the original LIMIT.  */
905       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
906           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
907           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
908         min = max = limit;
909
910       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
911     }
912   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
913     {
914       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
915
916       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
917         max = limit;
918       else
919         {
920           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
921              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
922              LT_EXPR.  */
923           max = limit_vr->max;
924         }
925
926       /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
927       if (cond_code == LT_EXPR)
928         {
929           tree one = build_int_cst (type, 1);
930           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
931         }
932
933       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
934     }
935   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
936     {
937       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
938
939       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
940         min = limit;
941       else
942         {
943           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
944              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
945              GT_EXPR.  */
946           min = limit_vr->min;
947         }
948
949       /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
950       if (cond_code == GT_EXPR)
951         {
952           tree one = build_int_cst (type, 1);
953           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
954         }
955
956       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
957     }
958   else
959     gcc_unreachable ();
960
961   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
962      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
963      instance,
964
965         if (p_5 == NULL)
966           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
967           x_7 = p_6->fld;
968           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
969
970      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
971      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
972      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
973      would arise from
974
975         if (i_5 > 10)
976           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
977           if (i_5 < 5)
978             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
979
980      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
981      pointless to try and do anything with i_7's range because
982      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
983      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
984      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
985      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
986      this extra check does not hurt and may protect against future
987      changes to VRP that may get into a situation similar to the
988      NULL pointer dereference example.
989
990      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
991      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
992      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
993      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
994
995   var_vr = get_value_range (var);
996
997   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
998      ranges or anti-ranges.  */
999   if (vr_p->type == VR_VARYING
1000       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1001       || var_vr->type == VR_VARYING
1002       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1003       || symbolic_range_p (vr_p)
1004       || symbolic_range_p (var_vr))
1005     goto done;
1006
1007   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1008     {
1009       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1010          refine the resulting range.  Since the assert expression
1011          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1012          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1013          get better precision.  */
1014       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1015         {
1016           /* Use the larger of the two minimums.  */
1017           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1018             min = var_vr->min;
1019           else
1020             min = vr_p->min;
1021
1022           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1023           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1024             max = var_vr->max;
1025           else
1026             max = vr_p->max;
1027
1028           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1029         }
1030       else
1031         {
1032           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1033              VARYING, because we will not be able to do anything
1034              meaningful with it.  */
1035           set_value_range_to_varying (vr_p);
1036         }
1037     }
1038   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1039            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1040     {
1041       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1042          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1043          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1044          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1045       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1046           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1047         set_value_range_to_varying (vr_p);
1048       else
1049         {
1050           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1051
1052           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1053              there are three cases to consider.
1054
1055
1056              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the 
1057                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1058                 different.  In that case the resulting range
1059                 should be whichever range is more precise.
1060                 Typically that will be the VR_RANGE.
1061
1062              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1063                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1064                 should be the VR_RANGE.
1065
1066              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1067                 and the VR_RANGE.
1068
1069                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1070                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1071                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1072                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1073                     high limit of the original VR_RANGE.
1074
1075                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1076                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1077                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1078                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1079                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1080           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1081             {
1082               anti_min = vr_p->min;
1083               anti_max = vr_p->max;
1084               real_min = var_vr->min;
1085               real_max = var_vr->max;
1086             }
1087           else
1088             {
1089               anti_min = var_vr->min;
1090               anti_max = var_vr->max;
1091               real_min = vr_p->min;
1092               real_max = vr_p->max;
1093             }
1094
1095
1096           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1097              not including any endpoints.  */
1098           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1099               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1100             {
1101               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1102                                real_max, vr_p->equiv);
1103             }
1104           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1105              VR_RANGE.  */
1106           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1107                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1108             {
1109               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1110                                real_max, vr_p->equiv);
1111             }
1112           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1113              part of the real range.  Thus creating a new
1114              low for the real range.  */
1115           else if ((compare_values (anti_max, real_min) == 1
1116                     || compare_values (anti_max, real_min) == 0)
1117                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1118             {
1119               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1120                                  anti_max,
1121                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1122               max = real_max;
1123               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1124             }
1125           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1126              part of the real range.  Thus creating a new
1127              higher for the real range.  */
1128           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1129                    && (compare_values (anti_min, real_max) == -1
1130                        || compare_values (anti_min, real_max) == 0))
1131             {
1132               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1133                                  anti_min,
1134                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1135               min = real_min;
1136               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1137             }
1138         }
1139     }
1140
1141   /* Remove names from the equivalence set that have ranges
1142      incompatible with VR_P.  */
1143 done:
1144   fix_equivalence_set (vr_p);
1145 }
1146
1147
1148 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1149    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1150    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1151    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1152    instance,
1153
1154         x_3 = y_5;
1155         if (x_3 > y_5)
1156           ...
1157
1158     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1159     always false.  */
1160
1161 static void
1162 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1163 {
1164   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1165
1166   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1167     copy_value_range (vr, var_vr);
1168   else
1169     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1170
1171   add_equivalence (vr->equiv, var);
1172 }
1173
1174
1175 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1176    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1177    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1178
1179 static inline tree
1180 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1181 {
1182   tree res;
1183
1184   if (flag_wrapv)
1185     return int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1186
1187   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1188      on -INF and +INF.  */
1189   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1190
1191   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1192     {
1193       int checkz = compare_values (res, val1);
1194       bool overflow = false;
1195
1196       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1197          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1198       if ((code == PLUS_EXPR
1199            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1200           || (code == MINUS_EXPR
1201               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1202         {
1203           overflow = true;
1204         }
1205       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1206          output of the multiplication by the first input of the
1207          multiplication.  If the result of that division operation is
1208          not equal to the second input of the multiplication, then the
1209          multiplication overflowed.  */
1210       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1211         {
1212           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1213                                       TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val1)),
1214                                       val1, 0);
1215           int check = compare_values (tmp, val2);
1216
1217           if (check != 0)
1218             overflow = true;
1219         }
1220
1221       if (overflow)
1222         {
1223           res = copy_node (res);
1224           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1225         }
1226
1227     }
1228   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1229            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1230            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1231     {
1232       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1233          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1234          and the combination of signs of the operands.  */
1235       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1236       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1237
1238       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1239          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1240          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1241          can yield overflow without overflown operands because we
1242          are working with integral types only... except in the
1243          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1244          for division too.  */
1245
1246       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1247          by the comparison of the signs of the operands.  */
1248       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1249           /* For addition, the operands must be of the same sign
1250              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1251              of one of the operands, for example the first.  */
1252           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1253           /* For subtraction, the operands must be of different
1254              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1255              that of the first operand or the opposite of that
1256              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1257              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1258              which overflows, but must yield +INF.  */
1259           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1260           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1261           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1262           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1263           || code == CEIL_DIV_EXPR
1264           || code == EXACT_DIV_EXPR
1265           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1266         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1267       else
1268         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1269     }
1270
1271   return res;
1272 }
1273
1274
1275 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1276    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1277
1278 static void
1279 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1280 {
1281   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1282   enum value_range_type type;
1283   tree op0, op1, min, max;
1284   int cmp;
1285   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1286   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1287
1288   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1289      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1290   if (code != PLUS_EXPR
1291       && code != MINUS_EXPR
1292       && code != MULT_EXPR
1293       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1294       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1295       && code != CEIL_DIV_EXPR
1296       && code != EXACT_DIV_EXPR
1297       && code != ROUND_DIV_EXPR
1298       && code != MIN_EXPR
1299       && code != MAX_EXPR
1300       && code != BIT_AND_EXPR
1301       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1302       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1303       && code != TRUTH_AND_EXPR
1304       && code != TRUTH_OR_EXPR)
1305     {
1306       set_value_range_to_varying (vr);
1307       return;
1308     }
1309
1310   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1311      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1312   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1313   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1314     vr0 = *(get_value_range (op0));
1315   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1316     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1317   else
1318     set_value_range_to_varying (&vr0);
1319
1320   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1321   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1322     vr1 = *(get_value_range (op1));
1323   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1324     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1325   else
1326     set_value_range_to_varying (&vr1);
1327
1328   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1329   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1330     {
1331       set_value_range_to_undefined (vr);
1332       return;
1333     }
1334
1335   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1336   type = vr0.type;
1337
1338   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1339      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1340      because we may be able to derive a useful range even if one of
1341      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1342      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1343   if (code != BIT_AND_EXPR
1344       && code != TRUTH_AND_EXPR
1345       && code != TRUTH_OR_EXPR
1346       && (vr0.type == VR_VARYING
1347           || vr1.type == VR_VARYING
1348           || vr0.type != vr1.type
1349           || symbolic_range_p (&vr0)
1350           || symbolic_range_p (&vr1)))
1351     {
1352       set_value_range_to_varying (vr);
1353       return;
1354     }
1355
1356   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1357   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1358       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1359       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1360     {
1361       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1362          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1363          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1364          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1365          in them.  */
1366       if (code == PLUS_EXPR)
1367         {
1368           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1369             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1370           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1371             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1372           else
1373             set_value_range_to_varying (vr);
1374         }
1375       else
1376         {
1377           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1378              resulting range to varying.  */
1379           set_value_range_to_varying (vr);
1380         }
1381
1382       return;
1383     }
1384
1385   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1386      range and see what we end up with.  */
1387   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1388       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1389       || code == TRUTH_AND_EXPR
1390       || code == TRUTH_OR_EXPR)
1391     {
1392       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1393          expression evaluates zero.  */
1394       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1395           && ((vr0.type == VR_RANGE
1396                && integer_zerop (vr0.min)
1397                && integer_zerop (vr0.max))
1398               || (vr1.type == VR_RANGE
1399                   && integer_zerop (vr1.min)
1400                   && integer_zerop (vr1.max))))
1401         {
1402           type = VR_RANGE;
1403           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1404         }
1405       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1406          expression evaluates one.  */
1407       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1408                && ((vr0.type == VR_RANGE
1409                     && integer_onep (vr0.min)
1410                     && integer_onep (vr0.max))
1411                    || (vr1.type == VR_RANGE
1412                        && integer_onep (vr1.min)
1413                        && integer_onep (vr1.max))))
1414         {
1415           type = VR_RANGE;
1416           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1417         }
1418       else if (vr0.type != VR_VARYING
1419                && vr1.type != VR_VARYING
1420                && vr0.type == vr1.type
1421                && !symbolic_range_p (&vr0)
1422                && !symbolic_range_p (&vr1))
1423         {
1424           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1425           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1426           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1427         }
1428       else
1429         {
1430           set_value_range_to_varying (vr);
1431           return;
1432         }
1433     }
1434   else if (code == PLUS_EXPR
1435            || code == MIN_EXPR
1436            || code == MAX_EXPR)
1437     {
1438       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1439          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1440          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1441          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1442          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1443          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1444          this point.  */
1445       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1446         {
1447           set_value_range_to_varying (vr);
1448           return;
1449         }
1450
1451       /* For operations that make the resulting range directly
1452          proportional to the original ranges, apply the operation to
1453          the same end of each range.  */
1454       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1455       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1456     }
1457   else if (code == MULT_EXPR
1458            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1459            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1460            || code == CEIL_DIV_EXPR
1461            || code == EXACT_DIV_EXPR
1462            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1463     {
1464       tree val[4];
1465       size_t i;
1466
1467       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1468          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1469          precise range for such a case.  For example, if we have
1470          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1471          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1472          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1473          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1474          point.  */
1475       if (code == MULT_EXPR
1476           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1477           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1478         {
1479           set_value_range_to_varying (vr);
1480           return;
1481         }
1482
1483       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1484          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1485          need to operate on different values to get the minimum and
1486          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1487          out all the variations of range combinations and do the
1488          operations.
1489
1490          However, this involves several calls to compare_values and it
1491          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1492          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1493          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1494          the new range.  */
1495
1496       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1497       if (code != MULT_EXPR
1498           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1499         {
1500           set_value_range_to_varying (vr);
1501           return;
1502         }
1503
1504       /* Compute the 4 cross operations.  */
1505       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1506
1507       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1508                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1509                : NULL_TREE;
1510
1511       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1512                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1513                : NULL_TREE;
1514
1515       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1516                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1517                : NULL_TREE;
1518
1519       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1520          of VAL[i].  */
1521       min = val[0];
1522       max = val[0];
1523       for (i = 1; i < 4; i++)
1524         {
1525           if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1526               || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1527             break;
1528
1529           if (val[i])
1530             {
1531               if (!is_gimple_min_invariant (val[i]) || TREE_OVERFLOW (val[i]))
1532                 {
1533                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1534                      to it so that we set the resulting range to
1535                      VARYING.  */
1536                   min = max = val[i];
1537                   break;
1538                 }
1539
1540               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1541                 min = val[i];
1542
1543               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1544                 max = val[i];
1545             }
1546         }
1547     }
1548   else if (code == MINUS_EXPR)
1549     {
1550       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1551          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1552          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1553          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1554          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1555          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1556          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1557       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1558         {
1559           set_value_range_to_varying (vr);
1560           return;
1561         }
1562
1563       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1564          each range.  */
1565       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1566       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1567     }
1568   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1569     {
1570       if (vr0.type == VR_RANGE
1571           && vr0.min == vr0.max
1572           && tree_expr_nonnegative_p (vr0.max)
1573           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
1574         {
1575           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1576           max = vr0.max;
1577         }
1578       else if (vr1.type == VR_RANGE
1579           && vr1.min == vr1.max
1580           && tree_expr_nonnegative_p (vr1.max)
1581           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST)
1582         {
1583           type = VR_RANGE;
1584           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1585           max = vr1.max;
1586         }
1587       else
1588         {
1589           set_value_range_to_varying (vr);
1590           return;
1591         }
1592     }
1593   else
1594     gcc_unreachable ();
1595
1596   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1597      VARYING.  */
1598   if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1599       || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1600     {
1601       set_value_range_to_varying (vr);
1602       return;
1603     }
1604
1605   cmp = compare_values (min, max);
1606   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1607     {
1608       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1609          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1610          the new range VARYING.  */
1611       set_value_range_to_varying (vr);
1612     }
1613   else
1614     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1615 }
1616
1617
1618 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1619    the range of its operand and the expression code.  */
1620
1621 static void
1622 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1623 {
1624   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1625   tree min, max, op0;
1626   int cmp;
1627   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1628
1629   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1630      cannot easily determine a resulting range.  */
1631   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1632       || code == FIX_CEIL_EXPR
1633       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1634       || code == FIX_ROUND_EXPR
1635       || code == FLOAT_EXPR
1636       || code == BIT_NOT_EXPR
1637       || code == NON_LVALUE_EXPR
1638       || code == CONJ_EXPR)
1639     {
1640       set_value_range_to_varying (vr);
1641       return;
1642     }
1643
1644   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1645      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1646   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1647   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1648     vr0 = *(get_value_range (op0));
1649   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1650     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1651   else
1652     set_value_range_to_varying (&vr0);
1653
1654   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1655   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1656     {
1657       set_value_range_to_undefined (vr);
1658       return;
1659     }
1660
1661   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
1662      a pointer or integral type.  */
1663   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1664        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1665       || (vr0.type != VR_VARYING
1666           && symbolic_range_p (&vr0)))
1667     {
1668       set_value_range_to_varying (vr);
1669       return;
1670     }
1671
1672   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1673      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1674   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1675     {
1676       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1677         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1678       else if (range_is_null (&vr0))
1679         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1680       else
1681         set_value_range_to_varying (vr);
1682
1683       return;
1684     }
1685
1686   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1687   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1688     {
1689       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1690       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1691
1692       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1693          the min and max values for the range to the same type
1694          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1695          min and max values and the new min is still less than
1696          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1697          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1698          accurate ranges through many casts.  */
1699       if (vr0.type == VR_RANGE
1700           || (vr0.type == VR_VARYING
1701               && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)))
1702         {
1703           tree new_min, new_max, orig_min, orig_max;
1704
1705           /* Convert the input operand min/max to OUTER_TYPE.   If
1706              the input has no range information, then use the min/max
1707              for the input's type.  */
1708           if (vr0.type == VR_RANGE)
1709             {
1710               orig_min = vr0.min;
1711               orig_max = vr0.max;
1712             }
1713           else
1714             {
1715               orig_min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
1716               orig_max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
1717             }
1718
1719           new_min = fold_convert (outer_type, orig_min);
1720           new_max = fold_convert (outer_type, orig_max);
1721
1722           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1723              that they compare equal to the original input's
1724              min/max values.  */
1725           if (is_gimple_val (new_min)
1726               && is_gimple_val (new_max)
1727               && tree_int_cst_equal (new_min, orig_min)
1728               && tree_int_cst_equal (new_max, orig_max)
1729               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1730               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1731             {
1732               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1733               return;
1734             }
1735         }
1736
1737       /* When converting types of different sizes, set the result to
1738          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1739          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1740          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1741          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1742          ~[0, 0].  */
1743       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1744           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1745         {
1746           set_value_range_to_varying (vr);
1747           return;
1748         }
1749     }
1750
1751   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
1752      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
1753      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
1754      operand that is VR_VARYING.  */
1755   if (vr0.type == VR_VARYING)
1756     {
1757       set_value_range_to_varying (vr);
1758       return;
1759     }
1760
1761   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1762      up with.  */
1763   if (code == NEGATE_EXPR
1764       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1765     {
1766       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  */
1767       min = (vr0.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1768              ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1769              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1770
1771       max = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1772              ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1773              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1774
1775     }
1776   else if (code == NEGATE_EXPR
1777            && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1778     {
1779       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
1780         {
1781           max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1782           min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1783         }
1784       else
1785         {
1786           if (range_is_null (&vr0))
1787             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1788           else
1789             set_value_range_to_varying (vr);
1790           return;
1791         }
1792     }
1793   else if (code == ABS_EXPR
1794            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1795     {
1796       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1797          useful range.  */
1798       if (flag_wrapv
1799           && ((vr0.type == VR_RANGE
1800                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1801               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1802                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1803                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1804         {
1805           set_value_range_to_varying (vr);
1806           return;
1807         }
1808         
1809       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1810          included negative values.  */
1811       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1812             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1813             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1814
1815       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1816
1817       cmp = compare_values (min, max);
1818
1819       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1820          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1821       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1822         { 
1823           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1824             {
1825               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1826
1827               /* Take the lower of the two values.  */
1828               if (cmp != 1)
1829                 max = min;
1830
1831               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1832                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1833                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1834                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1835               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1836                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1837                                         type_min_value,
1838                                         integer_one_node, 0)
1839                      : type_min_value);
1840             }
1841           else
1842             {
1843               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1844                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1845                  anti-range.  */
1846               vr0.type = VR_RANGE;
1847               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1848               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1849             }
1850         }
1851
1852       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1853          range will be zero.  */
1854       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1855         {
1856           if (cmp == 1)
1857             max = min;
1858           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1859         }
1860       else
1861         {
1862           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1863           if (cmp == 1)
1864             {
1865               tree t = min;
1866               min = max;
1867               max = t;
1868             }
1869         }
1870     }
1871   else
1872     {
1873       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1874       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1875       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1876     }
1877
1878   cmp = compare_values (min, max);
1879   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1880     {
1881       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1882          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1883          the new range VARYING.  */
1884       set_value_range_to_varying (vr);
1885     }
1886   else
1887     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1888 }
1889
1890
1891 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1892    on the range of its operand and the expression code.  */
1893
1894 static void
1895 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1896 {
1897   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1898   if (val)
1899     {
1900       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1901          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1902          type.  */
1903       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1904       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1905     }
1906   else
1907     set_value_range_to_varying (vr);
1908 }
1909
1910
1911 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1912    in *VR.  */
1913
1914 static void
1915 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1916 {
1917   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1918
1919   if (code == ASSERT_EXPR)
1920     extract_range_from_assert (vr, expr);
1921   else if (code == SSA_NAME)
1922     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1923   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1924            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1925            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1926            || code == TRUTH_AND_EXPR
1927            || code == TRUTH_OR_EXPR
1928            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1929     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1930   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1931     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1932   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1933     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1934   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1935     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1936   else
1937     set_value_range_to_varying (vr);
1938
1939   /* If we got a varying range from the tests above, try a final
1940      time to derive a nonnegative or nonzero range.  This time
1941      relying primarily on generic routines in fold in conjunction
1942      with range data.  */
1943   if (vr->type == VR_VARYING)
1944     {
1945       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1946           && vrp_expr_computes_nonnegative (expr))
1947         set_value_range_to_nonnegative (vr, TREE_TYPE (expr));
1948       else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1949         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1950     }
1951 }
1952
1953 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1954    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1955    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1956
1957 static void
1958 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1959                         tree var)
1960 {
1961   tree init, step, chrec;
1962   bool init_is_max, unknown_max;
1963
1964   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1965      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1966   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1967     return;
1968
1969   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
1970   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1971     return;
1972
1973   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
1974   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
1975
1976   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1977      minimum or maximum value in the range.  */
1978   if (step == NULL_TREE
1979       || !is_gimple_min_invariant (step))
1980     return;
1981
1982   /* Do not adjust ranges when chrec may wrap.  */
1983   if (scev_probably_wraps_p (chrec_type (chrec), init, step, stmt,
1984                              current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1985                              &init_is_max, &unknown_max)
1986       || unknown_max)
1987     return;
1988
1989   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
1990       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
1991     {
1992       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1993          from scalar evolutions should be better.  */
1994       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init));
1995       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init));
1996
1997       if (init_is_max)
1998         max = init;
1999       else
2000         min = init;
2001
2002       /* If we would create an invalid range, then just assume we
2003          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
2004          but it's clearly safe.  */
2005       if (compare_values (min, max) == 1)
2006         return;
2007
2008       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2009     }
2010   else if (vr->type == VR_RANGE)
2011     {
2012       tree min = vr->min;
2013       tree max = vr->max;
2014
2015       if (init_is_max)
2016         {
2017           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
2018              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
2019           if (compare_values (init, max) == -1)
2020             {
2021               max = init;
2022
2023               /* If we just created an invalid range with the minimum
2024                  greater than the maximum, take the minimum all the
2025                  way to -INF.  */
2026               if (compare_values (min, max) == 1)
2027                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
2028             }
2029         }
2030       else
2031         {
2032           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
2033           if (compare_values (init, min) == 1)
2034             {
2035               min = init;
2036
2037               /* If we just created an invalid range with the minimum
2038                  greater than the maximum, take the maximum all the
2039                  way to +INF.  */
2040               if (compare_values (min, max) == 1)
2041                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
2042             }
2043         }
2044
2045       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2046     }
2047 }
2048
2049
2050 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
2051    
2052    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
2053      all the values in the ranges.
2054
2055    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
2056
2057    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
2058      value of the comparison.  */
2059
2060
2061 static tree
2062 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2063 {
2064   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
2065   if (vr0->type == VR_VARYING
2066       || vr0->type == VR_UNDEFINED
2067       || vr1->type == VR_VARYING
2068       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
2069     return NULL_TREE;
2070
2071   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2072   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2073     {
2074       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2075          comparison.  */
2076       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2077         return NULL_TREE;
2078
2079       /* These comparisons are never statically computable.  */
2080       if (comp == GT_EXPR
2081           || comp == GE_EXPR
2082           || comp == LT_EXPR
2083           || comp == LE_EXPR)
2084         return NULL_TREE;
2085
2086       /* Equality can be computed only between a range and an
2087          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2088       if (vr0->type == VR_RANGE)
2089         {
2090           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2091           value_range_t *tmp = vr0;
2092           vr0 = vr1;
2093           vr1 = tmp;
2094         }
2095
2096       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2097
2098       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2099           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2100         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2101
2102       return NULL_TREE;
2103     }
2104
2105   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2106      operands around and change the comparison code.  */
2107   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2108     {
2109       value_range_t *tmp;
2110       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2111       tmp = vr0;
2112       vr0 = vr1;
2113       vr1 = tmp;
2114     }
2115
2116   if (comp == EQ_EXPR)
2117     {
2118       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2119          exactly one value.  */
2120       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2121           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
2122         {
2123           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
2124           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
2125           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2126             return boolean_true_node;
2127           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2128             return boolean_false_node;
2129         }
2130       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2131       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
2132                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
2133         return boolean_false_node;
2134
2135       return NULL_TREE;
2136     }
2137   else if (comp == NE_EXPR)
2138     {
2139       int cmp1, cmp2;
2140
2141       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2142          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2143          make sure that both comparisons yield similar results to
2144          avoid comparing values that cannot be compared at
2145          compile-time.  */
2146       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2147       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2148       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2149         return boolean_true_node;
2150
2151       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2152          return false.  */
2153       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2154                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
2155                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2156                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2157         return boolean_false_node;
2158
2159       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2160       else
2161         return NULL_TREE;
2162     }
2163   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2164     {
2165       int tst;
2166
2167       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2168       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2169       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2170           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2171         return boolean_true_node;
2172
2173       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2174       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2175       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2176           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2177         return boolean_false_node;
2178
2179       /* Otherwise, we don't know.  */
2180       return NULL_TREE;
2181     }
2182     
2183   gcc_unreachable ();
2184 }
2185
2186
2187 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2188    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2189    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2190    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2191    possible to determine the value of the comparison.  */
2192
2193 static tree
2194 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
2195 {
2196   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2197     return NULL_TREE;
2198
2199   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2200   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2201     {
2202       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2203          compile time are equality and inequality.  */
2204       if (comp == GT_EXPR
2205           || comp == GE_EXPR
2206           || comp == LT_EXPR
2207           || comp == LE_EXPR)
2208         return NULL_TREE;
2209
2210       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2211       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2212         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2213
2214       return NULL_TREE;
2215     }
2216
2217   if (comp == EQ_EXPR)
2218     {
2219       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2220          one value.  */
2221       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
2222         {
2223           int cmp = compare_values (vr->min, val);
2224           if (cmp == 0)
2225             return boolean_true_node;
2226           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2227             return boolean_false_node;
2228         }
2229       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
2230                || compare_values (vr->max, val) == -1)
2231         return boolean_false_node;
2232
2233       return NULL_TREE;
2234     }
2235   else if (comp == NE_EXPR)
2236     {
2237       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2238       if (compare_values (vr->max, val) == -1
2239           || compare_values (vr->min, val) == 1)
2240         return boolean_true_node;
2241
2242       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2243          false.  */
2244       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
2245           && compare_values (vr->min, val) == 0)
2246         return boolean_false_node;
2247
2248       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2249       return NULL_TREE;
2250     }
2251   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2252     {
2253       int tst;
2254
2255       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2256       tst = compare_values (vr->max, val);
2257       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2258           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2259         return boolean_true_node;
2260
2261       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2262       tst = compare_values (vr->min, val);
2263       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2264           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2265         return boolean_false_node;
2266
2267       /* Otherwise, we don't know.  */
2268       return NULL_TREE;
2269     }
2270   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2271     {
2272       int tst;
2273
2274       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2275       tst = compare_values (vr->min, val);
2276       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2277           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2278         return boolean_true_node;
2279
2280       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2281       tst = compare_values (vr->max, val);
2282       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2283           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2284         return boolean_false_node;
2285
2286       /* Otherwise, we don't know.  */
2287       return NULL_TREE;
2288     }
2289
2290   gcc_unreachable ();
2291 }
2292
2293
2294 /* Debugging dumps.  */
2295
2296 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2297 void debug_value_range (value_range_t *);
2298 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2299 void debug_all_value_ranges (void);
2300 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2301 void debug_vr_equiv (bitmap);
2302
2303
2304 /* Dump value range VR to FILE.  */
2305
2306 void
2307 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2308 {
2309   if (vr == NULL)
2310     fprintf (file, "[]");
2311   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2312     fprintf (file, "UNDEFINED");
2313   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2314     {
2315       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2316
2317       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2318
2319       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2320           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2321           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2322         fprintf (file, "-INF");
2323       else
2324         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2325
2326       fprintf (file, ", ");
2327
2328       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2329           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2330         fprintf (file, "+INF");
2331       else
2332         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2333
2334       fprintf (file, "]");
2335
2336       if (vr->equiv)
2337         {
2338           bitmap_iterator bi;
2339           unsigned i, c = 0;
2340
2341           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2342
2343           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2344             {
2345               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2346               fprintf (file, " ");
2347               c++;
2348             }
2349
2350           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2351         }
2352     }
2353   else if (vr->type == VR_VARYING)
2354     fprintf (file, "VARYING");
2355   else
2356     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2357 }
2358
2359
2360 /* Dump value range VR to stderr.  */
2361
2362 void
2363 debug_value_range (value_range_t *vr)
2364 {
2365   dump_value_range (stderr, vr);
2366 }
2367
2368
2369 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2370
2371 void
2372 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2373 {
2374   size_t i;
2375
2376   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2377     {
2378       if (vr_value[i])
2379         {
2380           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2381           fprintf (file, ": ");
2382           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2383           fprintf (file, "\n");
2384         }
2385     }
2386
2387   fprintf (file, "\n");
2388 }
2389
2390
2391 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2392
2393 void
2394 debug_all_value_ranges (void)
2395 {
2396   dump_all_value_ranges (stderr);
2397 }
2398
2399
2400 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2401    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2402    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2403
2404 static tree
2405 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2406 {
2407   tree n, assertion;
2408
2409   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2410   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2411
2412   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2413     {
2414       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
2415       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2416     }
2417   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2418     {
2419       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2420       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2421       gcc_assert (op0 == v);
2422       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2423     }
2424   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2425     {
2426       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2427       gcc_assert (v == cond);
2428       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2429     }
2430   else
2431     gcc_unreachable ();
2432
2433   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2434
2435   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2436      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2437      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2438      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2439   register_new_name_mapping (n, v);
2440
2441   return assertion;
2442 }
2443
2444
2445 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2446    point values.  */
2447
2448 static inline bool
2449 fp_predicate (tree expr)
2450 {
2451   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2452           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2453 }
2454
2455
2456 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2457    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2458    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2459    inferred.  */
2460
2461 static bool
2462 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2463 {
2464   *val_p = NULL_TREE;
2465   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2466
2467   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2468      abnormal edges.  */
2469   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2470     return false;
2471
2472   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2473      exceptions.  */
2474   if (tree_could_throw_p (stmt))
2475     return false;
2476
2477   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2478      successors, there is no point inferring anything about any of its
2479      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2480      for the assertion, anyway.  */
2481   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2482     return false;
2483
2484   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2485      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2486   if (flag_delete_null_pointer_checks && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2487     {
2488       bool is_store;
2489       unsigned num_uses, num_derefs;
2490
2491       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2492       if (num_derefs > 0)
2493         {
2494           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2495           *comp_code_p = NE_EXPR;
2496           return true;
2497         }
2498     }
2499
2500   return false;
2501 }
2502
2503
2504 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2505 void debug_asserts_for (tree);
2506 void dump_all_asserts (FILE *);
2507 void debug_all_asserts (void);
2508
2509 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2510
2511 void
2512 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2513 {
2514   assert_locus_t loc;
2515
2516   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2517   print_generic_expr (file, name, 0);
2518   fprintf (file, "\n");
2519
2520   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2521   while (loc)
2522     {
2523       fprintf (file, "\t");
2524       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2525       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2526       if (loc->e)
2527         {
2528           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2529                    loc->e->dest->index);
2530           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2531         }
2532       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2533       print_generic_expr (file, name, 0);
2534       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2535       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2536       fprintf (file, "\n\n");
2537       loc = loc->next;
2538     }
2539
2540   fprintf (file, "\n");
2541 }
2542
2543
2544 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2545
2546 void
2547 debug_asserts_for (tree name)
2548 {
2549   dump_asserts_for (stderr, name);
2550 }
2551
2552
2553 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2554
2555 void
2556 dump_all_asserts (FILE *file)
2557 {
2558   unsigned i;
2559   bitmap_iterator bi;
2560
2561   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2562   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2563     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2564   fprintf (file, "\n");
2565 }
2566
2567
2568 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2569
2570 void
2571 debug_all_asserts (void)
2572 {
2573   dump_all_asserts (stderr);
2574 }
2575
2576
2577 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2578    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2579    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2580    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2581
2582    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2583    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2584    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2585    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2586    must not be NULL.  */
2587
2588 static void
2589 register_new_assert_for (tree name,
2590                          enum tree_code comp_code,
2591                          tree val,
2592                          basic_block bb,
2593                          edge e,
2594                          block_stmt_iterator si)
2595 {
2596   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2597   bool found;
2598   basic_block dest_bb;
2599
2600 #if defined ENABLE_CHECKING
2601   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2602
2603   if (e == NULL)
2604     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2605                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2606 #endif
2607
2608   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2609      determine if the new location is dominated by a previously
2610      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2611      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2612      necessarily true.
2613      
2614      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2615      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2616      E->DEST dominates.
2617      
2618      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2619      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2620      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2621      the new location to move another assertion previously registered
2622      at a block dominated by E->DEST.  */
2623   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2624
2625   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2626      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2627      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2628      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2629      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2630      move the assertion up in the dominance tree).
2631
2632      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2633      should not be more than a handful of assertions registered per
2634      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2635      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2636   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2637   last_loc = loc;
2638   found = false;
2639   while (loc)
2640     {
2641       if (loc->comp_code == comp_code
2642           && (loc->val == val
2643               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2644         {
2645           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2646              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2647              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2648              that we don't check strict dominance here to avoid
2649              replicating the same assertion inside the same basic
2650              block more than once (e.g., when a pointer is
2651              dereferenced several times inside a block).
2652
2653              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2654              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2655              dominate all the other insertions that we may want to
2656              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2657              insertion, don't do this dominance check.  */
2658           if (e == NULL
2659               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2660             return;
2661
2662           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2663              dominates the existing location for the assertion, move
2664              the assertion up in the dominance tree by updating its
2665              location information.  */
2666           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2667               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2668             {
2669               loc->bb = dest_bb;
2670               loc->e = e;
2671               loc->si = si;
2672               return;
2673             }
2674         }
2675
2676       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2677       last_loc = loc;
2678       loc = loc->next;
2679     }
2680
2681   /* If we didn't find an assertion already registered for
2682      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2683      assertions associated with NAME.  */
2684   n = XNEW (struct assert_locus_d);
2685   n->bb = dest_bb;
2686   n->e = e;
2687   n->si = si;
2688   n->comp_code = comp_code;
2689   n->val = val;
2690   n->next = NULL;
2691
2692   if (last_loc)
2693     last_loc->next = n;
2694   else
2695     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2696
2697   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2698 }
2699
2700
2701 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2702    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
2703    for NAME could be registered.  */
2704
2705 static bool
2706 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2707 {
2708   tree val, stmt;
2709   enum tree_code comp_code;
2710
2711   stmt = bsi_stmt (si);
2712
2713   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2714      abnormal edges.  */
2715   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2716     return false;
2717
2718   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2719      there's nothing to do.  */
2720   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2721     return false;
2722
2723   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2724      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2725      takes on edge E.  */
2726   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2727     {
2728       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2729          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2730          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2731       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2732       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2733
2734       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2735       if (cond == name)
2736         {
2737           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2738              case we create the predicate NAME == true or
2739              NAME == false accordingly.  */
2740           comp_code = EQ_EXPR;
2741           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2742         }
2743       else
2744         {
2745           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2746              or VAL COMP NAME.  */
2747           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2748             {
2749               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2750                  COMP around because we need to register NAME as the
2751                  first operand in the predicate.  */
2752               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2753               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2754             }
2755           else
2756             {
2757               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2758                  comparison code remains unchanged.  */
2759               comp_code = TREE_CODE (cond);
2760               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2761             }
2762
2763           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2764              need to invert the sign comparison.  */
2765           if (is_else_edge)
2766             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2767
2768           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
2769              works around a limitation in fold() when dealing with
2770              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2771              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2772           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2773               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
2774                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
2775             {
2776               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2777               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2778
2779               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
2780                 return false;
2781
2782               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
2783                 return false;
2784             }
2785         }
2786     }
2787   else
2788     {
2789       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2790       gcc_unreachable ();
2791     }
2792
2793   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2794   return true;
2795 }
2796
2797
2798 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2799
2800 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2801    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2802    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2803
2804    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2805    the predicate operands, an assert location node is added to the
2806    list of assertions for the corresponding operands.  */
2807
2808 static bool
2809 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2810 {
2811   bool need_assert;
2812   block_stmt_iterator last_si;
2813   tree op, last;
2814   edge_iterator ei;
2815   edge e;
2816   ssa_op_iter iter;
2817
2818   need_assert = false;
2819   last_si = bsi_last (bb);
2820   last = bsi_stmt (last_si);
2821
2822   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2823      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2824      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2825      insert.  */
2826   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2827     {
2828       if (e->dest == bb)
2829         continue;
2830
2831       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2832          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2833          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2834          if they had been found in a block upstream from BB. 
2835
2836          This is actually a bad idea is some cases, particularly jump
2837          threading.  Consider a CFG like the following:
2838
2839                     0
2840                    /|
2841                   1 |
2842                    \|
2843                     2
2844                    / \
2845                   3   4
2846
2847          Assume that one or more operands in the conditional at the
2848          end of block 0 are used in a conditional in block 2, but not
2849          anywhere in block 1.  In this case we will not insert any
2850          assert statements in block 1, which may cause us to miss
2851          opportunities to optimize, particularly for jump threading.  */
2852       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2853         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2854
2855       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2856          to determine if any of the operands in the conditional
2857          predicate are used.  */
2858       if (e->dest != bb)
2859         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2860
2861       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2862          conditional predicate.  */
2863       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2864         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2865     }
2866
2867   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2868      conditional.  */
2869   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2870     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2871
2872   return need_assert;
2873 }
2874
2875
2876 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2877    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2878    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2879    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2880    determine if A is actually needed.
2881    
2882    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2883    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2884    new location for A is recorded instead.
2885
2886    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2887       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2888
2889    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2890       value range for N, then if N was not already generated by an
2891       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2892       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2893       assume that N is not NULL.
2894
2895    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2896       information from the predicate but need to insert different
2897       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2898       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2899       expression of the form 'X op Y', then
2900
2901       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2902
2903       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2904          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2905          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2906          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2907
2908       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2909
2910       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2911
2912       For instance,
2913
2914             if (a == 9)
2915               b = a;
2916             else
2917               b = c + 1;
2918
2919       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2920       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2921       on the ELSE clause would be unnecessary.
2922
2923    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2924       into BB's dominator children.
2925    
2926    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2927    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2928    location for name N is found, it is registered by calling
2929    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2930    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2931    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2932    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2933    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2934
2935    If this function returns true, then it means that there are names
2936    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2937    inserted by process_assert_insertions.
2938
2939    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2940
2941 static bool
2942 find_assert_locations (basic_block bb)
2943 {
2944   block_stmt_iterator si;
2945   tree last, phi;
2946   bool need_assert;
2947   basic_block son;
2948
2949   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
2950     return false;
2951
2952   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
2953
2954   need_assert = false;
2955
2956   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
2957   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2958     {
2959       use_operand_p arg_p;
2960       ssa_op_iter i;
2961
2962       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
2963         {
2964           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
2965           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2966             {
2967               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
2968               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
2969             }
2970         }
2971     }
2972
2973   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
2974      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
2975   last = NULL_TREE;
2976   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2977     {
2978       tree stmt, op;
2979       ssa_op_iter i;
2980
2981       stmt = bsi_stmt (si);
2982
2983       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
2984       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
2985         {
2986           tree value;
2987           enum tree_code comp_code;
2988
2989           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
2990              the sub-graph of a conditional block, when we return from
2991              this recursive walk, our parent will use the
2992              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
2993              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
2994           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2995
2996           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
2997              range for it, and we don't find a previous assertion for
2998              it, create a new assertion location node for OP.  */
2999           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
3000             {
3001               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
3002                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
3003                  was set via a typecast.
3004
3005                  If so, then we can also infer a nonzero value range
3006                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
3007               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
3008                 {
3009                   tree t = op;
3010                   tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3011         
3012                   while (TREE_CODE (def_stmt) == MODIFY_EXPR
3013                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == NOP_EXPR
3014                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0)) == SSA_NAME
3015                          && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0))))
3016                     {
3017                       t = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3018                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3019
3020                       /* Note we want to register the assert for the
3021                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
3022                          conversion.  */
3023                       if (! has_single_use (t))
3024                         {
3025                           register_new_assert_for (t, comp_code, value,
3026                                                    bb, NULL, si);
3027                           need_assert = true;
3028                         }
3029                     }
3030                 }
3031
3032               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
3033                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
3034                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
3035               if (!has_single_use (op))
3036                 {
3037                   register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
3038                   need_assert = true;
3039                 }
3040             }
3041         }
3042
3043       /* Remember the last statement of the block.  */
3044       last = stmt;
3045     }
3046
3047   /* If BB's last statement is a conditional expression
3048      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
3049      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
3050   if (last
3051       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
3052       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
3053       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
3054     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
3055
3056   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
3057   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
3058        son;
3059        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3060     need_assert |= find_assert_locations (son);
3061
3062   return need_assert;
3063 }
3064
3065
3066 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
3067    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
3068
3069 static bool
3070 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
3071 {
3072   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
3073   tree stmt, cond, assert_expr;
3074   edge_iterator ei;
3075   edge e;
3076
3077   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
3078   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
3079
3080   if (loc->e)
3081     {
3082       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
3083          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
3084 #if defined ENABLE_CHECKING
3085       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
3086           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
3087 #endif
3088
3089       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
3090       return true;
3091     }
3092
3093   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
3094      statement must not be the last statement in the block.  */
3095   stmt = bsi_stmt (loc->si);
3096   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
3097     {
3098       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
3099       return false;
3100     }
3101
3102   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
3103      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
3104      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
3105      out of BB.  */
3106   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
3107     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
3108       {
3109         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
3110         return true;
3111       }
3112
3113   gcc_unreachable ();
3114 }
3115
3116
3117 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
3118    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
3119    found in ASSERTS_FOR[i].  */
3120
3121 static void
3122 process_assert_insertions (void)
3123 {
3124   unsigned i;
3125   bitmap_iterator bi;
3126   bool update_edges_p = false;
3127   int num_asserts = 0;
3128
3129   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3130     dump_all_asserts (dump_file);
3131
3132   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3133     {
3134       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3135       gcc_assert (loc);
3136
3137       while (loc)
3138         {
3139           assert_locus_t next = loc->next;
3140           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3141           free (loc);
3142           loc = next;
3143           num_asserts++;
3144         }
3145     }
3146
3147   if (update_edges_p)
3148     bsi_commit_edge_inserts ();
3149
3150   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3151     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3152              num_asserts);
3153 }
3154
3155
3156 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3157    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3158    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3159    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3160
3161    x = ...
3162    y = ...
3163    if (x < y)
3164      y = x - 2;
3165    else
3166      x = y + 3;
3167
3168    this pass will transform the code into:
3169
3170    x = ...
3171    y = ...
3172    if (x < y)
3173     {
3174       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3175       y = x - 2
3176     }
3177    else
3178     {
3179       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3180       x = y + 3
3181     }
3182
3183    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3184    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3185    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3186    definition of 'x'.  */
3187
3188 static void
3189 insert_range_assertions (void)
3190 {
3191   edge e;
3192   edge_iterator ei;
3193   bool update_ssa_p;
3194   
3195   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3196   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3197
3198   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3199   sbitmap_zero (blocks_visited);
3200
3201   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3202   asserts_for = XNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3203   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
3204
3205   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3206
3207   update_ssa_p = false;
3208   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3209     if (find_assert_locations (e->dest))
3210       update_ssa_p = true;
3211
3212   if (update_ssa_p)
3213     {
3214       process_assert_insertions ();
3215       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3216     }
3217
3218   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3219     {
3220       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3221       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3222     }
3223
3224   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3225   free (asserts_for);
3226   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3227 }
3228
3229
3230 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3231    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3232    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3233    VRP. 
3234    
3235    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3236    names that had useful range information attached to them.  For
3237    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3238    then N_i will have the range [3, +INF].
3239    
3240    However, by converting the assertion into the implied copy
3241    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3242    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3243    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3244    things like jump threading.
3245    
3246    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3247    VRP need to handle them appropriately. 
3248
3249    Another approach would be to make the range information a first
3250    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3251    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3252    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3253
3254 static void
3255 remove_range_assertions (void)
3256 {
3257   basic_block bb;
3258   block_stmt_iterator si;
3259
3260   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3261      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3262      referenced by the current BSI.  */
3263   FOR_EACH_BB (bb)
3264     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3265       {
3266         tree stmt = bsi_stmt (si);
3267         tree use_stmt;
3268
3269         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3270             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3271           {
3272             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1), var;
3273             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3274             use_operand_p use_p;
3275             imm_use_iterator iter;
3276
3277             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3278
3279             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
3280             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3281             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
3282               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
3283                 {
3284                   SET_USE (use_p, var);
3285                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
3286                 }
3287
3288             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3289             bsi_remove (&si, true);
3290           }
3291         else
3292           bsi_next (&si);
3293       }
3294
3295   sbitmap_free (blocks_visited);
3296 }
3297
3298
3299 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3300
3301 static bool
3302 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3303 {
3304   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3305       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3306       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3307           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3308     return true;
3309   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3310     {
3311       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3312       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3313
3314       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3315          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3316          builtin functions.  */
3317       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3318           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3319               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3320           && ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3321                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3322                && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3323                && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3324               || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
3325         return true;
3326     }
3327   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3328     return true;
3329
3330   return false;
3331 }
3332
3333
3334 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3335
3336 static void
3337 vrp_initialize (void)
3338 {
3339   basic_block bb;
3340
3341   vr_value = XNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3342   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3343
3344   FOR_EACH_BB (bb)
3345     {
3346       block_stmt_iterator si;
3347       tree phi;
3348
3349       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3350         {
3351           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3352             {
3353               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3354               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3355               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3356             }
3357           else
3358             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3359         }
3360
3361       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3362         {
3363           tree stmt = bsi_stmt (si);
3364
3365           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3366             {
3367               ssa_op_iter i;
3368               tree def;
3369               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3370                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3371               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3372             }
3373           else
3374             {
3375               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3376             }
3377         }
3378     }
3379 }
3380
3381
3382 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3383    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3384
3385 static enum ssa_prop_result
3386 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3387 {
3388   tree lhs, rhs, def;
3389   ssa_op_iter iter;
3390
3391   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3392   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3393
3394   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3395   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3396       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3397            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
3398               build_range_type.  */
3399            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
3400            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
3401           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3402     {
3403       struct loop *l;
3404       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3405
3406       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3407
3408       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3409          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3410          information.  */
3411       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3412         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3413
3414       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3415         {
3416           *output_p = lhs;
3417
3418           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3419             {
3420               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3421               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3422               fprintf (dump_file, ": ");
3423               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3424               fprintf (dump_file, "\n\n");
3425             }
3426
3427           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3428             return SSA_PROP_VARYING;
3429
3430           return SSA_PROP_INTERESTING;
3431         }
3432
3433       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3434     }
3435   
3436   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3437   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3438     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3439
3440   return SSA_PROP_VARYING;
3441 }
3442
3443
3444 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3445    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3446    compare_range_with_value.  */
3447
3448 static tree
3449 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3450 {
3451   bitmap_iterator bi;
3452   unsigned i;
3453   bitmap e;
3454   tree retval, t;
3455   
3456   t = retval = NULL_TREE;
3457
3458   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3459   e = get_value_range (var)->equiv;
3460
3461   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3462      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3463      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3464   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3465
3466   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3467     {
3468       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3469
3470       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3471          range.  This allows us to compare against names that may
3472          have N_i in their ranges.  */
3473       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3474         {
3475           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3476           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3477           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3478         }
3479
3480       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3481       if (t)
3482         {
3483           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
3484           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3485           retval = t;
3486         }
3487     }
3488
3489   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3490   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3491
3492   if (retval)
3493     return retval;
3494
3495   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3496   return NULL_TREE;
3497 }
3498
3499
3500 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3501    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3502    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3503    returned by compare_ranges.  */
3504
3505 static tree
3506 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3507 {
3508   tree t, retval;
3509   bitmap e1, e2;
3510   bitmap_iterator bi1, bi2;
3511   unsigned i1, i2;
3512
3513   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3514      ranges of every name equivalent to N2.  */
3515   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3516   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3517
3518   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3519      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3520      ranges.  */
3521   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3522   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3523
3524   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3525      names can be compared without checking their ranges.  */
3526   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3527     {
3528       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3529       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3530
3531       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3532              ? boolean_true_node
3533              : boolean_false_node;
3534     }
3535
3536   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3537      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3538      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3539   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3540     {
3541       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3542
3543       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3544       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3545         {
3546           vr1.type = VR_RANGE;
3547           vr1.min = ssa_name (i1);
3548           vr1.max = ssa_name (i1);
3549         }
3550
3551       t = retval = NULL_TREE;
3552       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3553         {
3554           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3555
3556           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3557             {
3558               vr2.type = VR_RANGE;
3559               vr2.min = ssa_name (i2);
3560               vr2.max = ssa_name (i2);
3561             }
3562
3563           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3564           if (t)
3565             {
3566               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
3567                  the same.  */
3568               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3569               retval = t;
3570             }
3571         }
3572
3573       if (retval)
3574         {
3575           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3576           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3577           return retval;
3578         }
3579     }
3580
3581   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
3582      comparison.  */
3583   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3584   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3585   return NULL_TREE;
3586 }
3587
3588
3589 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
3590    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
3591    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
3592    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
3593    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
3594
3595    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
3596    the operands in COND are used when trying to compute its value.
3597    This is only used during final substitution.  During propagation,
3598    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
3599
3600 tree
3601 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
3602 {
3603   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
3604               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
3605
3606   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3607     {
3608       value_range_t *vr;
3609       tree retval;
3610
3611       if (use_equiv_p)
3612         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
3613       else
3614         {
3615           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
3616           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
3617         }
3618
3619       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
3620       if (retval)
3621         return retval;
3622
3623       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
3624          return it.  */
3625       vr = get_value_range (cond);
3626       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
3627         return vr->min;
3628     }
3629   else
3630     {
3631       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3632       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3633
3634       /* We only deal with integral and pointer types.  */
3635       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3636           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
3637         return NULL_TREE;
3638
3639       if (use_equiv_p)
3640         {
3641           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3642             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3643           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3644             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3645           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3646             return compare_name_with_value (
3647                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3648         }
3649       else
3650         {
3651           value_range_t *vr0, *vr1;
3652
3653           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3654           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3655
3656           if (vr0 && vr1)
3657             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3658           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3659             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3660           else if (vr0 == NULL && vr1)
3661             return compare_range_with_value (
3662                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3663         }
3664     }
3665
3666   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3667   return NULL_TREE;
3668 }
3669
3670
3671 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3672    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3673    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3674    SSA_PROP_VARYING.  */
3675
3676 static enum ssa_prop_result
3677 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3678 {
3679   tree cond, val;
3680
3681   *taken_edge_p = NULL;
3682
3683   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3684      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3685   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3686     return SSA_PROP_VARYING;
3687
3688   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3689
3690   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3691     {
3692       tree use;
3693       ssa_op_iter i;
3694
3695       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3696       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3697       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3698       
3699       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3700         {
3701           fprintf (dump_file, "\t");
3702           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3703           fprintf (dump_file, ": ");
3704           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3705         }
3706
3707       fprintf (dump_file, "\n");
3708     }
3709
3710   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3711      ranges of each of its operands.
3712      
3713      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3714      because those ranges may not yet be final and with the current
3715      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3716      of the names in the equivalence set have changed.
3717
3718      For instance, given the following code fragment
3719
3720         i_5 = PHI <8, i_13>
3721         ...
3722         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3723         if (i_14 == 1)
3724           ...
3725
3726      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3727      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3728      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3729      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3730      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3731      determine that the predicate is always false.
3732
3733      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3734      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3735      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3736      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3737      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3738      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3739      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3740      is not visited again, which stops propagation from visiting
3741      statements in the THEN clause of that if().
3742
3743      To properly fix this we would need to keep the previous range
3744      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3745      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3746      range [8, 8] to VR_VARYING.
3747
3748      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3749      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3750      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3751      4 more predicates folded in SPEC.  */
3752   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3753   if (val)
3754     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3755
3756   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3757     {
3758       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3759       if (val == NULL_TREE)
3760         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3761       else
3762         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3763     }
3764
3765   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3766 }
3767
3768
3769 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3770    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3771    interesting range into *OUTPUT_P.
3772
3773    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3774    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3775
3776    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3777
3778 static enum ssa_prop_result
3779 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3780 {
3781   tree def;
3782   ssa_op_iter iter;
3783   stmt_ann_t ann;
3784
3785   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3786     {
3787       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3788       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3789       fprintf (dump_file, "\n");
3790     }
3791
3792   ann = stmt_ann (stmt);
3793   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3794     {
3795       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3796
3797       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3798          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3799          builtin functions.  */
3800       if ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3801            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3802            && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3803            && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3804           || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3805         return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3806     }
3807   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3808     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3809
3810   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3811      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3812   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3813     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3814
3815   return SSA_PROP_VARYING;
3816 }
3817
3818
3819 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3820    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3821    
3822    The meeting rules are as follows:
3823
3824    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3825
3826    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3827       union of VR0 and VR1.  */
3828
3829 static void
3830 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3831 {
3832   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3833     {
3834       copy_value_range (vr0, vr1);
3835       return;
3836     }
3837
3838   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3839     {
3840       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3841       return;
3842     }
3843
3844   if (vr0->type == VR_VARYING)
3845     {
3846       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3847       return;
3848     }
3849
3850   if (vr1->type == VR_VARYING)
3851     {
3852       set_value_range_to_varying (vr0);
3853       return;
3854     }
3855
3856   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3857     {
3858       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3859          union of both ranges.  */
3860       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3861         {
3862           int cmp;
3863           tree min, max;
3864
3865           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3866              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3867              VARYING.  */
3868           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3869           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3870             min = vr1->min;
3871           else if (cmp == -1)
3872             min = vr0->min;
3873           else
3874             {
3875               set_value_range_to_varying (vr0);
3876               return;
3877             }
3878
3879           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3880              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3881              the result is VARYING.  */
3882           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3883           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3884             max = vr1->max;
3885           else if (cmp == 1)
3886             max = vr0->max;
3887           else
3888             {
3889               set_value_range_to_varying (vr0);
3890               return;
3891             }
3892
3893           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3894              the two sets.  */
3895           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3896             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3897           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3898             bitmap_clear (vr0->equiv);
3899
3900           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3901         }
3902       else
3903         goto no_meet;
3904     }
3905   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3906     {
3907       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3908       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3909           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3910           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3911         {
3912           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3913              the two sets.  */
3914           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3915             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3916           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3917             bitmap_clear (vr0->equiv);
3918         }
3919       else
3920         goto no_meet;
3921     }
3922   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3923     {
3924       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3925          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3926          result of the meet operation is the anti-range.  */
3927       if (!symbolic_range_p (vr0)
3928           && !symbolic_range_p (vr1)
3929           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3930         {
3931           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
3932              set.  We need to compute the intersection of the two
3933              equivalence sets.  */
3934           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3935             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
3936
3937           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3938              the two sets.  */
3939           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3940             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3941           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3942             bitmap_clear (vr0->equiv);
3943         }
3944       else
3945         goto no_meet;
3946     }
3947   else
3948     gcc_unreachable ();
3949
3950   return;
3951
3952 no_meet:
3953   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
3954      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
3955      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
3956      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
3957      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
3958   if (!symbolic_range_p (vr0)
3959       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
3960           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
3961       && !symbolic_range_p (vr1)
3962       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
3963           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
3964     {
3965       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
3966
3967       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
3968          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
3969       if (vr0->equiv)
3970         bitmap_clear (vr0->equiv);
3971     }
3972   else
3973     set_value_range_to_varying (vr0);
3974 }
3975
3976
3977 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
3978    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
3979    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
3980
3981 static enum ssa_prop_result
3982 vrp_visit_phi_node (tree phi)
3983 {
3984   int i;
3985   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3986   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
3987   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3988
3989   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
3990
3991   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3992     {
3993       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
3994       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
3995     }
3996
3997   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
3998     {
3999       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
4000
4001       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4002         {
4003           fprintf (dump_file,
4004               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
4005               i, e->src->index, e->dest->index,
4006               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
4007         }
4008
4009       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
4010         {
4011           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
4012           value_range_t vr_arg;
4013
4014           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4015             vr_arg = *(get_value_range (arg));
4016           else
4017             {
4018               vr_arg.type = VR_RANGE;
4019               vr_arg.min = arg;
4020               vr_arg.max = arg;
4021               vr_arg.equiv = NULL;
4022             }
4023
4024           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4025             {
4026               fprintf (dump_file, "\t");
4027               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
4028               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
4029               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
4030               fprintf (dump_file, "\n");
4031             }
4032
4033           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
4034
4035           if (vr_result.type == VR_VARYING)
4036             break;
4037         }
4038     }
4039
4040   if (vr_result.type == VR_VARYING)
4041     goto varying;
4042
4043   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
4044      when the new value is slightly bigger or smaller than the
4045      previous one.  */
4046   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
4047     {
4048       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
4049         {
4050           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
4051           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
4052
4053           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
4054              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
4055              iterating millions of times to reach -INF, and in the
4056              other case to avoid infinite bouncing between different
4057              minimums.  */
4058           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
4059             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
4060
4061           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
4062              the previous one, go all the way to +INF.  */
4063           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
4064             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
4065
4066           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
4067              VARYING.  */
4068           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
4069               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
4070             goto varying;
4071         }
4072     }
4073
4074   /* If the new range is different than the previous value, keep
4075      iterating.  */
4076   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
4077     return SSA_PROP_INTERESTING;
4078
4079   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
4080   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
4081
4082   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
4083 varying:
4084   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
4085   return SSA_PROP_VARYING;
4086 }
4087
4088 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
4089    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
4090    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4091
4092 static void
4093 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
4094 {
4095   tree val = NULL;
4096   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4097   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4098
4099   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
4100     {
4101       val = integer_one_node;
4102     }
4103   else
4104     {
4105       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node);
4106     }
4107
4108   if (val && integer_onep (val))
4109     {
4110       tree t;
4111       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4112       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4113
4114       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
4115         {
4116           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
4117           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4118         }
4119       else
4120         {
4121           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
4122           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
4123           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
4124           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4125         }
4126
4127       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4128       update_stmt (stmt);
4129     }
4130 }
4131
4132 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
4133    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
4134    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
4135
4136 static void
4137 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
4138 {
4139   tree val = NULL;
4140   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4141   tree type = TREE_TYPE (op);
4142   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4143
4144   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4145     {
4146       val = integer_zero_node;
4147     }
4148   else if (vr)
4149     {
4150       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4151       if (!val)
4152         {
4153           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4154
4155           if (val)
4156             {
4157               if (integer_zerop (val))
4158                 val = integer_one_node;
4159               else if (integer_onep (val))
4160                 val = integer_zero_node;
4161             }
4162         }
4163
4164       if (val
4165           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
4166         {
4167           tree t;
4168
4169           if (integer_onep (val))
4170             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
4171           else
4172             t = op;
4173
4174           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4175           update_stmt (stmt);
4176         }
4177     }
4178 }
4179
4180 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
4181    a known value range VR.
4182
4183    If there is one and only one value which will satisfy the
4184    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
4185
4186 static tree
4187 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
4188                       tree op1, value_range_t *vr)
4189 {
4190   tree min = NULL;
4191   tree max = NULL;
4192
4193   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
4194      the conditional as it was written.  */
4195   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
4196     {
4197       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4198
4199       max = op1;
4200       if (cond_code == LT_EXPR)
4201         {
4202           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4203           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
4204         }
4205     }
4206   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
4207     {
4208       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4209
4210       min = op1;
4211       if (cond_code == GT_EXPR)
4212         {
4213           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4214           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
4215         }
4216     }
4217
4218   /* Now refine the minimum and maximum values using any
4219      value range information we have for op0.  */
4220   if (min && max)
4221     {
4222       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
4223         min = min;
4224       else
4225         min = vr->min;
4226       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
4227         max = max;
4228       else
4229         max = vr->max;
4230
4231       /* If the new min/max values have converged to a single value,
4232          then there is only one value which can satisfy the condition,
4233          return that value.  */
4234       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
4235         return min;
4236     }
4237   return NULL;
4238 }
4239
4240 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
4241    test if the range information indicates only one value can satisfy
4242    the original conditional.  */
4243
4244 static void
4245 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
4246 {
4247   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4248   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4249   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4250   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
4251
4252   if (cond_code != NE_EXPR
4253       && cond_code != EQ_EXPR
4254       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
4255       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4256       && is_gimple_min_invariant (op1))
4257     {
4258       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
4259           
4260       /* If we have range information for OP0, then we might be
4261          able to simplify this conditional. */
4262       if (vr->type == VR_RANGE)
4263         {
4264           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4265
4266           if (new)
4267             {
4268               if (dump_file)
4269                 {
4270                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4271                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4272                   fprintf (dump_file, " into ");
4273                 }
4274
4275               COND_EXPR_COND (stmt)
4276                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4277               update_stmt (stmt);
4278
4279               if (dump_file)
4280                 {
4281                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4282                   fprintf (dump_file, "\n");
4283                 }
4284               return;
4285
4286             }
4287
4288           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
4289              with integral types here, so no need to worry about
4290              issues with inverting FP comparisons.  */
4291           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
4292           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4293
4294           if (new)
4295             {
4296               if (dump_file)
4297                 {
4298                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4299                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4300                   fprintf (dump_file, " into ");
4301                 }
4302
4303               COND_EXPR_COND (stmt)
4304                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4305               update_stmt (stmt);
4306
4307               if (dump_file)
4308                 {
4309                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4310                   fprintf (dump_file, "\n");
4311                 }
4312               return;
4313
4314             }
4315         }
4316     }
4317 }
4318
4319 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
4320
4321 void
4322 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
4323 {
4324   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4325     {
4326       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4327       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
4328
4329       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
4330          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
4331          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4332       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
4333           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
4334           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4335         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
4336
4337       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
4338       if (rhs_code == ABS_EXPR
4339           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
4340           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
4341         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
4342     }
4343   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
4344            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
4345     {
4346       simplify_cond_using_ranges (stmt);
4347     }
4348 }
4349
4350 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
4351    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge. 
4352
4353    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
4354    restored.  */
4355 static VEC(tree,heap) *stack;
4356
4357 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump
4358    threading code with a simple API for simplifying statements.  */
4359 static tree
4360 simplify_stmt_for_jump_threading (tree stmt)
4361 {
4362   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
4363      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
4364      worth the compile time cost.  */
4365   if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
4366     return NULL;
4367
4368   return vrp_evaluate_conditional (COND_EXPR_COND (stmt), true);
4369 }
4370
4371 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
4372    one successor present jump threading opportunities.  ie,
4373    when the block is reached from a specific predecessor, we
4374    may be able to determine which of the outgoing edges will
4375    be traversed.  When this optimization applies, we are able
4376    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
4377    optimization opportunities.
4378
4379    This routine is effectively a driver for the generic jump
4380    threading code.  It basically just presents the generic code
4381    with edges that may be suitable for jump threading.
4382
4383    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
4384    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
4385    those opportunities would be very limited and the compile time cost
4386    to expose those opportunities would be significant. 
4387
4388    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
4389    for later realization.  */
4390
4391 static void
4392 identify_jump_threads (void)
4393 {
4394   basic_block bb;
4395   tree dummy;
4396
4397   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
4398      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
4399      information as we need it within the jump threading code.  */
4400   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4401
4402   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
4403      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
4404      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
4405      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
4406      recompute it.  */
4407   mark_dfs_back_edges ();
4408
4409   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
4410      that might be recorded.  */
4411   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
4412
4413   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
4414      conditional and just modify it in-place when attempting to
4415      thread jumps.  */
4416   dummy = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, NULL, NULL);
4417   dummy = build3 (COND_EXPR, void_type_node, dummy, NULL, NULL);
4418
4419   /* Walk through all the blocks finding those which present a
4420      potential jump threading opportunity.  We could set this up
4421      as a dominator walker and record data during the walk, but
4422      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
4423      threading opportunities we are trying to identify at this
4424      point in compilation.  */
4425   FOR_EACH_BB (bb)
4426     {
4427       tree last, cond;
4428
4429       /* If the generic jump threading code does not find this block
4430          interesting, then there is nothing to do.  */
4431       if (! potentially_threadable_block (bb))
4432         continue;
4433
4434       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
4435          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
4436          terribly important.  */
4437       last = bsi_stmt (bsi_last (bb));
4438       if (TREE_CODE (last) != COND_EXPR)
4439         continue;
4440
4441       /* We're basically looking for any kind of conditional with
4442          integral type arguments.  */
4443       cond = COND_EXPR_COND (last);
4444       if ((TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
4445            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cond)))
4446           || (COMPARISON_CLASS_P (cond)
4447               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == SSA_NAME
4448               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 0)))
4449               && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 1)) == SSA_NAME
4450                   || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (cond, 1)))
4451               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)))))
4452         {
4453           edge_iterator ei;
4454           edge e;
4455
4456           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
4457              successors which also ends in a suitable conditional.  For
4458              each predecessor, see if we can thread it to a specific
4459              successor.  */
4460           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
4461             {
4462               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
4463                  in the CFG.  */
4464               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
4465                 continue;
4466
4467               thread_across_edge (dummy, e, true,
4468                                   &stack,
4469                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
4470             }
4471         }
4472     }
4473
4474   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
4475      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
4476      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
4477 }
4478
4479 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
4480    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
4481    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
4482
4483    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
4484    processing by the pass manager.  */
4485 static void
4486 finalize_jump_threads (void)
4487 {
4488   bool cfg_altered = false;
4489   cfg_altered = thread_through_all_blocks ();
4490
4491   /* If we threaded jumps, then we need to recompute the dominance
4492      information, to safely do that we must clean up the CFG first.  */
4493   if (cfg_altered)
4494     {
4495       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4496       cleanup_tree_cfg ();
4497       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4498     }
4499   VEC_free (tree, heap, stack);
4500 }
4501
4502
4503 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
4504
4505 static void
4506 vrp_finalize (void)
4507 {
4508   size_t i;
4509   prop_value_t *single_val_range;
4510   bool do_value_subst_p;
4511
4512   if (dump_file)
4513     {
4514       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
4515       dump_all_value_ranges (dump_file);
4516       fprintf (dump_file, "\n");
4517     }
4518
4519   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
4520      values can be substituted as any other copy/const propagated
4521      value using substitute_and_fold.  */
4522   single_val_range = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
4523   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4524
4525   do_value_subst_p = false;
4526   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4527     if (vr_value[i]
4528         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
4529         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
4530       {
4531         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
4532         do_value_subst_p = true;
4533       }
4534
4535   if (!do_value_subst_p)
4536     {
4537       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
4538          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
4539       free (single_val_range);
4540       single_val_range = NULL;
4541     }
4542
4543   substitute_and_fold (single_val_range, true);
4544
4545   /* We must identify jump threading opportunities before we release
4546      the datastructures built by VRP.  */
4547   identify_jump_threads ();
4548
4549   /* Free allocated memory.  */
4550   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4551     if (vr_value[i])
4552       {
4553         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
4554         free (vr_value[i]);
4555       }
4556
4557   free (single_val_range);
4558   free (vr_value);
4559
4560   /* So that we can distinguish between VRP data being available
4561      and not available.  */
4562   vr_value = NULL;
4563 }
4564
4565
4566 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
4567    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
4568    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
4569    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
4570    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
4571
4572    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
4573    instead of constants.
4574
4575    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
4576    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
4577
4578      1  x_9 = p_3->a;
4579      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
4580      3  if (p_4 == q_2)
4581      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
4582      5  endif
4583      6  if (q_2)
4584         
4585    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
4586    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
4587    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
4588
4589    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
4590    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
4591    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
4592    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
4593
4594    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
4595    between names so that we can take advantage of information from
4596    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
4597    equivalency relation is transitive but not symmetric.
4598    
4599    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
4600    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
4601    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
4602
4603    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
4604    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
4605    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
4606    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
4607    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
4608    probabilities to aid branch prediction.  */
4609
4610 static unsigned int
4611 execute_vrp (void)
4612 {
4613   insert_range_assertions ();
4614
4615   current_loops = loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
4616   if (current_loops)
4617     scev_initialize (current_loops);
4618
4619   vrp_initialize ();
4620   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
4621   vrp_finalize ();
4622
4623   if (current_loops)
4624     {
4625       scev_finalize ();
4626       loop_optimizer_finalize (current_loops);
4627       current_loops = NULL;
4628     }
4629
4630   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
4631      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
4632      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
4633   remove_range_assertions ();
4634
4635   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
4636      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
4637      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
4638      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
4639      duplication and CFG manipulation.  */
4640   update_ssa (TODO_update_ssa);
4641
4642   finalize_jump_threads ();
4643   return 0;
4644 }
4645
4646 static bool
4647 gate_vrp (void)
4648 {
4649   return flag_tree_vrp != 0;
4650 }
4651
4652 struct tree_opt_pass pass_vrp =
4653 {
4654   "vrp",                                /* name */
4655   gate_vrp,                             /* gate */
4656   execute_vrp,                          /* execute */
4657   NULL,                                 /* sub */
4658   NULL,                                 /* next */
4659   0,                                    /* static_pass_number */
4660   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
4661   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
4662   0,                                    /* properties_provided */
4663   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
4664   0,                                    /* todo_flags_start */
4665   TODO_cleanup_cfg
4666     | TODO_ggc_collect
4667     | TODO_verify_ssa
4668     | TODO_dump_func
4669     | TODO_update_ssa
4670     | TODO_update_smt_usage,                    /* todo_flags_finish */
4671   0                                     /* letter */
4672 };