OSDN Git Service

2011-08-18 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
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 "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
696      take any value in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var)
699       && TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
700     {
701       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
702          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
703          default definitions of PARM_DECLs.  */
704       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
705           && nonnull_arg_p (sym))
706         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
707       else
708         set_value_range_to_varying (vr);
709     }
710
711   return vr;
712 }
713
714 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
715
716 static inline bool
717 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
718 {
719   if (val1 == val2)
720     return true;
721   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
722     return false;
723   if (is_overflow_infinity (val1))
724     return is_overflow_infinity (val2);
725   return true;
726 }
727
728 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
729
730 static inline bool
731 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
732 {
733   return (b1 == b2
734           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
735               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
736           || (b1 && b2
737               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
738 }
739
740 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
741    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
742    value.
743
744    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
745    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
746    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
747    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
748    is the range object associated with another SSA name.  */
749
750 static inline bool
751 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
752 {
753   value_range_t *old_vr;
754   bool is_new;
755
756   /* Update the value range, if necessary.  */
757   old_vr = get_value_range (var);
758   is_new = old_vr->type != new_vr->type
759            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
760            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
761            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
762
763   if (is_new)
764     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
765                      new_vr->equiv);
766
767   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
768
769   return is_new;
770 }
771
772
773 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
774    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
775
776 static void
777 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
778 {
779   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
780   value_range_t *vr = vr_value[ver];
781
782   if (*equiv == NULL)
783     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
784   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
785   if (vr && vr->equiv)
786     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
787 }
788
789
790 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
791
792 static inline bool
793 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
794 {
795   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
796          && integer_zerop (vr->min)
797          && integer_zerop (vr->max);
798 }
799
800
801 /* Return true if VR is [0, 0].  */
802
803 static inline bool
804 range_is_null (value_range_t *vr)
805 {
806   return vr->type == VR_RANGE
807          && integer_zerop (vr->min)
808          && integer_zerop (vr->max);
809 }
810
811 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
812    a singleton.  */
813
814 static inline bool
815 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
816 {
817   return (vr->type == VR_RANGE
818           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
819           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
820           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
821           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
822 }
823
824 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
825
826 static inline bool
827 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
828 {
829   return (range_int_cst_p (vr)
830           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
831 }
832
833 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
834
835 static inline bool
836 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
837 {
838   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
839           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
840 }
841
842 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
843
844 static inline bool
845 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
846 {
847   return (vr->type == VR_RANGE
848           && (is_overflow_infinity (vr->min)
849               || is_overflow_infinity (vr->max)));
850 }
851
852 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
853    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
854    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
855    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
856    uses an overflow infinity.  */
857
858 static bool
859 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
860 {
861   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
862   if (is_overflow_infinity (vr->min))
863     {
864       *strict_overflow_p = true;
865       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
866         return false;
867     }
868   if (is_overflow_infinity (vr->max))
869     {
870       *strict_overflow_p = true;
871       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
872         return false;
873     }
874   return true;
875 }
876
877
878 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
879    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
880    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
881    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
882
883 static bool
884 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
885 {
886   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
887   switch (get_gimple_rhs_class (code))
888     {
889     case GIMPLE_UNARY_RHS:
890       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
891                                              gimple_expr_type (stmt),
892                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
893                                              strict_overflow_p);
894     case GIMPLE_BINARY_RHS:
895       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
896                                               gimple_expr_type (stmt),
897                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
899                                               strict_overflow_p);
900     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
901       return false;
902     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
903       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
904                                               strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_INVALID_RHS:
906       gcc_unreachable ();
907     default:
908       gcc_unreachable ();
909     }
910 }
911
912 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
913    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
914    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
915    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
916
917 static bool
918 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
919 {
920   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
921     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
922   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
923     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
924
925   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
926                                         gimple_call_fndecl (stmt),
927                                         arg0,
928                                         arg1,
929                                         strict_overflow_p);
930 }
931
932 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
933    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
934    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
935    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
936
937 static bool
938 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
939 {
940   switch (gimple_code (stmt))
941     {
942     case GIMPLE_ASSIGN:
943       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
944     case GIMPLE_CALL:
945       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
946     default:
947       gcc_unreachable ();
948     }
949 }
950
951 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
952    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
953    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
954    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
955
956 static bool
957 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
958 {
959   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
960   switch (get_gimple_rhs_class (code))
961     {
962     case GIMPLE_UNARY_RHS:
963       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
964                                          gimple_expr_type (stmt),
965                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
966                                          strict_overflow_p);
967     case GIMPLE_BINARY_RHS:
968       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
969                                           gimple_expr_type (stmt),
970                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
972                                           strict_overflow_p);
973     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
974       return false;
975     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
976       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
977                                           strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_INVALID_RHS:
979       gcc_unreachable ();
980     default:
981       gcc_unreachable ();
982     }
983 }
984
985 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
986    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
987    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
988    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
989
990 static bool
991 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
992 {
993   switch (gimple_code (stmt))
994     {
995     case GIMPLE_ASSIGN:
996       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
997     case GIMPLE_CALL:
998       return gimple_alloca_call_p (stmt);
999     default:
1000       gcc_unreachable ();
1001     }
1002 }
1003
1004 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1005    obtained so far.  */
1006
1007 static bool
1008 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1009 {
1010   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1011     return true;
1012
1013   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1014      is nonnull if X is nonnull.  */
1015   if (is_gimple_assign (stmt)
1016       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1017     {
1018       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1019       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1020
1021       if (base != NULL_TREE
1022           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1023           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1024         {
1025           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1026           if (range_is_nonnull (vr))
1027             return true;
1028         }
1029     }
1030
1031   return false;
1032 }
1033
1034 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1035    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1036
1037 static bool
1038 valid_value_p (tree expr)
1039 {
1040   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1041     return true;
1042
1043   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1044       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1045     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1046             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1047
1048   return is_gimple_min_invariant (expr);
1049 }
1050
1051 /* Return
1052    1 if VAL < VAL2
1053    0 if !(VAL < VAL2)
1054    -2 if those are incomparable.  */
1055 static inline int
1056 operand_less_p (tree val, tree val2)
1057 {
1058   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1059   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1060     {
1061       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1062         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1063       else
1064         {
1065           if (INT_CST_LT (val, val2))
1066             return 1;
1067         }
1068     }
1069   else
1070     {
1071       tree tcmp;
1072
1073       fold_defer_overflow_warnings ();
1074
1075       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1076
1077       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1078
1079       if (!tcmp
1080           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1081         return -2;
1082
1083       if (!integer_zerop (tcmp))
1084         return 1;
1085     }
1086
1087   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1088   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1089     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1090   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1091     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1092
1093   return 0;
1094 }
1095
1096 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1097
1098         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1099         -1 if VAL1 < VAL2,
1100          0 if VAL1 == VAL2,
1101         +1 if VAL1 > VAL2, and
1102         +2 if VAL1 != VAL2
1103
1104    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1105    and values that cannot be compared at compile time.
1106
1107    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1108    true if the return value is only valid if we assume that signed
1109    overflow is undefined.  */
1110
1111 static int
1112 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1113 {
1114   if (val1 == val2)
1115     return 0;
1116
1117   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1118      both integers.  */
1119   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1120               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1121   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1122      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1123   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1124   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1125
1126   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1127        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1128        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1129       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1130           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1131           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1132     {
1133       tree n1, c1, n2, c2;
1134       enum tree_code code1, code2;
1135
1136       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1137          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1138          same name, return -2.  */
1139       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1140         {
1141           code1 = SSA_NAME;
1142           n1 = val1;
1143           c1 = NULL_TREE;
1144         }
1145       else
1146         {
1147           code1 = TREE_CODE (val1);
1148           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1149           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1150           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1151             {
1152               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1153                 return -2;
1154               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1155               if (!c1)
1156                 return -2;
1157               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1158             }
1159         }
1160
1161       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1162         {
1163           code2 = SSA_NAME;
1164           n2 = val2;
1165           c2 = NULL_TREE;
1166         }
1167       else
1168         {
1169           code2 = TREE_CODE (val2);
1170           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1171           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1172           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1173             {
1174               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1175                 return -2;
1176               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1177               if (!c2)
1178                 return -2;
1179               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1180             }
1181         }
1182
1183       /* Both values must use the same name.  */
1184       if (n1 != n2)
1185         return -2;
1186
1187       if (code1 == SSA_NAME
1188           && code2 == SSA_NAME)
1189         /* NAME == NAME  */
1190         return 0;
1191
1192       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1193       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1194         return -2;
1195
1196       if (strict_overflow_p != NULL
1197           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1198           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1199         *strict_overflow_p = true;
1200
1201       if (code1 == SSA_NAME)
1202         {
1203           if (code2 == PLUS_EXPR)
1204             /* NAME < NAME + CST  */
1205             return -1;
1206           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1207             /* NAME > NAME - CST  */
1208             return 1;
1209         }
1210       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1211         {
1212           if (code2 == SSA_NAME)
1213             /* NAME + CST > NAME  */
1214             return 1;
1215           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1216             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1217             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1218           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1219             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1220             return 1;
1221         }
1222       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1223         {
1224           if (code2 == SSA_NAME)
1225             /* NAME - CST < NAME  */
1226             return -1;
1227           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1228             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1229             return -1;
1230           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1231             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1232                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1233             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1234         }
1235
1236       gcc_unreachable ();
1237     }
1238
1239   /* We cannot compare non-constants.  */
1240   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1241     return -2;
1242
1243   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1244     {
1245       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1246          infinities.  */
1247       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1248         {
1249           if (strict_overflow_p != NULL)
1250             *strict_overflow_p = true;
1251           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1252             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1253           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1254             return 1;
1255           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1256             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1257           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1258             return -1;
1259           return -2;
1260         }
1261
1262       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1263     }
1264   else
1265     {
1266       tree t;
1267
1268       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1269       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1270         return 0;
1271
1272       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1273       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1274         return -1;
1275
1276       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1277       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1278         return 1;
1279
1280       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1281          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1282          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1283          something about non-trivial operands.  */
1284       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1285           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1286         {
1287           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1288           if (t && integer_onep (t))
1289             return 2;
1290         }
1291
1292       return -2;
1293     }
1294 }
1295
1296 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1297    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1298
1299 static int
1300 compare_values (tree val1, tree val2)
1301 {
1302   bool sop;
1303   int ret;
1304
1305   sop = false;
1306   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1307   if (sop
1308       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1309     ret = -2;
1310   return ret;
1311 }
1312
1313
1314 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1315           0 if VAL is not inside VR,
1316          -2 if we cannot tell either way.
1317
1318    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1319           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1320           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1321           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1322
1323           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1324           currently expect this.  They are calling the function
1325           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1326           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1327           themselves.
1328
1329           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1330           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1331           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1332           adapting the users of these functions to the new semantics.
1333
1334    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1335    function.  */
1336
1337 static inline int
1338 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1339 {
1340   int cmp1, cmp2;
1341
1342   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1343   if (cmp1 == -2)
1344     return -2;
1345   if (cmp1 == 1)
1346     return 0;
1347
1348   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1349   if (cmp2 == -2)
1350     return -2;
1351
1352   return !cmp2;
1353 }
1354
1355
1356 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1357    intersection.
1358
1359    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1360    function.
1361    */
1362
1363 static inline bool
1364 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1365 {
1366   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1367      less than the minimum of the second range or vice versa.
1368      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1369   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1370     return false;
1371   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1372     return false;
1373   return true;
1374 }
1375
1376
1377 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1378    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1379    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1380    modified (currently the users of this function expect these
1381    semantics).  */
1382
1383 static inline bool
1384 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1385 {
1386   tree zero;
1387
1388   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1389               && vr->type != VR_VARYING
1390               && !symbolic_range_p (vr));
1391
1392   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1393   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1394 }
1395
1396 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1397
1398 static inline bool
1399 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1400 {
1401   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1402      which would return a useful value should be encoded as a 
1403      VR_RANGE.  */
1404   if (vr->type == VR_RANGE)
1405     {
1406       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1407       return (result == 0 || result == 1);
1408     }
1409
1410   return false;
1411 }
1412
1413 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1414    false otherwise or if no value range information is available.  */
1415
1416 bool
1417 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1418 {
1419   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1420
1421   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1422       && TYPE_UNSIGNED (t))
1423     return true;
1424
1425   if (!vr)
1426     return false;
1427
1428   return value_range_nonnegative_p (vr);
1429 }
1430
1431 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1432    otherwise return NULL_TREE.  */
1433
1434 static tree
1435 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1436 {
1437   if (vr->type == VR_RANGE
1438       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1439       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1440     return vr->min;
1441
1442   return NULL_TREE;
1443 }
1444
1445 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1446    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1447    constant.  */
1448
1449 static tree
1450 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1451 {
1452   if (is_gimple_min_invariant (op))
1453     return op;
1454
1455   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1456     return NULL_TREE;
1457
1458   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1459 }
1460
1461 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1462
1463 static bool
1464 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1465 {
1466   value_range_t *vr;
1467
1468   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1469     return true;
1470
1471   if (integer_zerop (op)
1472       || integer_onep (op))
1473     return true;
1474
1475   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1476     return false;
1477
1478   vr = get_value_range (op);
1479   return (vr->type == VR_RANGE
1480           && integer_zerop (vr->min)
1481           && integer_onep (vr->max));
1482 }
1483
1484 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1485    it in *VR_P.  */
1486
1487 static void
1488 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1489 {
1490   tree var, cond, limit, min, max, type;
1491   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1492   enum tree_code cond_code;
1493
1494   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1495   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1496
1497   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1498
1499   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1500   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1501       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1502       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1503     {
1504       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1505          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1506       cond_code = TREE_CODE (cond);
1507       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1508       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1509     }
1510   else
1511     {
1512       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1513          to flip around the comparison code to create the proper range
1514          for VAR.  */
1515       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1516       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1517       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1518     }
1519
1520   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1521
1522   type = TREE_TYPE (limit);
1523   gcc_assert (limit != var);
1524
1525   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1526      and inequality.  */
1527   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1528     {
1529       set_value_range_to_varying (vr_p);
1530       return;
1531     }
1532
1533   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1534      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1535      unnecessarily. */
1536   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1537
1538   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1539   if (limit_vr
1540       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1541           || limit_vr->type == VR_VARYING
1542           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1543     limit_vr = NULL;
1544
1545   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1546      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1547      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1548      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1549      we are done.  */
1550   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1551   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1552
1553   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1554      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1555      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1556      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1557      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1558      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1559      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1560      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1561      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1562      One special case we handle is extracting a range from a
1563      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1564   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1565       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1566     {
1567       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1568         {
1569           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1570                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1571           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1572           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1573         }
1574       else
1575         {
1576           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1577           max = limit;
1578         }
1579
1580       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1581          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1582          unsigned values as negative singed values here.  */
1583       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1584                                    0, false);
1585       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1586                                    0, false);
1587
1588       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1589          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1590          this for us.  */
1591       if (cond_code == LE_EXPR)
1592         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1593                                           min, max, vr_p->equiv);
1594       else if (cond_code == GT_EXPR)
1595         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1596                                           min, max, vr_p->equiv);
1597       else
1598         gcc_unreachable ();
1599     }
1600   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1601     {
1602       enum value_range_type range_type;
1603
1604       if (limit_vr)
1605         {
1606           range_type = limit_vr->type;
1607           min = limit_vr->min;
1608           max = limit_vr->max;
1609         }
1610       else
1611         {
1612           range_type = VR_RANGE;
1613           min = limit;
1614           max = limit;
1615         }
1616
1617       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1618
1619       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1620          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1621          from LIMIT.  */
1622       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1623         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1624     }
1625   else if (cond_code == NE_EXPR)
1626     {
1627       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1628          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1629          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1630          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1631          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1632          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1633          not its anti-range.
1634
1635          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1636          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1637          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1638          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1639          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1640          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1641          represent these ranges.
1642
1643          The only situation in which we can build a valid
1644          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1645          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1646          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1647       if (limit_vr
1648           && limit_vr->type == VR_RANGE
1649           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1650         {
1651           min = limit_vr->min;
1652           max = limit_vr->max;
1653         }
1654       else
1655         {
1656           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1657              valid anti-range.  */
1658           min = max = limit;
1659         }
1660
1661       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1662          just use the original LIMIT.  */
1663       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1664           && vrp_val_is_min (min)
1665           && vrp_val_is_max (max))
1666         min = max = limit;
1667
1668       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1669     }
1670   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1671     {
1672       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1673
1674       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1675         max = limit;
1676       else
1677         {
1678           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1679              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1680              LT_EXPR.  */
1681           max = limit_vr->max;
1682         }
1683
1684       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1685          It would be pointless to try and do anything more since this
1686          all should be optimized away above us.  */
1687       if ((cond_code == LT_EXPR
1688            && compare_values (max, min) == 0)
1689           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1690         set_value_range_to_varying (vr_p);
1691       else
1692         {
1693           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1694           if (cond_code == LT_EXPR)
1695             {
1696               tree one = build_int_cst (type, 1);
1697               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1698               if (EXPR_P (max))
1699                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1700             }
1701
1702           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1703         }
1704     }
1705   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1706     {
1707       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1708
1709       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1710         min = limit;
1711       else
1712         {
1713           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1714              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1715              GT_EXPR.  */
1716           min = limit_vr->min;
1717         }
1718
1719       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1720          It would be pointless to try and do anything more since this
1721          all should be optimized away above us.  */
1722       if ((cond_code == GT_EXPR
1723            && compare_values (min, max) == 0)
1724           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1725         set_value_range_to_varying (vr_p);
1726       else
1727         {
1728           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1729           if (cond_code == GT_EXPR)
1730             {
1731               tree one = build_int_cst (type, 1);
1732               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1733               if (EXPR_P (min))
1734                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1735             }
1736
1737           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1738         }
1739     }
1740   else
1741     gcc_unreachable ();
1742
1743   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1744      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1745      instance,
1746
1747         if (p_5 == NULL)
1748           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1749           x_7 = p_6->fld;
1750           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1751
1752      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1753      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1754      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1755      would arise from
1756
1757         if (i_5 > 10)
1758           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1759           if (i_5 < 5)
1760             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1761
1762      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1763      pointless to try and do anything with i_7's range because
1764      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1765      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1766      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1767      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1768      this extra check does not hurt and may protect against future
1769      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1770      NULL pointer dereference example.
1771
1772      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1773      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1774      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1775      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1776
1777   var_vr = get_value_range (var);
1778
1779   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1780      ranges or anti-ranges.  */
1781   if (vr_p->type == VR_VARYING
1782       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1783       || var_vr->type == VR_VARYING
1784       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1785       || symbolic_range_p (vr_p)
1786       || symbolic_range_p (var_vr))
1787     return;
1788
1789   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1790     {
1791       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1792          refine the resulting range.  Since the assert expression
1793          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1794          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1795          get better precision.  */
1796       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1797         {
1798           /* Use the larger of the two minimums.  */
1799           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1800             min = var_vr->min;
1801           else
1802             min = vr_p->min;
1803
1804           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1805           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1806             max = var_vr->max;
1807           else
1808             max = vr_p->max;
1809
1810           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1811         }
1812       else
1813         {
1814           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1815              VARYING, because we will not be able to do anything
1816              meaningful with it.  */
1817           set_value_range_to_varying (vr_p);
1818         }
1819     }
1820   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1821            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1822     {
1823       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1824          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1825          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1826          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1827       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1828           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1829         set_value_range_to_varying (vr_p);
1830       else
1831         {
1832           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1833           int cmp;
1834
1835           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1836              there are three cases to consider.
1837
1838
1839              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1840                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1841                 different.  In that case the resulting range
1842                 should be whichever range is more precise.
1843                 Typically that will be the VR_RANGE.
1844
1845              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1846                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1847                 should be the VR_RANGE.
1848
1849              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1850                 and the VR_RANGE.
1851
1852                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1853                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1854                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1855                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1856                     high limit of the original VR_RANGE.
1857
1858                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1859                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1860                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1861                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1862                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1863           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1864             {
1865               anti_min = vr_p->min;
1866               anti_max = vr_p->max;
1867               real_min = var_vr->min;
1868               real_max = var_vr->max;
1869             }
1870           else
1871             {
1872               anti_min = var_vr->min;
1873               anti_max = var_vr->max;
1874               real_min = vr_p->min;
1875               real_max = vr_p->max;
1876             }
1877
1878
1879           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1880              not including any endpoints.  */
1881           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1882               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1883             {
1884               /* If the range is covering the whole valid range of
1885                  the type keep the anti-range.  */
1886               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1887                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1888                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1889                                  real_max, vr_p->equiv);
1890             }
1891           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1892              VR_RANGE.  */
1893           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1894                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1895             {
1896               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1897                                real_max, vr_p->equiv);
1898             }
1899           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1900              part of the real range.  Thus creating a new
1901              low for the real range.  */
1902           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1903                     || cmp == 0)
1904                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1905             {
1906               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1907               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1908                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1909                 {
1910                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1911                     {
1912                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1913                       return;
1914                     }
1915                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1916                 }
1917               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1918                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1919                                    anti_max,
1920                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1921               else
1922                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1923               max = real_max;
1924               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1925             }
1926           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1927              part of the real range.  Thus creating a new
1928              higher for the real range.  */
1929           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1930                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1931                        || cmp == 0))
1932             {
1933               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1934               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1935                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1936                 {
1937                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1938                     {
1939                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1940                       return;
1941                     }
1942                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1943                 }
1944               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1945                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1946                                    anti_min,
1947                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1948               else
1949                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1950               min = real_min;
1951               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1952             }
1953         }
1954     }
1955 }
1956
1957
1958 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1959    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1960    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1961    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1962    instance,
1963
1964         x_3 = y_5;
1965         if (x_3 > y_5)
1966           ...
1967
1968     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1969     always false.  */
1970
1971 static void
1972 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1973 {
1974   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1975
1976   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1977     copy_value_range (vr, var_vr);
1978   else
1979     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1980
1981   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1982 }
1983
1984
1985 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1986    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1987    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1988    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1989    the type does not support it.  */
1990
1991 static tree
1992 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1993 {
1994   tree res;
1995
1996   res = int_const_binop (code, val1, val2);
1997
1998   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
1999      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2000   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2001     {
2002       int checkz = compare_values (res, val1);
2003       bool overflow = false;
2004
2005       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2006          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2007       if ((code == PLUS_EXPR
2008            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2009           || (code == MINUS_EXPR
2010               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2011         {
2012           overflow = true;
2013         }
2014       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2015          output of the multiplication by the first input of the
2016          multiplication.  If the result of that division operation is
2017          not equal to the second input of the multiplication, then the
2018          multiplication overflowed.  */
2019       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2020         {
2021           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2022                                       res,
2023                                       val1);
2024           int check = compare_values (tmp, val2);
2025
2026           if (check != 0)
2027             overflow = true;
2028         }
2029
2030       if (overflow)
2031         {
2032           res = copy_node (res);
2033           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2034         }
2035
2036     }
2037   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2038     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2039        everything we want.  */
2040     ;
2041   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2042             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2043             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2044            || is_overflow_infinity (val1)
2045            || is_overflow_infinity (val2))
2046     {
2047       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2048          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2049          and the combination of signs of the operands.  */
2050       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2051       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2052
2053       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2054           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2055         return NULL_TREE;
2056
2057       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2058          since we can't tell what the sign of the result should be.
2059          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2060       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2061            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2062           && is_overflow_infinity (val1)
2063           && is_overflow_infinity (val2))
2064         return NULL_TREE;
2065
2066       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2067       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2068            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2069            || code == CEIL_DIV_EXPR
2070            || code == EXACT_DIV_EXPR
2071            || code == ROUND_DIV_EXPR
2072            || code == RSHIFT_EXPR)
2073           && (is_overflow_infinity (val1)
2074               || is_overflow_infinity (val2)))
2075         return NULL_TREE;
2076
2077       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2078          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2079          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2080          can yield overflow without overflown operands because we
2081          are working with integral types only... except in the
2082          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2083          for division too.  */
2084
2085       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2086          by the comparison of the signs of the operands.  */
2087       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2088           /* For addition, the operands must be of the same sign
2089              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2090              of one of the operands, for example the first.  For
2091              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2092           || (code == PLUS_EXPR
2093               && (sgn1 >= 0
2094                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2095                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2096           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2097              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2098              therefore that of the first operand or the opposite of
2099              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2100              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2101              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2102              - INF is negative, not positive.  */
2103           || (code == MINUS_EXPR
2104               && (sgn1 >= 0
2105                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2106                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2107           /* We only get in here with positive shift count, so the
2108              overflow direction is the same as the sign of val1.
2109              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2110              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2111           || (code == RSHIFT_EXPR
2112               && sgn1 >= 0)
2113           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2114           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2115           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2116           || code == CEIL_DIV_EXPR
2117           || code == EXACT_DIV_EXPR
2118           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2119         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2120                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2121                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2122       else
2123         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2124                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2125                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2126     }
2127
2128   return res;
2129 }
2130
2131
2132 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2133    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2134    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2135    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2136    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2137
2138 static bool
2139 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr,
2140                            double_int *may_be_nonzero,
2141                            double_int *must_be_nonzero)
2142 {
2143   *may_be_nonzero = double_int_minus_one;
2144   *must_be_nonzero = double_int_zero;
2145   if (!range_int_cst_p (vr))
2146     return false;
2147
2148   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2149     {
2150       *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2151       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2152     }
2153   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2154            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2155     {
2156       double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2157       double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2158       double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2159       *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2160       *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2161       if (xor_mask.high != 0)
2162         {
2163           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2164               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2165                  << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2166           may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2167           may_be_nonzero->high |= mask;
2168           must_be_nonzero->low = 0;
2169           must_be_nonzero->high &= ~mask;
2170         }
2171       else if (xor_mask.low != 0)
2172         {
2173           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2174               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2175                  << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2176           may_be_nonzero->low |= mask;
2177           must_be_nonzero->low &= ~mask;
2178         }
2179     }
2180
2181   return true;
2182 }
2183
2184 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2185    *VR0 CODE *VR1.  */
2186
2187 static void
2188 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2189                                         enum tree_code code,
2190                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2191 {
2192   enum value_range_type type;
2193   tree val[4];
2194   size_t i;
2195   tree min, max;
2196   bool sop;
2197   int cmp;
2198
2199   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2200      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2201      need to operate on different values to get the minimum and
2202      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2203      out all the variations of range combinations and do the
2204      operations.
2205
2206      However, this involves several calls to compare_values and it
2207      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2208      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2209      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2210      the new range.  */
2211   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2212               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2213               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2214               || code == CEIL_DIV_EXPR
2215               || code == EXACT_DIV_EXPR
2216               || code == ROUND_DIV_EXPR
2217               || code == RSHIFT_EXPR);
2218   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2219                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2220               && vr0->type == vr1->type);
2221
2222   type = vr0->type;
2223
2224   /* Compute the 4 cross operations.  */
2225   sop = false;
2226   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2227   if (val[0] == NULL_TREE)
2228     sop = true;
2229
2230   if (vr1->max == vr1->min)
2231     val[1] = NULL_TREE;
2232   else
2233     {
2234       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2235       if (val[1] == NULL_TREE)
2236         sop = true;
2237     }
2238
2239   if (vr0->max == vr0->min)
2240     val[2] = NULL_TREE;
2241   else
2242     {
2243       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2244       if (val[2] == NULL_TREE)
2245         sop = true;
2246     }
2247
2248   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2249     val[3] = NULL_TREE;
2250   else
2251     {
2252       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2253       if (val[3] == NULL_TREE)
2254         sop = true;
2255     }
2256
2257   if (sop)
2258     {
2259       set_value_range_to_varying (vr);
2260       return;
2261     }
2262
2263   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2264      of VAL[i].  */
2265   min = val[0];
2266   max = val[0];
2267   for (i = 1; i < 4; i++)
2268     {
2269       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2270           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2271           || !is_gimple_min_invariant (max)
2272           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2273         break;
2274
2275       if (val[i])
2276         {
2277           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2278               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2279                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2280             {
2281               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2282                  to it so that we set the resulting range to
2283                  VARYING.  */
2284               min = max = val[i];
2285               break;
2286             }
2287
2288           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2289             min = val[i];
2290
2291           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2292             max = val[i];
2293         }
2294     }
2295
2296   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2297      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2298      representation.  */
2299   if (min == NULL_TREE
2300       || !is_gimple_min_invariant (min)
2301       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2302       || max == NULL_TREE
2303       || !is_gimple_min_invariant (max)
2304       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2305     {
2306       set_value_range_to_varying (vr);
2307       return;
2308     }
2309
2310   /* We punt if:
2311      1) [-INF, +INF]
2312      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2313      3) [+-INF(OVF), +INF]
2314      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2315      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2316      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2317      overflow.  */
2318   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2319       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2320     {
2321       set_value_range_to_varying (vr);
2322       return;
2323     }
2324
2325   cmp = compare_values (min, max);
2326   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2327     {
2328       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2329          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2330          the new range VARYING.  */
2331       set_value_range_to_varying (vr);
2332     }
2333   else
2334     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2335 }
2336
2337 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2338    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2339    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2340
2341 static void
2342 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2343                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2344                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2345 {
2346   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2347   enum value_range_type type;
2348   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2349   int cmp;
2350
2351   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2352       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2353     {
2354       set_value_range_to_varying (vr);
2355       return;
2356     }
2357
2358   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2359      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2360   if (code != PLUS_EXPR
2361       && code != MINUS_EXPR
2362       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2363       && code != MULT_EXPR
2364       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2365       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2366       && code != CEIL_DIV_EXPR
2367       && code != EXACT_DIV_EXPR
2368       && code != ROUND_DIV_EXPR
2369       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2370       && code != RSHIFT_EXPR
2371       && code != MIN_EXPR
2372       && code != MAX_EXPR
2373       && code != BIT_AND_EXPR
2374       && code != BIT_IOR_EXPR
2375       && code != BIT_XOR_EXPR)
2376     {
2377       set_value_range_to_varying (vr);
2378       return;
2379     }
2380
2381   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2382   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2383     {
2384       set_value_range_to_undefined (vr);
2385       return;
2386     }
2387   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2388      code.  At some point we may want to special-case operations that
2389      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2390      operand.  */
2391   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2392     set_value_range_to_varying (&vr0);
2393   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2394     set_value_range_to_varying (&vr1);
2395
2396   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2397   type = vr0.type;
2398
2399   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2400      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2401      because we may be able to derive a useful range even if one of
2402      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2403      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2404      some cases.  */
2405   if (code != BIT_AND_EXPR
2406       && code != BIT_IOR_EXPR
2407       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2408       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2409       && code != CEIL_DIV_EXPR
2410       && code != EXACT_DIV_EXPR
2411       && code != ROUND_DIV_EXPR
2412       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2413       && (vr0.type == VR_VARYING
2414           || vr1.type == VR_VARYING
2415           || vr0.type != vr1.type
2416           || symbolic_range_p (&vr0)
2417           || symbolic_range_p (&vr1)))
2418     {
2419       set_value_range_to_varying (vr);
2420       return;
2421     }
2422
2423   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2424   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2425     {
2426       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2427         {
2428           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2429              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2430              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2431              are varying.  */
2432           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2433             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2434           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2435             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2436           else
2437             set_value_range_to_varying (vr);
2438         }
2439       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2440         {
2441           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2442              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2443           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2444             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2445           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2446             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2447           else
2448             set_value_range_to_varying (vr);
2449         }
2450       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2451         {
2452           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2453              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2454           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2455             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2456           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2457             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2458           else
2459             set_value_range_to_varying (vr);
2460         }
2461       else
2462         set_value_range_to_varying (vr);
2463
2464       return;
2465     }
2466
2467   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2468      range and see what we end up with.  */
2469   if (code == PLUS_EXPR)
2470     {
2471       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2472          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2473          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2474          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2475          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2476          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2477          this point.  */
2478       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2479         {
2480           set_value_range_to_varying (vr);
2481           return;
2482         }
2483
2484       /* For operations that make the resulting range directly
2485          proportional to the original ranges, apply the operation to
2486          the same end of each range.  */
2487       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2488       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2489
2490       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2491          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2492          arithmetic.
2493          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2494       if ((TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2495           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2496         {
2497           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2498                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2499                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2500           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2501                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2502                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2503         }
2504     }
2505   else if (code == MIN_EXPR
2506            || code == MAX_EXPR)
2507     {
2508       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2509         {
2510           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2511              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2512              of the two ranges.  */
2513           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2514           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2515         }
2516       else
2517         {
2518           /* For operations that make the resulting range directly
2519              proportional to the original ranges, apply the operation to
2520              the same end of each range.  */
2521           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2522           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2523         }
2524     }
2525   else if (code == MULT_EXPR)
2526     {
2527       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2528          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2529          precise range for such a case.  For example, if we have
2530          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2531          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2532          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2533          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2534          point.  */
2535       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2536           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2537         {
2538           set_value_range_to_varying (vr);
2539           return;
2540         }
2541
2542       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2543       return;
2544     }
2545   else if (code == RSHIFT_EXPR)
2546     {
2547       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2548          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2549          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2550          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2551          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2552       if (code == RSHIFT_EXPR)
2553         {
2554           if (vr1.type != VR_RANGE
2555               || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2556               || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2557               || compare_tree_int (vr1.max,
2558                                    TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2559             {
2560               set_value_range_to_varying (vr);
2561               return;
2562             }
2563         }
2564
2565       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2566       return;
2567     }
2568   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
2569            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2570            || code == CEIL_DIV_EXPR
2571            || code == EXACT_DIV_EXPR
2572            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2573     {
2574       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2575         {
2576           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2577              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2578              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2579           if (vr1.type == VR_RANGE
2580               && !symbolic_range_p (&vr1)
2581               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2582             {
2583               vr0.type = type = VR_RANGE;
2584               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2585               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2586             }
2587           else
2588             {
2589               set_value_range_to_varying (vr);
2590               return;
2591             }
2592         }
2593
2594       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2595          not eliminate a division by zero.  */
2596       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
2597           && (vr1.type != VR_RANGE
2598               || symbolic_range_p (&vr1)
2599               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2600         {
2601           set_value_range_to_varying (vr);
2602           return;
2603         }
2604
2605       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2606          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2607          include 0.  */
2608       if (vr0.type == VR_RANGE
2609           && (vr1.type != VR_RANGE
2610               || symbolic_range_p (&vr1)
2611               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2612         {
2613           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2614           int cmp;
2615
2616           min = NULL_TREE;
2617           max = NULL_TREE;
2618           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2619               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2620             {
2621               /* For unsigned division or when divisor is known
2622                  to be non-negative, the range has to cover
2623                  all numbers from 0 to max for positive max
2624                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2625               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2626               if (cmp == -1)
2627                 max = zero;
2628               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2629                 max = vr0.max;
2630               else
2631                 type = VR_VARYING;
2632               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2633               if (cmp == 1)
2634                 min = zero;
2635               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2636                 min = vr0.min;
2637               else
2638                 type = VR_VARYING;
2639             }
2640           else
2641             {
2642               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2643                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2644                  as the division can change the sign.  */
2645               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2646               return;
2647             }
2648           if (type == VR_VARYING)
2649             {
2650               set_value_range_to_varying (vr);
2651               return;
2652             }
2653         }
2654       else
2655         {
2656           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2657           return;
2658         }
2659     }
2660   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2661     {
2662       if (vr1.type != VR_RANGE
2663           || symbolic_range_p (&vr1)
2664           || range_includes_zero_p (&vr1)
2665           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2666         {
2667           set_value_range_to_varying (vr);
2668           return;
2669         }
2670       type = VR_RANGE;
2671       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2672       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2673       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2674         max = vr1.max;
2675       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2676       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2677          non-negative as well.  */
2678       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2679           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2680         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2681       else
2682         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2683     }
2684   else if (code == MINUS_EXPR)
2685     {
2686       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2687          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2688          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2689          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2690          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2691          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2692          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2693       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2694         {
2695           set_value_range_to_varying (vr);
2696           return;
2697         }
2698
2699       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2700          each range.  */
2701       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2702       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2703     }
2704   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2705     {
2706       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2707       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2708       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2709
2710       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2711                                                   &must_be_nonzero0);
2712       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2713                                                   &must_be_nonzero1);
2714
2715       type = VR_RANGE;
2716       if (code == BIT_AND_EXPR)
2717         {
2718           double_int dmax;
2719           min = double_int_to_tree (expr_type,
2720                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2721                                                     must_be_nonzero1));
2722           dmax = double_int_and (may_be_nonzero0, may_be_nonzero1);
2723           /* If both input ranges contain only negative values we can
2724              truncate the result range maximum to the minimum of the
2725              input range maxima.  */
2726           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2727               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
2728               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2729             {
2730               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2731                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2732               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2733                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2734             }
2735           /* If either input range contains only non-negative values
2736              we can truncate the result range maximum to the respective
2737              maximum of the input range.  */
2738           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2739             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2740                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2741           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2742             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2743                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2744           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2745         }
2746       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2747         {
2748           double_int dmin;
2749           max = double_int_to_tree (expr_type,
2750                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2751                                                     may_be_nonzero1));
2752           dmin = double_int_ior (must_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
2753           /* If the input ranges contain only positive values we can
2754              truncate the minimum of the result range to the maximum
2755              of the input range minima.  */
2756           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2757               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2758               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2759             {
2760               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2761                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2762               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2763                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2764             }
2765           /* If either input range contains only negative values
2766              we can truncate the minimum of the result range to the
2767              respective minimum range.  */
2768           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
2769             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2770                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2771           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2772             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2773                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2774           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2775         }
2776       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2777         {
2778           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2779           result_zero_bits
2780             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2781                                               must_be_nonzero1),
2782                               double_int_not
2783                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2784                                                  may_be_nonzero1)));
2785           result_one_bits
2786             = double_int_ior (double_int_and
2787                                 (must_be_nonzero0,
2788                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2789                               double_int_and
2790                                 (must_be_nonzero1,
2791                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2792           max = double_int_to_tree (expr_type,
2793                                     double_int_not (result_zero_bits));
2794           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2795           /* If the range has all positive or all negative values the
2796              result is better than VARYING.  */
2797           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
2798               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2799             ;
2800           else
2801             max = min = NULL_TREE;
2802         }
2803     }
2804   else
2805     gcc_unreachable ();
2806
2807   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2808      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2809      representation.  */
2810   if (min == NULL_TREE
2811       || !is_gimple_min_invariant (min)
2812       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2813       || max == NULL_TREE
2814       || !is_gimple_min_invariant (max)
2815       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2816     {
2817       set_value_range_to_varying (vr);
2818       return;
2819     }
2820
2821   /* We punt if:
2822      1) [-INF, +INF]
2823      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2824      3) [+-INF(OVF), +INF]
2825      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2826      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2827      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2828      overflow.  */
2829   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2830       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2831     {
2832       set_value_range_to_varying (vr);
2833       return;
2834     }
2835
2836   cmp = compare_values (min, max);
2837   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2838     {
2839       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2840          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2841          the new range VARYING.  */
2842       set_value_range_to_varying (vr);
2843     }
2844   else
2845     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2846 }
2847
2848 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2849    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2850    The resulting range is stored in *VR.  */
2851
2852 static void
2853 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2854                                 enum tree_code code,
2855                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2856 {
2857   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2858   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2859
2860   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2861      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2862   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2863     vr0 = *(get_value_range (op0));
2864   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2865     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2866   else
2867     set_value_range_to_varying (&vr0);
2868
2869   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2870     vr1 = *(get_value_range (op1));
2871   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2872     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2873   else
2874     set_value_range_to_varying (&vr1);
2875
2876   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2877 }
2878
2879 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
2880    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
2881    The The resulting range is stored in *VR.  */
2882
2883 static void
2884 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
2885                                  enum tree_code code, tree type,
2886                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
2887 {
2888   value_range_t vr0 = *vr0_;
2889
2890   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
2891   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
2892         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
2893       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
2894            || POINTER_TYPE_P (type)))
2895     {
2896       set_value_range_to_varying (vr);
2897       return;
2898     }
2899
2900   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2901   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2902     {
2903       set_value_range_to_undefined (vr);
2904       return;
2905     }
2906
2907   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
2908     {
2909       tree inner_type = op0_type;
2910       tree outer_type = type;
2911
2912       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
2913          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2914       if (POINTER_TYPE_P (type))
2915         {
2916           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
2917             {
2918               if (range_is_nonnull (&vr0))
2919                 set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2920               else if (range_is_null (&vr0))
2921                 set_value_range_to_null (vr, type);
2922               else
2923                 set_value_range_to_varying (vr);
2924             }
2925           else
2926             set_value_range_to_varying (vr);
2927           return;
2928         }
2929
2930       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2931          a full range for the following transformation.  */
2932       if (vr0.type == VR_VARYING
2933           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2934           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2935         {
2936           vr0.type = VR_RANGE;
2937           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2938           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2939         }
2940
2941       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2942          not truncating we can convert the min and max values and
2943          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2944          conversion if the size of the range is less than what the
2945          precision of the target type can represent and the range is
2946          not an anti-range.  */
2947       if ((vr0.type == VR_RANGE
2948            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2949           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2950           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2951           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2952               || (vr0.type == VR_RANGE
2953                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2954                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2955                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2956           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2957               || (vr0.type == VR_RANGE
2958                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2959                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2960                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2961           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2962               || (vr0.type == VR_RANGE
2963                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2964                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2965                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2966         {
2967           tree new_min, new_max;
2968           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2969                                            tree_to_double_int (vr0.min),
2970                                            0, false);
2971           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2972                                            tree_to_double_int (vr0.max),
2973                                            0, false);
2974           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2975             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2976           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2977             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
2978           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2979                                             new_min, new_max, NULL);
2980           return;
2981         }
2982
2983       set_value_range_to_varying (vr);
2984       return;
2985     }
2986   else if (code == NEGATE_EXPR)
2987     {
2988       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
2989          anti-ranges fine.  */
2990       value_range_t zero = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2991       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
2992       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
2993       return;
2994     }
2995   else if (code == ABS_EXPR)
2996     {
2997       tree min, max;
2998       int cmp;
2999
3000       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3001       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3002           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3003         {
3004           copy_value_range (vr, &vr0);
3005           return;
3006         }
3007
3008       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3009          useful.  */
3010       if (vr0.type == VR_VARYING
3011           || symbolic_range_p (&vr0))
3012         {
3013           set_value_range_to_varying (vr);
3014           return;
3015         }
3016
3017       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3018          useful range.  */
3019       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3020           && ((vr0.type == VR_RANGE
3021                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3022               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3023                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3024         {
3025           set_value_range_to_varying (vr);
3026           return;
3027         }
3028
3029       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3030          included negative values.  */
3031       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3032         min = positive_overflow_infinity (type);
3033       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3034         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3035       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3036         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3037       else if (supports_overflow_infinity (type))
3038         min = positive_overflow_infinity (type);
3039       else
3040         {
3041           set_value_range_to_varying (vr);
3042           return;
3043         }
3044
3045       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3046         max = positive_overflow_infinity (type);
3047       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3048         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3049       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3050         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3051       else if (supports_overflow_infinity (type)
3052                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3053                   doesn't like this and ICEs.  */
3054                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3055         max = positive_overflow_infinity (type);
3056       else
3057         {
3058           set_value_range_to_varying (vr);
3059           return;
3060         }
3061
3062       cmp = compare_values (min, max);
3063
3064       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3065          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3066       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3067         {
3068           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3069             {
3070               /* Take the lower of the two values.  */
3071               if (cmp != 1)
3072                 max = min;
3073
3074               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3075                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3076                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3077                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3078               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3079                 {
3080                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3081
3082                   min = (vr0.min != type_min_value
3083                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3084                                             integer_one_node)
3085                          : type_min_value);
3086                 }
3087               else
3088                 {
3089                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3090                     min = negative_overflow_infinity (type);
3091                   else
3092                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3093                 }
3094             }
3095           else
3096             {
3097               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3098                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3099                  anti-range.  */
3100               vr0.type = VR_RANGE;
3101               min = build_int_cst (type, 0);
3102               if (needs_overflow_infinity (type))
3103                 {
3104                   if (supports_overflow_infinity (type))
3105                     max = positive_overflow_infinity (type);
3106                   else
3107                     {
3108                       set_value_range_to_varying (vr);
3109                       return;
3110                     }
3111                 }
3112               else
3113                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3114             }
3115         }
3116
3117       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3118          range will be zero.  */
3119       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3120         {
3121           if (cmp == 1)
3122             max = min;
3123           min = build_int_cst (type, 0);
3124         }
3125       else
3126         {
3127           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3128           if (cmp == 1)
3129             {
3130               tree t = min;
3131               min = max;
3132               max = t;
3133             }
3134         }
3135
3136       cmp = compare_values (min, max);
3137       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3138         {
3139           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3140              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3141              the new range VARYING.  */
3142           set_value_range_to_varying (vr);
3143         }
3144       else
3145         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3146       return;
3147     }
3148   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3149     {
3150       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3151          anti-ranges fine.  */
3152       value_range_t minusone = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3153       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3154       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3155                                         type, &minusone, &vr0);
3156       return;
3157     }
3158   else if (code == PAREN_EXPR)
3159     {
3160       copy_value_range (vr, &vr0);
3161       return;
3162     }
3163
3164   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3165   set_value_range_to_varying (vr);
3166   return;
3167 }
3168
3169
3170 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3171    the range of its operand with resulting type TYPE.
3172    The resulting range is stored in *VR.  */
3173
3174 static void
3175 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3176                                tree type, tree op0)
3177 {
3178   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3179
3180   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3181      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3182   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3183     vr0 = *(get_value_range (op0));
3184   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3185     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3186   else
3187     set_value_range_to_varying (&vr0);
3188
3189   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3190 }
3191
3192
3193 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
3194    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3195
3196 static void
3197 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
3198 {
3199   tree op0, op1;
3200   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3201   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3202
3203   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3204      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3205   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
3206   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3207     vr0 = *(get_value_range (op0));
3208   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3209     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3210   else
3211     set_value_range_to_varying (&vr0);
3212
3213   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
3214   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3215     vr1 = *(get_value_range (op1));
3216   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3217     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3218   else
3219     set_value_range_to_varying (&vr1);
3220
3221   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3222   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3223   copy_value_range (vr, &vr0);
3224 }
3225
3226
3227 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3228    on the range of its operand and the expression code.  */
3229
3230 static void
3231 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3232                                tree type, tree op0, tree op1)
3233 {
3234   bool sop = false;
3235   tree val;
3236
3237   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3238                                                  NULL);
3239
3240   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3241      representation is that we lose the ability to record overflow
3242      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3243      which relies on overflow.  */
3244
3245   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3246     {
3247       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3248          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3249          type.  */
3250       val = fold_convert (type, val);
3251       if (is_gimple_min_invariant (val))
3252         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3253       else
3254         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3255     }
3256   else
3257     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3258     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3259 }
3260
3261 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3262    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3263    Store the result in *VR */
3264
3265 static void
3266 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3267 {
3268   bool sop = false;
3269   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3270
3271   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3272       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3273     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3274                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3275   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3276            && !sop)
3277     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3278   else
3279     set_value_range_to_varying (vr);
3280 }
3281
3282
3283 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3284    in *VR.  */
3285
3286 static void
3287 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3288 {
3289   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3290
3291   if (code == ASSERT_EXPR)
3292     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3293   else if (code == SSA_NAME)
3294     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3295   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3296     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3297                                     gimple_expr_type (stmt),
3298                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3299                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3300   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3301     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3302                                    gimple_expr_type (stmt),
3303                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3304   else if (code == COND_EXPR)
3305     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3306   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3307     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3308                                    gimple_expr_type (stmt),
3309                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3310                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3311   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3312            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3313     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3314   else
3315     set_value_range_to_varying (vr);
3316
3317   if (vr->type == VR_VARYING)
3318     extract_range_basic (vr, stmt);
3319 }
3320
3321 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3322    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3323    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3324
3325 static void
3326 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3327                         gimple stmt, tree var)
3328 {
3329   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3330   enum ev_direction dir;
3331
3332   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3333      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3334   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3335     return;
3336
3337   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3338
3339   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3340   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3341     {
3342       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3343       return;
3344     }
3345
3346   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3347     return;
3348
3349   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3350   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3351   if (tem)
3352     init = tem;
3353   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3354   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3355   if (tem)
3356     step = tem;
3357
3358   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3359      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3360      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3361      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3362   if (step == NULL_TREE
3363       || !is_gimple_min_invariant (step)
3364       || !valid_value_p (init))
3365     return;
3366
3367   dir = scev_direction (chrec);
3368   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3369          or decreases,  ... */
3370       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3371       /* ... or if it may wrap.  */
3372       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3373                                 true))
3374     return;
3375
3376   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3377      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3378      because we have concluded that the loop probably does not
3379      wrap.  */
3380
3381   type = TREE_TYPE (var);
3382   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3383     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3384   else
3385     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3386   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3387     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3388   else
3389     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3390
3391   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3392      final value in the evolution.  */
3393   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3394       && is_gimple_val (init)
3395       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3396           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3397     {
3398       double_int nit;
3399
3400       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3401         {
3402           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3403           double_int dtmp;
3404           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3405           int overflow = 0;
3406
3407           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3408                                            unsigned_p, &overflow);
3409           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3410              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3411              of the induction variable.  For a signed type we have to
3412              check whether the result has the expected signedness which
3413              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3414           if (!overflow
3415               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3416               && (unsigned_p
3417                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3418             {
3419               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3420               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3421                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3422               /* Likewise if the addition did.  */
3423               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3424                 {
3425                   tmin = maxvr.min;
3426                   tmax = maxvr.max;
3427                 }
3428             }
3429         }
3430     }
3431
3432   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3433     {
3434       min = tmin;
3435       max = tmax;
3436
3437       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3438          from scalar evolutions should be better.  */
3439
3440       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3441         max = init;
3442       else
3443         min = init;
3444
3445       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3446          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3447          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3448          parts of code, or for invalid programs.  */
3449       if (compare_values (min, max) == 1)
3450         return;
3451
3452       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3453     }
3454   else if (vr->type == VR_RANGE)
3455     {
3456       min = vr->min;
3457       max = vr->max;
3458
3459       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3460         {
3461           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3462              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3463           if (compare_values (init, max) == -1)
3464             max = init;
3465
3466           /* According to the loop information, the variable does not
3467              overflow.  If we think it does, probably because of an
3468              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3469              reset now.  */
3470           if (is_negative_overflow_infinity (min)
3471               || compare_values (min, tmin) == -1)
3472             min = tmin;
3473
3474         }
3475       else
3476         {
3477           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3478           if (compare_values (init, min) == 1)
3479             min = init;
3480
3481           if (is_positive_overflow_infinity (max)
3482               || compare_values (tmax, max) == -1)
3483             max = tmax;
3484         }
3485
3486       /* If we just created an invalid range with the minimum
3487          greater than the maximum, we fail conservatively.
3488          This should happen only in unreachable
3489          parts of code, or for invalid programs.  */
3490       if (compare_values (min, max) == 1)
3491         return;
3492
3493       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3494     }
3495 }
3496
3497 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3498    loop information to see if we can determine that VAR does not
3499    overflow.  */
3500
3501 static bool
3502 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3503 {
3504   struct loop *l;
3505   tree chrec, init, step;
3506
3507   if (current_loops == NULL)
3508     return true;
3509
3510   l = loop_containing_stmt (stmt);
3511   if (l == NULL
3512       || !loop_outer (l))
3513     return true;
3514
3515   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3516   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3517     return true;
3518
3519   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3520   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3521
3522   if (step == NULL_TREE
3523       || !is_gimple_min_invariant (step)
3524       || !valid_value_p (init))
3525     return true;
3526
3527   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3528      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3529
3530   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3531                              true))
3532     return true;
3533
3534   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3535     {
3536       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3537       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3538     }
3539
3540   return false;
3541 }
3542
3543
3544 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3545
3546    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3547      all the values in the ranges.
3548
3549    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3550
3551    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3552      value of the comparison.
3553
3554    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3555    overflow infinity was used in the test.  */
3556
3557
3558 static tree
3559 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3560                 bool *strict_overflow_p)
3561 {
3562   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3563   if (vr0->type == VR_VARYING
3564       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3565       || vr1->type == VR_VARYING
3566       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3567     return NULL_TREE;
3568
3569   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3570   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3571     {
3572       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3573          comparison.  */
3574       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3575         return NULL_TREE;
3576
3577       /* These comparisons are never statically computable.  */
3578       if (comp == GT_EXPR
3579           || comp == GE_EXPR
3580           || comp == LT_EXPR
3581           || comp == LE_EXPR)
3582         return NULL_TREE;
3583
3584       /* Equality can be computed only between a range and an
3585          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3586       if (vr0->type == VR_RANGE)
3587         {
3588           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3589           value_range_t *tmp = vr0;
3590           vr0 = vr1;
3591           vr1 = tmp;
3592         }
3593
3594       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3595
3596       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3597           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3598         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3599
3600       return NULL_TREE;
3601     }
3602
3603   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3604       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3605     return NULL_TREE;
3606
3607   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3608      operands around and change the comparison code.  */
3609   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3610     {
3611       value_range_t *tmp;
3612       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3613       tmp = vr0;
3614       vr0 = vr1;
3615       vr1 = tmp;
3616     }
3617
3618   if (comp == EQ_EXPR)
3619     {
3620       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3621          exactly one value.  */
3622       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3623           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3624         {
3625           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3626                                               strict_overflow_p);
3627           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3628                                               strict_overflow_p);
3629           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3630             return boolean_true_node;
3631           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3632             return boolean_false_node;
3633         }
3634       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3635       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3636                                      strict_overflow_p) == 1
3637                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3638                                         strict_overflow_p) == 1)
3639         return boolean_false_node;
3640
3641       return NULL_TREE;
3642     }
3643   else if (comp == NE_EXPR)
3644     {
3645       int cmp1, cmp2;
3646
3647       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3648          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3649          make sure that both comparisons yield similar results to
3650          avoid comparing values that cannot be compared at
3651          compile-time.  */
3652       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3653       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3654       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3655         return boolean_true_node;
3656
3657       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3658          return false.  */
3659       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3660                                      strict_overflow_p) == 0
3661                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3662                                         strict_overflow_p) == 0
3663                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3664                                         strict_overflow_p) == 0
3665                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3666                                         strict_overflow_p) == 0)
3667         return boolean_false_node;
3668
3669       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3670       else
3671         return NULL_TREE;
3672     }
3673   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3674     {
3675       int tst;
3676
3677       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3678       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3679       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3680           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3681         {
3682           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3683               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3684             *strict_overflow_p = true;
3685           return boolean_true_node;
3686         }
3687
3688       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3689       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3690       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3691           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3692         {
3693           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3694               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3695             *strict_overflow_p = true;
3696           return boolean_false_node;
3697         }
3698
3699       /* Otherwise, we don't know.  */
3700       return NULL_TREE;
3701     }
3702
3703   gcc_unreachable ();
3704 }
3705
3706
3707 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3708    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3709    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3710    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3711    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3712    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3713    infinity was used in the test.  */
3714
3715 static tree
3716 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3717                           bool *strict_overflow_p)
3718 {
3719   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3720     return NULL_TREE;
3721
3722   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3723   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3724     {
3725       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3726          compile time are equality and inequality.  */
3727       if (comp == GT_EXPR
3728           || comp == GE_EXPR
3729           || comp == LT_EXPR
3730           || comp == LE_EXPR)
3731         return NULL_TREE;
3732
3733       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3734       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3735         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3736
3737       return NULL_TREE;
3738     }
3739
3740   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3741     return NULL_TREE;
3742
3743   if (comp == EQ_EXPR)
3744     {
3745       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3746          one value.  */
3747       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3748         {
3749           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3750           if (cmp == 0)
3751             return boolean_true_node;
3752           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3753             return boolean_false_node;
3754         }
3755       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3756                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3757         return boolean_false_node;
3758
3759       return NULL_TREE;
3760     }
3761   else if (comp == NE_EXPR)
3762     {
3763       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3764       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3765           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3766         return boolean_true_node;
3767
3768       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3769          false.  */
3770       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3771           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3772         return boolean_false_node;
3773
3774       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3775       return NULL_TREE;
3776     }
3777   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3778     {
3779       int tst;
3780
3781       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3782       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3783       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3784           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3785         {
3786           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3787             *strict_overflow_p = true;
3788           return boolean_true_node;
3789         }
3790
3791       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3792       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3793       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3794           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3795         {
3796           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3797             *strict_overflow_p = true;
3798           return boolean_false_node;
3799         }
3800
3801       /* Otherwise, we don't know.  */
3802       return NULL_TREE;
3803     }
3804   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3805     {
3806       int tst;
3807
3808       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3809       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3810       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3811           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3812         {
3813           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3814             *strict_overflow_p = true;
3815           return boolean_true_node;
3816         }
3817
3818       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3819       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3820       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3821           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3822         {
3823           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3824             *strict_overflow_p = true;
3825           return boolean_false_node;
3826         }
3827
3828       /* Otherwise, we don't know.  */
3829       return NULL_TREE;
3830     }
3831
3832   gcc_unreachable ();
3833 }
3834
3835
3836 /* Debugging dumps.  */
3837
3838 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3839 void debug_value_range (value_range_t *);
3840 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3841 void debug_all_value_ranges (void);
3842 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3843 void debug_vr_equiv (bitmap);
3844
3845
3846 /* Dump value range VR to FILE.  */
3847
3848 void
3849 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3850 {
3851   if (vr == NULL)
3852     fprintf (file, "[]");
3853   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3854     fprintf (file, "UNDEFINED");
3855   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3856     {
3857       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3858
3859       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3860
3861       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3862         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3863       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3864                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3865                && vrp_val_is_min (vr->min))
3866         fprintf (file, "-INF");
3867       else
3868         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3869
3870       fprintf (file, ", ");
3871
3872       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3873         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3874       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3875                && vrp_val_is_max (vr->max))
3876         fprintf (file, "+INF");
3877       else
3878         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3879
3880       fprintf (file, "]");
3881
3882       if (vr->equiv)
3883         {
3884           bitmap_iterator bi;
3885           unsigned i, c = 0;
3886
3887           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3888
3889           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3890             {
3891               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3892               fprintf (file, " ");
3893               c++;
3894             }
3895
3896           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3897         }
3898     }
3899   else if (vr->type == VR_VARYING)
3900     fprintf (file, "VARYING");
3901   else
3902     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3903 }
3904
3905
3906 /* Dump value range VR to stderr.  */
3907
3908 DEBUG_FUNCTION void
3909 debug_value_range (value_range_t *vr)
3910 {
3911   dump_value_range (stderr, vr);
3912   fprintf (stderr, "\n");
3913 }
3914
3915
3916 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3917
3918 void
3919 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3920 {
3921   size_t i;
3922
3923   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
3924     {
3925       if (vr_value[i])
3926         {
3927           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3928           fprintf (file, ": ");
3929           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3930           fprintf (file, "\n");
3931         }
3932     }
3933
3934   fprintf (file, "\n");
3935 }
3936
3937
3938 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3939
3940 DEBUG_FUNCTION void
3941 debug_all_value_ranges (void)
3942 {
3943   dump_all_value_ranges (stderr);
3944 }
3945
3946
3947 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3948    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3949    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3950
3951 static gimple
3952 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3953 {
3954   tree n;
3955   gimple assertion;
3956
3957   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3958   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3959
3960   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3961     {
3962       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3963       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3964     }
3965   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3966     {
3967       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3968       gcc_assert (v == cond);
3969       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3970     }
3971   else
3972     gcc_unreachable ();
3973
3974   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3975
3976   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3977      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3978      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3979      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3980   register_new_name_mapping (n, v);
3981
3982   return assertion;
3983 }
3984
3985
3986 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
3987    point values.  */
3988
3989 static inline bool
3990 fp_predicate (gimple stmt)
3991 {
3992   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
3993
3994   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
3995 }
3996
3997
3998 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
3999    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
4000    describes the inferred range.  Return true if a range could be
4001    inferred.  */
4002
4003 static bool
4004 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
4005 {
4006   *val_p = NULL_TREE;
4007   *comp_code_p = ERROR_MARK;
4008
4009   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4010      abnormal edges.  */
4011   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
4012     return false;
4013
4014   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
4015      exceptions.  */
4016   if (stmt_could_throw_p (stmt))
4017     return false;
4018
4019   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
4020      successors, there is no point inferring anything about any of its
4021      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
4022      for the assertion, anyway.  */
4023   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
4024     return false;
4025
4026   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
4027      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
4028   if (flag_delete_null_pointer_checks
4029       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
4030       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
4031     {
4032       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
4033
4034       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
4035       if (num_loads + num_stores > 0)
4036         {
4037           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4038           *comp_code_p = NE_EXPR;
4039           return true;
4040         }
4041     }
4042
4043   return false;
4044 }
4045
4046
4047 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
4048 void debug_asserts_for (tree);
4049 void dump_all_asserts (FILE *);
4050 void debug_all_asserts (void);
4051
4052 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
4053
4054 void
4055 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
4056 {
4057   assert_locus_t loc;
4058
4059   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
4060   print_generic_expr (file, name, 0);
4061   fprintf (file, "\n");
4062
4063   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4064   while (loc)
4065     {
4066       fprintf (file, "\t");
4067       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
4068       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
4069       if (loc->e)
4070         {
4071           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
4072                    loc->e->dest->index);
4073           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
4074         }
4075       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
4076       print_generic_expr (file, name, 0);
4077       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
4078       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
4079       fprintf (file, "\n\n");
4080       loc = loc->next;
4081     }
4082
4083   fprintf (file, "\n");
4084 }
4085
4086
4087 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
4088
4089 DEBUG_FUNCTION void
4090 debug_asserts_for (tree name)
4091 {
4092   dump_asserts_for (stderr, name);
4093 }
4094
4095
4096 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
4097
4098 void
4099 dump_all_asserts (FILE *file)
4100 {
4101   unsigned i;
4102   bitmap_iterator bi;
4103
4104   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
4105   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4106     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
4107   fprintf (file, "\n");
4108 }
4109
4110
4111 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
4112
4113 DEBUG_FUNCTION void
4114 debug_all_asserts (void)
4115 {
4116   dump_all_asserts (stderr);
4117 }
4118
4119
4120 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
4121    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
4122    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
4123    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
4124
4125    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
4126    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
4127    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
4128    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
4129    must not be NULL.  */
4130
4131 static void
4132 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
4133                          enum tree_code comp_code,
4134                          tree val,
4135                          basic_block bb,
4136                          edge e,
4137                          gimple_stmt_iterator si)
4138 {
4139   assert_locus_t n, loc, last_loc;
4140   basic_block dest_bb;
4141
4142   gcc_checking_assert (bb == NULL || e == NULL);
4143
4144   if (e == NULL)
4145     gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
4146                          && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
4147
4148   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
4149      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
4150      machinery.  */
4151   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4152       && TREE_OVERFLOW (val))
4153     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
4154                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
4155
4156   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
4157      determine if the new location is dominated by a previously
4158      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
4159      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
4160      necessarily true.
4161
4162      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
4163      split, the new block will dominate the same set of blocks that
4164      E->DEST dominates.
4165
4166      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
4167      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
4168      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
4169      the new location to move another assertion previously registered
4170      at a block dominated by E->DEST.  */
4171   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
4172
4173   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
4174      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
4175      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
4176      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
4177      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
4178      move the assertion up in the dominance tree).
4179
4180      Note, this is implemented as a simple linked list because there
4181      should not be more than a handful of assertions registered per
4182      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
4183      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
4184   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
4185   last_loc = loc;
4186   while (loc)
4187     {
4188       if (loc->comp_code == comp_code
4189           && (loc->val == val
4190               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
4191           && (loc->expr == expr
4192               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
4193         {
4194           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
4195              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
4196              we don't need to insert the same assertion again.  Note
4197              that we don't check strict dominance here to avoid
4198              replicating the same assertion inside the same basic
4199              block more than once (e.g., when a pointer is
4200              dereferenced several times inside a block).
4201
4202              An exception to this rule are edge insertions.  If the
4203              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
4204              dominate all the other insertions that we may want to
4205              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
4206              insertion, don't do this dominance check.  */
4207           if (e == NULL
4208               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
4209             return;
4210
4211           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
4212              dominates the existing location for the assertion, move
4213              the assertion up in the dominance tree by updating its
4214              location information.  */
4215           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
4216               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
4217             {
4218               loc->bb = dest_bb;
4219               loc->e = e;
4220               loc->si = si;
4221               return;
4222             }
4223         }
4224
4225       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4226       last_loc = loc;
4227       loc = loc->next;
4228     }
4229
4230   /* If we didn't find an assertion already registered for
4231      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4232      assertions associated with NAME.  */
4233   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4234   n->bb = dest_bb;
4235   n->e = e;
4236   n->si = si;
4237   n->comp_code = comp_code;
4238   n->val = val;
4239   n->expr = expr;
4240   n->next = NULL;
4241
4242   if (last_loc)
4243     last_loc->next = n;
4244   else
4245     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4246
4247   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4248 }
4249
4250 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4251    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4252    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4253
4254    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4255
4256    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4257
4258 static bool
4259 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4260                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4261                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4262                                          tree *val_p)
4263 {
4264   enum tree_code comp_code;
4265   tree val;
4266
4267   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4268      or VAL COMP NAME.  */
4269   if (name == cond_op1)
4270     {
4271       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4272          COMP around because we need to register NAME as the
4273          first operand in the predicate.  */
4274       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4275       val = cond_op0;
4276     }
4277   else
4278     {
4279       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4280          comparison code remains unchanged.  */
4281       comp_code = cond_code;
4282       val = cond_op1;
4283     }
4284
4285   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4286   if (invert)
4287     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4288
4289   /* VRP does not handle float types.  */
4290   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4291     return false;
4292
4293   /* Do not register always-false predicates.
4294      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4295      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4296      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4297   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4298       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4299     {
4300       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4301       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4302
4303       if (comp_code == GT_EXPR
4304           && (!max
4305               || compare_values (val, max) == 0))
4306         return false;
4307
4308       if (comp_code == LT_EXPR
4309           && (!min
4310               || compare_values (val, min) == 0))
4311         return false;
4312     }
4313   *code_p = comp_code;
4314   *val_p = val;
4315   return true;
4316 }
4317
4318 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4319    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4320    Invert the condition COND if INVERT is true.
4321    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4322
4323 static bool
4324 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4325                             enum tree_code cond_code,
4326                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4327 {
4328   tree val;
4329   enum tree_code comp_code;
4330   bool retval = false;
4331
4332   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4333                                                 cond_op0,
4334                                                 cond_op1,
4335                                                 invert, &comp_code, &val))
4336     return false;
4337
4338   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4339      reachable from E.  */
4340   if (live_on_edge (e, name)
4341       && !has_single_use (name))
4342     {
4343       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4344       retval = true;
4345     }
4346
4347   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4348      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4349      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4350      This catches range and anti-range tests.  */
4351   if ((comp_code == LE_EXPR
4352        || comp_code == GT_EXPR)
4353       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4354       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4355     {
4356       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4357       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4358
4359       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4360       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4361           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4362         {
4363           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4364           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4365           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4366               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4367             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4368         }
4369
4370       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4371       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4372         {
4373           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4374               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4375               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4376                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4377             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4378         }
4379
4380       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4381       if (name3 != NULL_TREE
4382           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4383           && (cst2 == NULL_TREE
4384               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4385           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4386           && live_on_edge (e, name3)
4387           && !has_single_use (name3))
4388         {
4389           tree tmp;
4390
4391           /* Build an expression for the range test.  */
4392           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4393           if (cst2 != NULL_TREE)
4394             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4395
4396           if (dump_file)
4397             {
4398               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4399               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4400               fprintf (dump_file, " from ");
4401               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4402               fprintf (dump_file, "\n");
4403             }
4404
4405           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4406
4407           retval = true;
4408         }
4409
4410       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4411       if (name2 != NULL_TREE
4412           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4413           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4414           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4415           && live_on_edge (e, name2)
4416           && !has_single_use (name2))
4417         {
4418           tree tmp;
4419
4420           /* Build an expression for the range test.  */
4421           tmp = name2;
4422           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4423             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4424           if (cst2 != NULL_TREE)
4425             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4426
4427           if (dump_file)
4428             {
4429               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4430               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4431               fprintf (dump_file, " from ");
4432               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4433               fprintf (dump_file, "\n");
4434             }
4435
4436           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4437
4438           retval = true;
4439         }
4440     }
4441
4442   return retval;
4443 }
4444
4445 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4446    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4447    operands in OP's defining statement.
4448
4449    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4450    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4451
4452 static bool
4453 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4454                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4455 {
4456   bool retval = false;
4457   gimple op_def;
4458   tree val;
4459   enum tree_code rhs_code;
4460
4461   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4462   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4463     return false;
4464
4465   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4466      more than once go ahead and register an assert for OP.
4467
4468      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4469      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4470      the subgraph).  */
4471   if (!has_single_use (op))
4472     {
4473       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4474       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4475       retval = true;
4476     }
4477
4478   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4479      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4480      to register information about the operands of that assignment.  */
4481   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4482   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4483     return retval;
4484
4485   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4486
4487   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4488     {
4489       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4490       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4491       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4492
4493       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4494         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4495                                               invert);
4496       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4497         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4498                                               invert);
4499     }
4500   else if ((code == NE_EXPR
4501             && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR)
4502            || (code == EQ_EXPR
4503                && gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR))
4504     {
4505       /* Recurse on each operand.  */
4506       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4507                                             code, e, bsi);
4508       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4509                                             code, e, bsi);
4510     }
4511   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_NOT_EXPR
4512            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (op_def))) == 1)
4513     {
4514       /* Recurse, flipping CODE.  */
4515       code = invert_tree_comparison (code, false);
4516       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4517                                             code, e, bsi);
4518     }
4519   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4520     {
4521       /* Recurse through the copy.  */
4522       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4523                                             code, e, bsi);
4524     }
4525   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4526     {
4527       /* Recurse through the type conversion.  */
4528       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4529                                             code, e, bsi);
4530     }
4531
4532   return retval;
4533 }
4534
4535 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4536    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4537    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4538
4539 static bool
4540 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4541                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4542                           tree cond_op1)
4543 {
4544   tree val;
4545   enum tree_code comp_code;
4546   bool retval = false;
4547   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4548
4549   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4550      abnormal edges.  */
4551   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4552     return false;
4553
4554   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4555                                                 cond_op0, cond_op1,
4556                                                 is_else_edge,
4557                                                 &comp_code, &val))
4558     return false;
4559
4560   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4561   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4562                                         cond_op1, is_else_edge);
4563
4564
4565   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4566      the value zero or one, then we may be able to assert values
4567      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4568
4569   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for BIT_AND_EXPR defining
4570      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_AND_EXPR
4571      have nonzero value.  */
4572   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4573        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4574     {
4575       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4576
4577       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4578           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR)
4579         {
4580           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4581           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4582           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4583           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4584         }
4585     }
4586
4587   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for BIT_IOR_EXPR defining
4588      statement of NAME we can assert both operands of the BIT_IOR_EXPR
4589      have zero value.  */
4590   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4591        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4592     {
4593       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4594
4595       /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4596          necessarily zero value, or if type-precision is one.  */
4597       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4598           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR
4599               && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (name)) == 1
4600                   || comp_code == EQ_EXPR)))
4601         {
4602           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4603           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4604           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4605           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4606         }
4607     }
4608
4609   return retval;
4610 }
4611
4612
4613 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4614    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4615    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4616
4617    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4618    the predicate operands, an assert location node is added to the
4619    list of assertions for the corresponding operands.  */
4620
4621 static bool
4622 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4623 {
4624   bool need_assert;
4625   gimple_stmt_iterator bsi;
4626   tree op;
4627   edge_iterator ei;
4628   edge e;
4629   ssa_op_iter iter;
4630
4631   need_assert = false;
4632   bsi = gsi_for_stmt (last);
4633
4634   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4635      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4636      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4637      insert.  */
4638   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4639     {
4640       if (e->dest == bb)
4641         continue;
4642
4643       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4644          conditional predicate.  */
4645       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4646         {
4647           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4648                                                    gimple_cond_code (last),
4649                                                    gimple_cond_lhs (last),
4650                                                    gimple_cond_rhs (last));
4651         }
4652     }
4653
4654   return need_assert;
4655 }
4656
4657 struct case_info
4658 {
4659   tree expr;
4660   basic_block bb;
4661 };
4662
4663 /* Compare two case labels sorting first by the destination bb index
4664    and then by the case value.  */
4665
4666 static int
4667 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4668 {
4669   const struct case_info *ci1 = (const struct case_info *) p1;
4670   const struct case_info *ci2 = (const struct case_info *) p2;
4671   int idx1 = ci1->bb->index;
4672   int idx2 = ci2->bb->index;
4673
4674   if (idx1 < idx2)
4675     return -1;
4676   else if (idx1 == idx2)
4677     {
4678       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4679       if (!CASE_LOW (ci1->expr))
4680         return -1;
4681       else if (!CASE_LOW (ci2->expr))
4682         return 1;
4683       else
4684         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (ci1->expr),
4685                                      CASE_LOW (ci2->expr));
4686     }
4687   else
4688     return 1;
4689 }
4690
4691 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4692    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4693    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4694
4695    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4696    the predicate operands, an assert location node is added to the
4697    list of assertions for the corresponding operands.  */
4698
4699 static bool
4700 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4701 {
4702   bool need_assert;
4703   gimple_stmt_iterator bsi;
4704   tree op;
4705   edge e;
4706   struct case_info *ci;
4707   size_t n = gimple_switch_num_labels (last);
4708 #if GCC_VERSION >= 4000
4709   unsigned int idx;
4710 #else
4711   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4712   volatile unsigned int idx;
4713 #endif
4714
4715   need_assert = false;
4716   bsi = gsi_for_stmt (last);
4717   op = gimple_switch_index (last);
4718   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4719     return false;
4720
4721   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4722   ci = XNEWVEC (struct case_info, n);
4723   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4724     {
4725       ci[idx].expr = gimple_switch_label (last, idx);
4726       ci[idx].bb = label_to_block (CASE_LABEL (ci[idx].expr));
4727     }
4728   qsort (ci, n, sizeof (struct case_info), compare_case_labels);
4729
4730   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4731     {
4732       tree min, max;
4733       tree cl = ci[idx].expr;
4734       basic_block cbb = ci[idx].bb;
4735
4736       min = CASE_LOW (cl);
4737       max = CASE_HIGH (cl);
4738
4739       /* If there are multiple case labels with the same destination
4740          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4741       if (idx + 1 < n && cbb == ci[idx + 1].bb)
4742         {
4743           /* Skip labels until the last of the group.  */
4744           do {
4745             ++idx;
4746           } while (idx < n && cbb == ci[idx].bb);
4747           --idx;
4748
4749           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4750           if (CASE_HIGH (ci[idx].expr))
4751             max = CASE_HIGH (ci[idx].expr);
4752           else
4753             max = CASE_LOW (ci[idx].expr);
4754         }
4755
4756       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4757          can register anti-ranges.  */
4758       if (min == NULL_TREE)
4759         continue;
4760
4761       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4762       e = find_edge (bb, cbb);
4763
4764       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4765          SWITCH_EXPR.  */
4766       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4767                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4768                                                op,
4769                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4770                                                              min));
4771       if (max)
4772         {
4773           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4774                                                    op,
4775                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4776                                                                  max));
4777         }
4778     }
4779
4780   XDELETEVEC (ci);
4781   return need_assert;
4782 }
4783
4784
4785 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4786    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4787    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4788    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4789    determine if A is actually needed.
4790
4791    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4792    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4793    new location for A is recorded instead.
4794
4795    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4796       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4797
4798    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4799       value range for N, then if N was not already generated by an
4800       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4801       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4802       assume that N is not NULL.
4803
4804    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4805       information from the predicate but need to insert different
4806       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4807       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4808       expression of the form 'X op Y', then
4809
4810       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4811
4812       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4813          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4814          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4815          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4816
4817       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4818
4819       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4820
4821       For instance,
4822
4823             if (a == 9)
4824               b = a;
4825             else
4826               b = c + 1;
4827
4828       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4829       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4830       on the ELSE clause would be unnecessary.
4831
4832    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4833       into BB's dominator children.
4834
4835    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4836    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4837    location for name N is found, it is registered by calling
4838    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4839    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4840    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4841    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4842    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4843
4844    If this function returns true, then it means that there are names
4845    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4846    inserted by process_assert_insertions.  */
4847
4848 static bool
4849 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4850 {
4851   gimple_stmt_iterator si;
4852   gimple last;
4853   gimple phi;
4854   bool need_assert;
4855
4856   need_assert = false;
4857   last = last_stmt (bb);
4858
4859   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4860      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4861   if (last
4862       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4863       && !fp_predicate (last)
4864       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4865     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4866
4867   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4868      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4869   if (last
4870       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4871       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4872     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4873
4874   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4875      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4876   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4877     {
4878       gimple stmt;
4879       tree op;
4880       ssa_op_iter i;
4881
4882       stmt = gsi_stmt (si);
4883
4884       if (is_gimple_debug (stmt))
4885         continue;
4886
4887       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4888       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4889         {
4890           tree value;
4891           enum tree_code comp_code;
4892
4893           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4894           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4895
4896           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4897              range for it, and we don't find a previous assertion for
4898              it, create a new assertion location node for OP.  */
4899           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4900             {
4901               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4902                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4903                  was set via a typecast.
4904
4905                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4906                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4907               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4908                 {
4909                   tree t = op;
4910                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4911
4912                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4913                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4914                          && TREE_CODE
4915                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4916                          && POINTER_TYPE_P
4917                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4918                     {
4919                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4920                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4921
4922                       /* Note we want to register the assert for the
4923                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4924                          conversion.  */
4925                       if (! has_single_use (t))
4926                         {
4927                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4928                                                    bb, NULL, si);
4929                           need_assert = true;
4930                         }
4931                     }
4932                 }
4933
4934               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4935                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4936                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4937               if (!has_single_use (op))
4938                 {
4939                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4940                                            bb, NULL, si);
4941                   need_assert = true;
4942                 }
4943             }
4944         }
4945     }
4946
4947   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4948   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4949     {
4950       use_operand_p arg_p;
4951       ssa_op_iter i;
4952       phi = gsi_stmt (si);
4953
4954       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4955         {
4956           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4957           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4958             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4959         }
4960     }
4961
4962   return need_assert;
4963 }
4964
4965 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4966    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4967    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4968
4969 static bool
4970 find_assert_locations (void)
4971 {
4972   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4973   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4974   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4975   int rpo_cnt, i;
4976   bool need_asserts;
4977
4978   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4979   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
4980   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
4981     bb_rpo[rpo[i]] = i;
4982
4983   need_asserts = false;
4984   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
4985     {
4986       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
4987       edge e;
4988       edge_iterator ei;
4989
4990       if (!live[rpo[i]])
4991         {
4992           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4993           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
4994         }
4995
4996       /* Process BB and update the live information with uses in
4997          this block.  */
4998       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
4999
5000       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
5001       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
5002         {
5003           int pred_rpo = i;
5004           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5005             {
5006               int pred = e->src->index;
5007               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
5008                 continue;
5009
5010               if (!live[pred])
5011                 {
5012                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
5013                   sbitmap_zero (live[pred]);
5014                 }
5015               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
5016
5017               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
5018                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
5019             }
5020
5021           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
5022              live information from this block.  */
5023           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
5024         }
5025       else
5026         {
5027           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
5028           live[rpo[i]] = NULL;
5029         }
5030
5031       /* We can free all successors live bitmaps if all their
5032          predecessors have been visited already.  */
5033       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
5034         if (last_rpo[e->dest->index] == i
5035             && live[e->dest->index])
5036           {
5037             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
5038             live[e->dest->index] = NULL;
5039           }
5040     }
5041
5042   XDELETEVEC (rpo);
5043   XDELETEVEC (bb_rpo);
5044   XDELETEVEC (last_rpo);
5045   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
5046     if (live[i])
5047       sbitmap_free (live[i]);
5048   XDELETEVEC (live);
5049
5050   return need_asserts;
5051 }
5052
5053 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
5054    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
5055
5056 static bool
5057 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
5058 {
5059   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
5060   gimple stmt;
5061   tree cond;
5062   gimple assert_stmt;
5063   edge_iterator ei;
5064   edge e;
5065
5066   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
5067   if (loc->expr == loc->val)
5068     return false;
5069
5070   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
5071   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
5072   if (loc->e)
5073     {
5074       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
5075          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
5076       gcc_checking_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
5077                            || (gimple_code (gsi_stmt (loc->si))
5078                                == GIMPLE_SWITCH));
5079
5080       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
5081       return true;
5082     }
5083
5084   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
5085      statement must not be the last statement in the block.  */
5086   stmt = gsi_stmt (loc->si);
5087   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
5088     {
5089       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
5090       return false;
5091     }
5092
5093   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
5094      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
5095      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
5096      out of BB.  */
5097   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
5098     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
5099       {
5100         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
5101         return true;
5102       }
5103
5104   gcc_unreachable ();
5105 }
5106
5107
5108 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
5109    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
5110    found in ASSERTS_FOR[i].  */
5111
5112 static void
5113 process_assert_insertions (void)
5114 {
5115   unsigned i;
5116   bitmap_iterator bi;
5117   bool update_edges_p = false;
5118   int num_asserts = 0;
5119
5120   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5121     dump_all_asserts (dump_file);
5122
5123   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
5124     {
5125       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
5126       gcc_assert (loc);
5127
5128       while (loc)
5129         {
5130           assert_locus_t next = loc->next;
5131           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
5132           free (loc);
5133           loc = next;
5134           num_asserts++;
5135         }
5136     }
5137
5138   if (update_edges_p)
5139     gsi_commit_edge_inserts ();
5140
5141   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
5142                             num_asserts);
5143 }
5144
5145
5146 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
5147    expressions.  These range expressions are meant to provide information
5148    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
5149    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
5150
5151    x = ...
5152    y = ...
5153    if (x < y)
5154      y = x - 2;
5155    else
5156      x = y + 3;
5157
5158    this pass will transform the code into:
5159
5160    x = ...
5161    y = ...
5162    if (x < y)
5163     {
5164       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
5165       y = x - 2
5166     }
5167    else
5168     {
5169       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
5170       x = y + 3
5171     }
5172
5173    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
5174    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
5175    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
5176    definition of 'x'.  */
5177
5178 static void
5179 insert_range_assertions (void)
5180 {
5181   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
5182   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
5183
5184   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5185
5186   if (find_assert_locations ())
5187     {
5188       process_assert_insertions ();
5189       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
5190     }
5191
5192   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5193     {
5194       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
5195       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
5196     }
5197
5198   free (asserts_for);
5199   BITMAP_FREE (need_assert_for);
5200 }
5201
5202 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
5203    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
5204    array subscript is a constant, check if it is outside valid
5205    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
5206    non-overlapping with valid range.
5207    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
5208
5209 static void
5210 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
5211 {
5212   value_range_t* vr = NULL;
5213   tree low_sub, up_sub;
5214   tree low_bound, up_bound, up_bound_p1;
5215   tree base;
5216
5217   if (TREE_NO_WARNING (ref))
5218     return;
5219
5220   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
5221   up_bound = array_ref_up_bound (ref);
5222
5223   /* Can not check flexible arrays.  */
5224   if (!up_bound
5225       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST)
5226     return;
5227
5228   /* Accesses to trailing arrays via pointers may access storage
5229      beyond the types array bounds.  */
5230   base = get_base_address (ref);
5231   if (base && TREE_CODE (base) == MEM_REF)
5232     {
5233       tree cref, next = NULL_TREE;
5234
5235       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (ref, 0)) != COMPONENT_REF)
5236         return;
5237
5238       cref = TREE_OPERAND (ref, 0);
5239       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cref, 0))) == RECORD_TYPE)
5240         for (next = DECL_CHAIN (TREE_OPERAND (cref, 1));
5241              next && TREE_CODE (next) != FIELD_DECL;
5242              next = DECL_CHAIN (next))
5243           ;
5244
5245       /* If this is the last field in a struct type or a field in a
5246          union type do not warn.  */
5247       if (!next)
5248         return;
5249     }
5250
5251   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5252   up_bound_p1 = int_const_binop (PLUS_EXPR, up_bound, integer_one_node);
5253
5254   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5255     {
5256       vr = get_value_range (low_sub);
5257       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5258         {
5259           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5260           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5261         }
5262     }
5263
5264   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5265     {
5266       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5267           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5268           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5269           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5270         {
5271           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5272                       "array subscript is outside array bounds");
5273           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5274         }
5275     }
5276   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5277            && (ignore_off_by_one
5278                ? (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5279                   && !tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))
5280                : (tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5281                   || tree_int_cst_equal (up_bound_p1, up_sub))))
5282     {
5283       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5284                   "array subscript is above array bounds");
5285       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5286     }
5287   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5288            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5289     {
5290       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5291                   "array subscript is below array bounds");
5292       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5293     }
5294 }
5295
5296 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5297    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5298
5299 static void
5300 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5301 {
5302   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5303     {
5304       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5305
5306       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5307         return;
5308
5309       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5310           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5311         return;
5312
5313       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5314     }
5315
5316
5317   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5318   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5319     return;
5320
5321   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5322   do
5323     {
5324       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5325         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5326
5327       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5328     }
5329   while (handled_component_p (t));
5330
5331   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5332       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
5333       && !TREE_NO_WARNING (t))
5334     {
5335       tree tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0);
5336       tree low_bound, up_bound, el_sz;
5337       double_int idx;
5338       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (tem)) != ARRAY_TYPE
5339           || TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem))) == ARRAY_TYPE
5340           || !TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)))
5341         return;
5342
5343       low_bound = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5344       up_bound = TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (tem)));
5345       el_sz = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TREE_TYPE (tem)));
5346       if (!low_bound
5347           || TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
5348           || !up_bound
5349           || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
5350           || !el_sz
5351           || TREE_CODE (el_sz) != INTEGER_CST)
5352         return;
5353
5354       idx = mem_ref_offset (t);
5355       idx = double_int_sdiv (idx, tree_to_double_int (el_sz), TRUNC_DIV_EXPR);
5356       if (double_int_scmp (idx, double_int_zero) < 0)
5357         {
5358           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5359                       "array subscript is below array bounds");
5360           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5361         }
5362       else if (double_int_scmp (idx,
5363                                 double_int_add
5364                                   (double_int_add
5365                                     (tree_to_double_int (up_bound),
5366                                      double_int_neg
5367                                        (tree_to_double_int (low_bound))),
5368                                     double_int_one)) > 0)
5369         {
5370           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5371                       "array subscript is above array bounds");
5372           TREE_NO_WARNING (t) = 1;
5373         }
5374     }
5375 }
5376
5377 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5378    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5379    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5380    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5381    passed in DATA.  */
5382
5383 static tree
5384 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5385 {
5386   tree t = *tp;
5387   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5388   location_t location;
5389
5390   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5391     location = EXPR_LOCATION (t);
5392   else
5393     {
5394       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5395       location = *locp;
5396     }
5397
5398   *walk_subtree = TRUE;
5399
5400   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5401     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5402
5403   if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
5404       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5405     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5406
5407   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5408     *walk_subtree = FALSE;
5409
5410   return NULL_TREE;
5411 }
5412
5413 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5414    on them.  */
5415
5416 static void
5417 check_all_array_refs (void)
5418 {
5419   basic_block bb;
5420   gimple_stmt_iterator si;
5421
5422   FOR_EACH_BB (bb)
5423     {
5424       edge_iterator ei;
5425       edge e;
5426       bool executable = false;
5427
5428       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5429       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5430         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5431       if (!executable)
5432         continue;
5433
5434       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5435         {
5436           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5437           struct walk_stmt_info wi;
5438           if (!gimple_has_location (stmt))
5439             continue;
5440
5441           if (is_gimple_call (stmt))
5442             {
5443               size_t i;
5444               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5445               for (i = 0; i < n; i++)
5446                 {
5447                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5448                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5449                 }
5450             }
5451           else
5452             {
5453               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5454               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5455                                     gimple_location_ptr (stmt));
5456
5457               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5458                               check_array_bounds,
5459                               &wi);
5460             }
5461         }
5462     }
5463 }
5464
5465 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5466    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5467    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5468    VRP.
5469
5470    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5471    names that had useful range information attached to them.  For
5472    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5473    then N_i will have the range [3, +INF].
5474
5475    However, by converting the assertion into the implied copy
5476    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5477    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5478    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5479    things like jump threading.
5480
5481    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5482    VRP need to handle them appropriately.
5483
5484    Another approach would be to make the range information a first
5485    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5486    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5487    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5488
5489 static void
5490 remove_range_assertions (void)
5491 {
5492   basic_block bb;
5493   gimple_stmt_iterator si;
5494
5495   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5496      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5497      referenced by the current BSI.  */
5498   FOR_EACH_BB (bb)
5499     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5500       {
5501         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5502         gimple use_stmt;
5503
5504         if (is_gimple_assign (stmt)
5505             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5506           {
5507             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5508             tree var;
5509             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5510             use_operand_p use_p;
5511             imm_use_iterator iter;
5512
5513             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5514
5515             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5516             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5517             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5518                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5519               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5520                 {
5521                   SET_USE (use_p, var);
5522                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5523                 }
5524
5525             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5526             gsi_remove (&si, true);
5527             release_defs (stmt);
5528           }
5529         else
5530           gsi_next (&si);
5531       }
5532 }
5533
5534
5535 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5536
5537 static bool
5538 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5539 {
5540   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5541       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5542       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5543           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5544     return true;
5545   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5546     {
5547       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5548
5549       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5550          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5551          builtin functions.  */
5552       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5553           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5554               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5555           && ((is_gimple_call (stmt)
5556                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5557                && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5558               || !gimple_vuse (stmt)))
5559         return true;
5560     }
5561   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5562            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5563     return true;
5564
5565   return false;
5566 }
5567
5568
5569 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5570
5571 static void
5572 vrp_initialize (void)
5573 {
5574   basic_block bb;
5575
5576   values_propagated = false;
5577   num_vr_values = num_ssa_names;
5578   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_vr_values);
5579   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5580
5581   FOR_EACH_BB (bb)
5582     {
5583       gimple_stmt_iterator si;
5584
5585       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5586         {
5587           gimple phi = gsi_stmt (si);
5588           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5589             {
5590               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5591               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5592               prop_set_simulate_again (phi, false);
5593             }
5594           else
5595             prop_set_simulate_again (phi, true);
5596         }
5597
5598       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5599         {
5600           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5601
5602           /* If the statement is a control insn, then we do not
5603              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5604              to do so means that those edges will never get added.  */
5605           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5606             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5607           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5608             {
5609               ssa_op_iter i;
5610               tree def;
5611               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5612                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5613               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5614             }
5615           else
5616             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5617         }
5618     }
5619 }
5620
5621 /* Return the singleton value-range for NAME or NAME.  */
5622
5623 static inline tree
5624 vrp_valueize (tree name)
5625 {
5626   if (TREE_CODE (name) == SSA_NAME)
5627     {
5628       value_range_t *vr = get_value_range (name);
5629       if (vr->type == VR_RANGE
5630           && (vr->min == vr->max
5631               || operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)))
5632         return vr->min;
5633     }
5634   return name;
5635 }
5636
5637 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5638    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5639
5640 static enum ssa_prop_result
5641 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5642 {
5643   tree def, lhs;
5644   ssa_op_iter iter;
5645   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5646   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5647
5648   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5649   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5650       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5651            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5652               build_range_type.  */
5653            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5654            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5655           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5656     {
5657       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5658
5659       /* Try folding the statement to a constant first.  */
5660       tree tem = gimple_fold_stmt_to_constant (stmt, vrp_valueize);
5661       if (tem && !is_overflow_infinity (tem))
5662         set_value_range (&new_vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
5663       /* Then dispatch to value-range extracting functions.  */
5664       else if (code == GIMPLE_CALL)
5665         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5666       else
5667         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5668
5669       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5670         {
5671           *output_p = lhs;
5672
5673           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5674             {
5675               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5676               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5677               fprintf (dump_file, ": ");
5678               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5679               fprintf (dump_file, "\n\n");
5680             }
5681
5682           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5683             return SSA_PROP_VARYING;
5684
5685           return SSA_PROP_INTERESTING;
5686         }
5687
5688       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5689     }
5690
5691   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5692   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5693     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5694
5695   return SSA_PROP_VARYING;
5696 }
5697
5698 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5699    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5700    is varying or undefined.  */
5701
5702 static inline value_range_t
5703 get_vr_for_comparison (int i)
5704 {
5705   value_range_t vr = *get_value_range (ssa_name (i));
5706
5707   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5708      range.  This allows us to compare against names that may
5709      have N_i in their ranges.  */
5710   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5711     {
5712       vr.type = VR_RANGE;
5713       vr.min = ssa_name (i);
5714       vr.max = ssa_name (i);
5715     }
5716
5717   return vr;
5718 }
5719
5720 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5721    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5722    compare_range_with_value, including the setting of
5723    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5724
5725 static tree
5726 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5727                          bool *strict_overflow_p)
5728 {
5729   bitmap_iterator bi;
5730   unsigned i;
5731   bitmap e;
5732   tree retval, t;
5733   int used_strict_overflow;
5734   bool sop;
5735   value_range_t equiv_vr;
5736
5737   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5738   e = get_value_range (var)->equiv;
5739
5740   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5741      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5742   used_strict_overflow = -1;
5743
5744   /* Compare vars' value range with val.  */
5745   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5746   sop = false;
5747   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5748   if (retval)
5749     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5750
5751   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5752   if (e == NULL)
5753     {
5754       if (retval
5755           && used_strict_overflow > 0)
5756         *strict_overflow_p = true;
5757       return retval;
5758     }
5759
5760   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5761     {
5762       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5763       sop = false;
5764       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5765       if (t)
5766         {
5767           /* If we get different answers from different members
5768              of the equivalence set this check must be in a dead
5769              code region.  Folding it to a trap representation
5770              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5771           if (retval != NULL
5772               && t != retval)
5773             {
5774               retval = NULL_TREE;
5775               break;
5776             }
5777           retval = t;
5778
5779           if (!sop)
5780             used_strict_overflow = 0;
5781           else if (used_strict_overflow < 0)
5782             used_strict_overflow = 1;
5783         }
5784     }
5785
5786   if (retval
5787       && used_strict_overflow > 0)
5788     *strict_overflow_p = true;
5789
5790   return retval;
5791 }
5792
5793
5794 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5795    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5796    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5797    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5798    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5799
5800
5801 static tree
5802 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5803                bool *strict_overflow_p)
5804 {
5805   tree t, retval;
5806   bitmap e1, e2;
5807   bitmap_iterator bi1, bi2;
5808   unsigned i1, i2;
5809   int used_strict_overflow;
5810   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5811   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5812
5813   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5814      ranges of every name equivalent to N2.  */
5815   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5816   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5817
5818   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5819   if (s_obstack == NULL)
5820     {
5821       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5822       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5823       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5824       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5825     }
5826   if (e1 == NULL)
5827     e1 = s_e1;
5828   if (e2 == NULL)
5829     e2 = s_e2;
5830
5831   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5832      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5833      ranges.  */
5834   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5835   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5836
5837   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5838      names can be compared without checking their ranges.  */
5839   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5840     {
5841       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5842       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5843
5844       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5845              ? boolean_true_node
5846              : boolean_false_node;
5847     }
5848
5849   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5850      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5851   used_strict_overflow = -1;
5852
5853   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5854      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5855      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5856   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5857     {
5858       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5859
5860       t = retval = NULL_TREE;
5861       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5862         {
5863           bool sop = false;
5864
5865           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5866
5867           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5868           if (t)
5869             {
5870               /* If we get different answers from different members
5871                  of the equivalence set this check must be in a dead
5872                  code region.  Folding it to a trap representation
5873                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5874               if (retval != NULL
5875                   && t != retval)
5876                 {
5877                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5878                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5879                   return NULL_TREE;
5880                 }
5881               retval = t;
5882
5883               if (!sop)
5884                 used_strict_overflow = 0;
5885               else if (used_strict_overflow < 0)
5886                 used_strict_overflow = 1;
5887             }
5888         }
5889
5890       if (retval)
5891         {
5892           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5893           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5894           if (used_strict_overflow > 0)
5895             *strict_overflow_p = true;
5896           return retval;
5897         }
5898     }
5899
5900   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5901      comparison.  */
5902   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5903   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5904   return NULL_TREE;
5905 }
5906
5907 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5908
5909 static tree
5910 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5911                                                       tree op0, tree op1,
5912                                                       bool * strict_overflow_p)
5913 {
5914   value_range_t *vr0, *vr1;
5915
5916   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5917   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5918
5919   if (vr0 && vr1)
5920     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5921   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5922     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5923   else if (vr0 == NULL && vr1)
5924     return (compare_range_with_value
5925             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5926   return NULL;
5927 }
5928
5929 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5930
5931 static tree
5932 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5933                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5934                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5935 {
5936   tree ret;
5937   if (only_ranges)
5938     *only_ranges = true;
5939
5940   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5941   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5942       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5943     return NULL_TREE;
5944
5945   if (use_equiv_p)
5946     {
5947       if (only_ranges
5948           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5949                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5950         return ret;
5951       *only_ranges = false;
5952       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5953         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5954       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5955         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5956       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5957         return (compare_name_with_value
5958                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5959     }
5960   else
5961     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5962                                                                  strict_overflow_p);
5963   return NULL_TREE;
5964 }
5965
5966 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5967    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5968    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5969    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5970    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5971    appropriate.  */
5972
5973 static tree
5974 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5975 {
5976   bool sop;
5977   tree ret;
5978   bool only_ranges;
5979
5980   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
5981      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
5982   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
5983        && TREE_OVERFLOW (op0))
5984       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5985           && TREE_OVERFLOW (op1)))
5986     return NULL_TREE;
5987
5988   sop = false;
5989   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
5990                                                  &only_ranges);
5991
5992   if (ret && sop)
5993     {
5994       enum warn_strict_overflow_code wc;
5995       const char* warnmsg;
5996
5997       if (is_gimple_min_invariant (ret))
5998         {
5999           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
6000           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6001                        "simplifying conditional to constant");
6002         }
6003       else
6004         {
6005           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
6006           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
6007                        "simplifying conditional");
6008         }
6009
6010       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
6011         {
6012           location_t location;
6013
6014           if (!gimple_has_location (stmt))
6015             location = input_location;
6016           else
6017             location = gimple_location (stmt);
6018           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
6019         }
6020     }
6021
6022   if (warn_type_limits
6023       && ret && only_ranges
6024       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6025       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6026     {
6027       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
6028          is being compared against a constant value that is outside of
6029          the natural range of OP0's type, then the predicate will
6030          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
6031          was specified, emit a warning.  */
6032       tree type = TREE_TYPE (op0);
6033       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
6034
6035       if (vr0->type != VR_VARYING
6036           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6037           && vrp_val_is_min (vr0->min)
6038           && vrp_val_is_max (vr0->max)
6039           && is_gimple_min_invariant (op1))
6040         {
6041           location_t location;
6042
6043           if (!gimple_has_location (stmt))
6044             location = input_location;
6045           else
6046             location = gimple_location (stmt);
6047
6048           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
6049                       integer_zerop (ret)
6050                       ? G_("comparison always false "
6051                            "due to limited range of data type")
6052                       : G_("comparison always true "
6053                            "due to limited range of data type"));
6054         }
6055     }
6056
6057   return ret;
6058 }
6059
6060
6061 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
6062    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6063    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6064    SSA_PROP_VARYING.  */
6065
6066 static enum ssa_prop_result
6067 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6068 {
6069   tree val;
6070   bool sop;
6071
6072   *taken_edge_p = NULL;
6073
6074   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6075     {
6076       tree use;
6077       ssa_op_iter i;
6078
6079       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
6080       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6081       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
6082
6083       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
6084         {
6085           fprintf (dump_file, "\t");
6086           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
6087           fprintf (dump_file, ": ");
6088           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
6089         }
6090
6091       fprintf (dump_file, "\n");
6092     }
6093
6094   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
6095      ranges of each of its operands.
6096
6097      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
6098      because those ranges may not yet be final and with the current
6099      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
6100      of the names in the equivalence set have changed.
6101
6102      For instance, given the following code fragment
6103
6104         i_5 = PHI <8, i_13>
6105         ...
6106         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
6107         if (i_14 == 1)
6108           ...
6109
6110      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
6111      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
6112      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
6113      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
6114      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
6115      determine that the predicate is always false.
6116
6117      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
6118      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
6119      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
6120      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
6121      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
6122      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
6123      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
6124      is not visited again, which stops propagation from visiting
6125      statements in the THEN clause of that if().
6126
6127      To properly fix this we would need to keep the previous range
6128      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
6129      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
6130      range [8, 8] to VR_VARYING.
6131
6132      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
6133      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
6134      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
6135      4 more predicates folded in SPEC.  */
6136   sop = false;
6137
6138   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
6139                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
6140                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
6141                                                  false, &sop, NULL);
6142   if (val)
6143     {
6144       if (!sop)
6145         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
6146       else
6147         {
6148           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6149             fprintf (dump_file,
6150                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
6151                      "it assumes that signed overflow is undefined");
6152           val = NULL_TREE;
6153         }
6154     }
6155
6156   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6157     {
6158       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
6159       if (val == NULL_TREE)
6160         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
6161       else
6162         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
6163     }
6164
6165   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
6166 }
6167
6168 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
6169    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
6170    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
6171
6172    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
6173    returned.
6174
6175    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
6176    it is placed in IDX and false is returned.
6177
6178    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
6179    returned. */
6180
6181 static bool
6182 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
6183 {
6184   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6185   size_t low, high;
6186
6187   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
6188      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
6189
6190   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
6191     {
6192       tree t;
6193       int cmp;
6194       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
6195       size_t i = (high + low) / 2;
6196       t = gimple_switch_label (stmt, i);
6197
6198       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
6199       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
6200
6201       if (cmp == 0)
6202         {
6203           /* Ranges cannot be empty. */
6204           *idx = i;
6205           return true;
6206         }
6207       else if (cmp > 0)
6208         high = i;
6209       else
6210         {
6211           low = i + 1;
6212           if (CASE_HIGH (t) != NULL
6213               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
6214             {
6215               *idx = i;
6216               return true;
6217             }
6218         }
6219     }
6220
6221   *idx = high;
6222   return false;
6223 }
6224
6225 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
6226    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
6227    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
6228    then MAX_IDX < MIN_IDX.
6229    Returns true if the default label is not needed. */
6230
6231 static bool
6232 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
6233                        size_t *max_idx)
6234 {
6235   size_t i, j;
6236   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
6237   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
6238
6239   if (i == j
6240       && min_take_default
6241       && max_take_default)
6242     {
6243       /* Only the default case label reached.
6244          Return an empty range. */
6245       *min_idx = 1;
6246       *max_idx = 0;
6247       return false;
6248     }
6249   else
6250     {
6251       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
6252       tree low, high;
6253       size_t k;
6254
6255       if (max_take_default)
6256         j--;
6257
6258       /* If the case label range is continuous, we do not need
6259          the default case label.  Verify that.  */
6260       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
6261       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
6262         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
6263       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
6264         {
6265           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
6266           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high)))
6267             {
6268               take_default = true;
6269               break;
6270             }
6271           high = low;
6272           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
6273             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
6274         }
6275
6276       *min_idx = i;
6277       *max_idx = j;
6278       return !take_default;
6279     }
6280 }
6281
6282 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
6283    will be taken out of STMT's basic block, record it in
6284    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
6285    SSA_PROP_VARYING.  */
6286
6287 static enum ssa_prop_result
6288 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
6289 {
6290   tree op, val;
6291   value_range_t *vr;
6292   size_t i = 0, j = 0;
6293   bool take_default;
6294
6295   *taken_edge_p = NULL;
6296   op = gimple_switch_index (stmt);
6297   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
6298     return SSA_PROP_VARYING;
6299
6300   vr = get_value_range (op);
6301   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6302     {
6303       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
6304       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
6305       fprintf (dump_file, " with known range ");
6306       dump_value_range (dump_file, vr);
6307       fprintf (dump_file, "\n");
6308     }
6309
6310   if (vr->type != VR_RANGE
6311       || symbolic_range_p (vr))
6312     return SSA_PROP_VARYING;
6313
6314   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6315   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6316
6317   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6318      label */
6319   if (j < i)
6320     {
6321       gcc_assert (take_default);
6322       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6323     }
6324   else
6325     {
6326       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6327          are all reaching the same label.  */
6328
6329       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6330       if (take_default
6331           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6332           != CASE_LABEL (val))
6333         {
6334           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6335             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6336                      "range\n");
6337           return SSA_PROP_VARYING;
6338         }
6339       for (++i; i <= j; ++i)
6340         {
6341           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6342             {
6343               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6344                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6345                          "range\n");
6346               return SSA_PROP_VARYING;
6347             }
6348         }
6349     }
6350
6351   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6352                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6353
6354   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6355     {
6356       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6357       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6358     }
6359
6360   return SSA_PROP_INTERESTING;
6361 }
6362
6363
6364 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6365    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6366    interesting range into *OUTPUT_P.
6367
6368    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6369    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6370
6371    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6372
6373 static enum ssa_prop_result
6374 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6375 {
6376   tree def;
6377   ssa_op_iter iter;
6378
6379   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6380     {
6381       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6382       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6383       fprintf (dump_file, "\n");
6384     }
6385
6386   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6387     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6388   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6389     {
6390       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6391          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6392          builtin functions.  */
6393       if ((is_gimple_call (stmt)
6394            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6395            && DECL_BUILT_IN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6396           || !gimple_vuse (stmt))
6397         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6398     }
6399   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6400     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6401   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6402     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6403
6404   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6405      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6406   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6407     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6408
6409   return SSA_PROP_VARYING;
6410 }
6411
6412
6413 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6414    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6415    may not be the smallest possible such range.  */
6416
6417 static void
6418 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6419 {
6420   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6421     {
6422       copy_value_range (vr0, vr1);
6423       return;
6424     }
6425
6426   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6427     {
6428       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6429       return;
6430     }
6431
6432   if (vr0->type == VR_VARYING)
6433     {
6434       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6435       return;
6436     }
6437
6438   if (vr1->type == VR_VARYING)
6439     {
6440       set_value_range_to_varying (vr0);
6441       return;
6442     }
6443
6444   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6445     {
6446       int cmp;
6447       tree min, max;
6448
6449       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6450          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6451          cannot be compared, then give up.  */
6452       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6453       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6454         min = vr1->min;
6455       else if (cmp == -1)
6456         min = vr0->min;
6457       else
6458         goto give_up;
6459
6460       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6461          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6462          give up.  */
6463       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6464       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6465         max = vr1->max;
6466       else if (cmp == 1)
6467         max = vr0->max;
6468       else
6469         goto give_up;
6470
6471       /* Check for useless ranges.  */
6472       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6473           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6474               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6475         goto give_up;
6476
6477       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6478          the two sets.  */
6479       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6480         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6481       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6482         bitmap_clear (vr0->equiv);
6483
6484       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6485     }
6486   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6487     {
6488       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6489          Only handle the case of identical ranges.  */
6490       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6491           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6492           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6493         {
6494           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6495              the two sets.  */
6496           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6497             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6498           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6499             bitmap_clear (vr0->equiv);
6500         }
6501       else
6502         goto give_up;
6503     }
6504   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6505     {
6506       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6507          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6508          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6509       if (!symbolic_range_p (vr0)
6510           && !symbolic_range_p (vr1)
6511           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6512         {
6513           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6514              set.  We need to compute the intersection of the two
6515              equivalence sets.  */
6516           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6517             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6518
6519           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6520              the two sets.  */
6521           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6522             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6523           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6524             bitmap_clear (vr0->equiv);
6525         }
6526       else
6527         goto give_up;
6528     }
6529   else
6530     gcc_unreachable ();
6531
6532   return;
6533
6534 give_up:
6535   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6536      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6537      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6538      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6539      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6540   if (!symbolic_range_p (vr0)
6541       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6542           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6543       && !symbolic_range_p (vr1)
6544       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6545           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6546     {
6547       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6548
6549       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6550          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6551       if (vr0->equiv)
6552         bitmap_clear (vr0->equiv);
6553     }
6554   else
6555     set_value_range_to_varying (vr0);
6556 }
6557
6558
6559 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6560    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6561    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6562
6563 static enum ssa_prop_result
6564 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6565 {
6566   size_t i;
6567   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6568   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6569   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6570   int edges, old_edges;
6571   struct loop *l;
6572
6573   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6574     {
6575       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6576       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6577     }
6578
6579   edges = 0;
6580   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6581     {
6582       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6583
6584       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6585         {
6586           fprintf (dump_file,
6587               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6588               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6589               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6590         }
6591
6592       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6593         {
6594           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6595           value_range_t vr_arg;
6596
6597           ++edges;
6598
6599           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6600             {
6601               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6602             }
6603           else
6604             {
6605               if (is_overflow_infinity (arg))
6606                 {
6607                   arg = copy_node (arg);
6608                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6609                 }
6610
6611               vr_arg.type = VR_RANGE;
6612               vr_arg.min = arg;
6613               vr_arg.max = arg;
6614               vr_arg.equiv = NULL;
6615             }
6616
6617           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6618             {
6619               fprintf (dump_file, "\t");
6620               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6621               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6622               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6623               fprintf (dump_file, "\n");
6624             }
6625
6626           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6627
6628           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6629             break;
6630         }
6631     }
6632
6633   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6634     goto varying;
6635   else if (vr_result.type == VR_UNDEFINED)
6636     goto update_range;
6637
6638   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6639   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6640
6641   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6642      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6643      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6644      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6645      which are not in a loop.  */
6646   if (edges > 0
6647       && gimple_phi_num_args (phi) > 1
6648       && edges == old_edges)
6649     {
6650       int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6651       int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6652
6653       /* For non VR_RANGE or for pointers fall back to varying if
6654          the range changed.  */
6655       if ((lhs_vr->type != VR_RANGE || vr_result.type != VR_RANGE
6656            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6657           && (cmp_min != 0 || cmp_max != 0))
6658         goto varying;
6659
6660       /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6661          one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6662          iterating millions of times to reach -INF, and in the
6663          other case to avoid infinite bouncing between different
6664          minimums.  */
6665       if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6666         {
6667           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6668               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6669             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6670           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6671             vr_result.min =
6672                 negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6673         }
6674
6675       /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6676          the previous one, go all the way to +INF.  */
6677       if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6678         {
6679           if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6680               || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6681             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6682           else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6683             vr_result.max =
6684                 positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6685         }
6686
6687       /* If we dropped either bound to +-INF then if this is a loop
6688          PHI node SCEV may known more about its value-range.  */
6689       if ((cmp_min > 0 || cmp_min < 0
6690            || cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6691           && current_loops
6692           && (l = loop_containing_stmt (phi))
6693           && l->header == gimple_bb (phi))
6694         adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6695
6696       /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6697          VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6698          the type and we end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6699       if ((vrp_val_is_max (vr_result.max)
6700            && vrp_val_is_min (vr_result.min))
6701           || compare_values (vr_result.min,
6702                              vr_result.max) > 0)
6703         goto varying;
6704     }
6705
6706   /* If the new range is different than the previous value, keep
6707      iterating.  */
6708 update_range:
6709   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6710     {
6711       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6712         {
6713           fprintf (dump_file, "Found new range for ");
6714           print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
6715           fprintf (dump_file, ": ");
6716           dump_value_range (dump_file, &vr_result);
6717           fprintf (dump_file, "\n\n");
6718         }
6719
6720       return SSA_PROP_INTERESTING;
6721     }
6722
6723   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6724   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6725
6726   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6727 varying:
6728   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6729   return SSA_PROP_VARYING;
6730 }
6731
6732 /* Simplify boolean operations if the source is known
6733    to be already a boolean.  */
6734 static bool
6735 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6736 {
6737   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6738   tree lhs, op0, op1;
6739   bool need_conversion;
6740
6741   /* We handle only !=/== case here.  */
6742   gcc_assert (rhs_code == EQ_EXPR || rhs_code == NE_EXPR);
6743
6744   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6745   if (!op_with_boolean_value_range_p (op0))
6746     return false;
6747
6748   op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6749   if (!op_with_boolean_value_range_p (op1))
6750     return false;
6751
6752   /* Reduce number of cases to handle to NE_EXPR.  As there is no
6753      BIT_XNOR_EXPR we cannot replace A == B with a single statement.  */
6754   if (rhs_code == EQ_EXPR)
6755     {
6756       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6757         op1 = int_const_binop (BIT_XOR_EXPR, op1, integer_one_node);
6758       else
6759         return false;
6760     }
6761
6762   lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
6763   need_conversion
6764     = !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (lhs), TREE_TYPE (op0));
6765
6766   /* Make sure to not sign-extend a 1-bit 1 when converting the result.  */
6767   if (need_conversion
6768       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6769       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1
6770       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (lhs)) > 1)
6771     return false;
6772
6773   /* For A != 0 we can substitute A itself.  */
6774   if (integer_zerop (op1))
6775     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6776                                     need_conversion
6777                                     ? NOP_EXPR : TREE_CODE (op0),
6778                                     op0, NULL_TREE);
6779   /* For A != B we substitute A ^ B.  Either with conversion.  */
6780   else if (need_conversion)
6781     {
6782       gimple newop;
6783       tree tem = create_tmp_reg (TREE_TYPE (op0), NULL);
6784       newop = gimple_build_assign_with_ops (BIT_XOR_EXPR, tem, op0, op1);
6785       tem = make_ssa_name (tem, newop);
6786       gimple_assign_set_lhs (newop, tem);
6787       gsi_insert_before (gsi, newop, GSI_SAME_STMT);
6788       update_stmt (newop);
6789       gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, NOP_EXPR, tem, NULL_TREE);
6790     }
6791   /* Or without.  */
6792   else
6793     gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, BIT_XOR_EXPR, op0, op1);
6794   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6795
6796   return true;
6797 }
6798
6799 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6800    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6801    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6802
6803 static bool
6804 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6805 {
6806   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6807   tree val = NULL;
6808   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6809   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6810   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6811
6812   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6813     {
6814       val = integer_one_node;
6815     }
6816   else
6817     {
6818       bool sop = false;
6819
6820       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6821
6822       if (val
6823           && sop
6824           && integer_onep (val)
6825           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6826         {
6827           location_t location;
6828
6829           if (!gimple_has_location (stmt))
6830             location = input_location;
6831           else
6832             location = gimple_location (stmt);
6833           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6834                       "assuming signed overflow does not occur when "
6835                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6836         }
6837     }
6838
6839   if (val && integer_onep (val))
6840     {
6841       tree t;
6842
6843       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6844         {
6845           t = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (op1));
6846           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6847           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6848           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6849         }
6850       else
6851         {
6852           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6853           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t);
6854           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6855
6856           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6857           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6858           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6859         }
6860
6861       update_stmt (stmt);
6862       return true;
6863     }
6864
6865   return false;
6866 }
6867
6868 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6869    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6870    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6871
6872 static bool
6873 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6874 {
6875   tree val = NULL;
6876   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6877   tree type = TREE_TYPE (op);
6878   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6879
6880   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6881     {
6882       val = integer_zero_node;
6883     }
6884   else if (vr)
6885     {
6886       bool sop = false;
6887
6888       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6889       if (!val)
6890         {
6891           sop = false;
6892           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6893                                           &sop);
6894
6895           if (val)
6896             {
6897               if (integer_zerop (val))
6898                 val = integer_one_node;
6899               else if (integer_onep (val))
6900                 val = integer_zero_node;
6901             }
6902         }
6903
6904       if (val
6905           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6906         {
6907           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6908             {
6909               location_t location;
6910
6911               if (!gimple_has_location (stmt))
6912                 location = input_location;
6913               else
6914                 location = gimple_location (stmt);
6915               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6916                           "assuming signed overflow does not occur when "
6917                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6918             }
6919
6920           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6921           if (integer_onep (val))
6922             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6923           else
6924             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6925           update_stmt (stmt);
6926           return true;
6927         }
6928     }
6929
6930   return false;
6931 }
6932
6933 /* Optimize away redundant BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR.
6934    If all the bits that are being cleared by & are already
6935    known to be zero from VR, or all the bits that are being
6936    set by | are already known to be one from VR, the bit
6937    operation is redundant.  */
6938
6939 static bool
6940 simplify_bit_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6941 {
6942   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6943   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6944   tree op = NULL_TREE;
6945   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6946   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6947   double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
6948   double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
6949   double_int mask;
6950
6951   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
6952     vr0 = *(get_value_range (op0));
6953   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
6954     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
6955   else
6956     return false;
6957
6958   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
6959     vr1 = *(get_value_range (op1));
6960   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
6961     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
6962   else
6963     return false;
6964
6965   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0, &must_be_nonzero0))
6966     return false;
6967   if (!zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1, &must_be_nonzero1))
6968     return false;
6969
6970   switch (gimple_assign_rhs_code (stmt))
6971     {
6972     case BIT_AND_EXPR:
6973       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
6974       if (double_int_zero_p (mask))
6975         {
6976           op = op0;
6977           break;
6978         }
6979       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
6980       if (double_int_zero_p (mask))
6981         {
6982           op = op1;
6983           break;
6984         }
6985       break;
6986     case BIT_IOR_EXPR:
6987       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
6988       if (double_int_zero_p (mask))
6989         {
6990           op = op1;
6991           break;
6992         }
6993       mask = double_int_and_not (may_be_nonzero1, must_be_nonzero0);
6994       if (double_int_zero_p (mask))
6995         {
6996           op = op0;
6997           break;
6998         }
6999       break;
7000     default:
7001       gcc_unreachable ();
7002     }
7003
7004   if (op == NULL_TREE)
7005     return false;
7006
7007   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, TREE_CODE (op), op, NULL);
7008   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
7009   return true;
7010 }
7011
7012 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
7013    a known value range VR.
7014
7015    If there is one and only one value which will satisfy the
7016    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
7017
7018 static tree
7019 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
7020                       tree op1, value_range_t *vr)
7021 {
7022   tree min = NULL;
7023   tree max = NULL;
7024
7025   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
7026      the conditional as it was written.  */
7027   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
7028     {
7029       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
7030          here.  */
7031       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7032
7033       max = op1;
7034       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
7035         {
7036           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7037           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
7038           if (EXPR_P (max))
7039             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
7040         }
7041     }
7042   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
7043     {
7044       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
7045          here.  */
7046       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
7047
7048       min = op1;
7049       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
7050         {
7051           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
7052           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
7053           if (EXPR_P (min))
7054             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
7055         }
7056     }
7057
7058   /* Now refine the minimum and maximum values using any
7059      value range information we have for op0.  */
7060   if (min && max)
7061     {
7062       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
7063         min = vr->min;
7064       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
7065         max = vr->max;
7066
7067       /* If the new min/max values have converged to a single value,
7068          then there is only one value which can satisfy the condition,
7069          return that value.  */
7070       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
7071         return min;
7072     }
7073   return NULL;
7074 }
7075
7076 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
7077    test if the range information indicates only one value can satisfy
7078    the original conditional.  */
7079
7080 static bool
7081 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
7082 {
7083   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
7084   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
7085   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
7086
7087   if (cond_code != NE_EXPR
7088       && cond_code != EQ_EXPR
7089       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7090       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7091       && is_gimple_min_invariant (op1))
7092     {
7093       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
7094
7095       /* If we have range information for OP0, then we might be
7096          able to simplify this conditional. */
7097       if (vr->type == VR_RANGE)
7098         {
7099           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7100
7101           if (new_tree)
7102             {
7103               if (dump_file)
7104                 {
7105                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7106                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7107                   fprintf (dump_file, " into ");
7108                 }
7109
7110               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
7111               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7112               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7113
7114               update_stmt (stmt);
7115
7116               if (dump_file)
7117                 {
7118                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7119                   fprintf (dump_file, "\n");
7120                 }
7121
7122               return true;
7123             }
7124
7125           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
7126              with integral types here, so no need to worry about
7127              issues with inverting FP comparisons.  */
7128           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
7129           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
7130
7131           if (new_tree)
7132             {
7133               if (dump_file)
7134                 {
7135                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
7136                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7137                   fprintf (dump_file, " into ");
7138                 }
7139
7140               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
7141               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
7142               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
7143
7144               update_stmt (stmt);
7145
7146               if (dump_file)
7147                 {
7148                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
7149                   fprintf (dump_file, "\n");
7150                 }
7151
7152               return true;
7153             }
7154         }
7155     }
7156
7157   return false;
7158 }
7159
7160 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
7161    argument.  */
7162
7163 static bool
7164 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
7165 {
7166   tree op = gimple_switch_index (stmt);
7167   value_range_t *vr;
7168   bool take_default;
7169   edge e;
7170   edge_iterator ei;
7171   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
7172   tree vec2;
7173   switch_update su;
7174
7175   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
7176     {
7177       vr = get_value_range (op);
7178
7179       /* We can only handle integer ranges.  */
7180       if (vr->type != VR_RANGE
7181           || symbolic_range_p (vr))
7182         return false;
7183
7184       /* Find case label for min/max of the value range.  */
7185       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
7186     }
7187   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
7188     {
7189       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
7190       if (take_default)
7191         {
7192           i = 1;
7193           j = 0;
7194         }
7195       else
7196         {
7197           j = i;
7198         }
7199     }
7200   else
7201     return false;
7202
7203   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
7204
7205   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
7206   if (i == 1
7207       && j == n - 1
7208       && take_default)
7209     return false;
7210
7211   /* Build a new vector of taken case labels.  */
7212   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
7213   n2 = 0;
7214
7215   /* Add the default edge, if necessary.  */
7216   if (take_default)
7217     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
7218
7219   for (; i <= j; ++i, ++n2)
7220     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
7221
7222   /* Mark needed edges.  */
7223   for (i = 0; i < n2; ++i)
7224     {
7225       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
7226                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
7227       e->aux = (void *)-1;
7228     }
7229
7230   /* Queue not needed edges for later removal.  */
7231   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
7232     {
7233       if (e->aux == (void *)-1)
7234         {
7235           e->aux = NULL;
7236           continue;
7237         }
7238
7239       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7240         {
7241           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
7242         }
7243       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
7244       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
7245     }
7246
7247   /* And queue an update for the stmt.  */
7248   su.stmt = stmt;
7249   su.vec = vec2;
7250   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
7251   return false;
7252 }
7253
7254 /* Simplify an integral conversion from an SSA name in STMT.  */
7255
7256 static bool
7257 simplify_conversion_using_ranges (gimple stmt)
7258 {
7259   tree innerop, middleop, finaltype;
7260   gimple def_stmt;
7261   value_range_t *innervr;
7262   double_int innermin, innermax, middlemin, middlemax;
7263
7264   finaltype = TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt));
7265   if (!INTEGRAL_TYPE_P (finaltype))
7266     return false;
7267   middleop = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7268   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (middleop);
7269   if (!is_gimple_assign (def_stmt)
7270       || !CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt)))
7271     return false;
7272   innerop = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
7273   if (TREE_CODE (innerop) != SSA_NAME)
7274     return false;
7275
7276   /* Get the value-range of the inner operand.  */
7277   innervr = get_value_range (innerop);
7278   if (innervr->type != VR_RANGE
7279       || TREE_CODE (innervr->min) != INTEGER_CST
7280       || TREE_CODE (innervr->max) != INTEGER_CST)
7281     return false;
7282
7283   /* Simulate the conversion chain to check if the result is equal if
7284      the middle conversion is removed.  */
7285   innermin = tree_to_double_int (innervr->min);
7286   innermax = tree_to_double_int (innervr->max);
7287   middlemin = double_int_ext (innermin, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7288                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7289   middlemax = double_int_ext (innermax, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (middleop)),
7290                               TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop)));
7291   /* If the middle values do not represent a proper range fail.  */
7292   if (double_int_cmp (middlemin, middlemax,
7293                       TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (middleop))) > 0)
7294     return false;
7295   if (!double_int_equal_p (double_int_ext (middlemin,
7296                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7297                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7298                            double_int_ext (innermin,
7299                                            TYPE_PRECISION (finaltype),
7300                                            TYPE_UNSIGNED (finaltype)))
7301       || !double_int_equal_p (double_int_ext (middlemax,
7302                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7303                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype)),
7304                               double_int_ext (innermax,
7305                                               TYPE_PRECISION (finaltype),
7306                                               TYPE_UNSIGNED (finaltype))))
7307     return false;
7308
7309   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, innerop);
7310   update_stmt (stmt);
7311   return true;
7312 }
7313
7314 /* Return whether the value range *VR fits in an integer type specified
7315    by PRECISION and UNSIGNED_P.  */
7316
7317 static bool
7318 range_fits_type_p (value_range_t *vr, unsigned precision, bool unsigned_p)
7319 {
7320   tree src_type;
7321   unsigned src_precision;
7322   double_int tem;
7323
7324   /* We can only handle integral and pointer types.  */
7325   src_type = TREE_TYPE (vr->min);
7326   if (!INTEGRAL_TYPE_P (src_type)
7327       && !POINTER_TYPE_P (src_type))
7328     return false;
7329
7330   /* An extension is always fine, so is an identity transform.  */
7331   src_precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (vr->min));
7332   if (src_precision < precision
7333       || (src_precision == precision
7334           && TYPE_UNSIGNED (src_type) == unsigned_p))
7335     return true;
7336
7337   /* Now we can only handle ranges with constant bounds.  */
7338   if (vr->type != VR_RANGE
7339       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7340       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7341     return false;
7342
7343   /* For precision-preserving sign-changes the MSB of the double-int
7344      has to be clear.  */
7345   if (src_precision == precision
7346       && (TREE_INT_CST_HIGH (vr->min) | TREE_INT_CST_HIGH (vr->max)) < 0)
7347     return false;
7348
7349   /* Then we can perform the conversion on both ends and compare
7350      the result for equality.  */
7351   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->min), precision, unsigned_p);
7352   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->min), tem))
7353     return false;
7354   tem = double_int_ext (tree_to_double_int (vr->max), precision, unsigned_p);
7355   if (!double_int_equal_p (tree_to_double_int (vr->max), tem))
7356     return false;
7357
7358   return true;
7359 }
7360
7361 /* Simplify a conversion from integral SSA name to float in STMT.  */
7362
7363 static bool
7364 simplify_float_conversion_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
7365 {
7366   tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7367   value_range_t *vr = get_value_range (rhs1);
7368   enum machine_mode fltmode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)));
7369   enum machine_mode mode;
7370   tree tem;
7371   gimple conv;
7372
7373   /* We can only handle constant ranges.  */
7374   if (vr->type != VR_RANGE
7375       || TREE_CODE (vr->min) != INTEGER_CST
7376       || TREE_CODE (vr->max) != INTEGER_CST)
7377     return false;
7378
7379   /* First check if we can use a signed type in place of an unsigned.  */
7380   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))
7381       && (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)), 0)
7382           != CODE_FOR_nothing)
7383       && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION
7384                                   (TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1))), 0))
7385     mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1));
7386   /* If we can do the conversion in the current input mode do nothing.  */
7387   else if (can_float_p (fltmode, TYPE_MODE (TREE_TYPE (rhs1)),
7388                         TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (rhs1))))
7389     return false;
7390   /* Otherwise search for a mode we can use, starting from the narrowest
7391      integer mode available.  */
7392   else
7393     {
7394       mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_INT);
7395       do
7396         {
7397           /* If we cannot do a signed conversion to float from mode
7398              or if the value-range does not fit in the signed type
7399              try with a wider mode.  */
7400           if (can_float_p (fltmode, mode, 0) != CODE_FOR_nothing
7401               && range_fits_type_p (vr, GET_MODE_PRECISION (mode), 0))
7402             break;
7403
7404           mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode);
7405           /* But do not widen the input.  Instead leave that to the
7406              optabs expansion code.  */
7407           if (GET_MODE_PRECISION (mode) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (rhs1)))
7408             return false;
7409         }
7410       while (mode != VOIDmode);
7411       if (mode == VOIDmode)
7412         return false;
7413     }
7414
7415   /* It works, insert a truncation or sign-change before the
7416      float conversion.  */
7417   tem = create_tmp_var (build_nonstandard_integer_type
7418                           (GET_MODE_PRECISION (mode), 0), NULL);
7419   conv = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, tem, rhs1, NULL_TREE);
7420   tem = make_ssa_name (tem, conv);
7421   gimple_assign_set_lhs (conv, tem);
7422   gsi_insert_before (gsi, conv, GSI_SAME_STMT);
7423   gimple_assign_set_rhs1 (stmt, tem);
7424   update_stmt (stmt);
7425
7426   return true;
7427 }
7428
7429 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
7430
7431 static bool
7432 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
7433 {
7434   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
7435   if (is_gimple_assign (stmt))
7436     {
7437       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
7438       tree rhs1 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
7439
7440       switch (rhs_code)
7441         {
7442         case EQ_EXPR:
7443         case NE_EXPR:
7444           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR into BIT_XOR_EXPR or identity
7445              if the RHS is zero or one, and the LHS are known to be boolean
7446              values.  */
7447           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7448             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7449           break;
7450
7451       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
7452          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
7453          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
7454         case TRUNC_DIV_EXPR:
7455         case TRUNC_MOD_EXPR:
7456           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1))
7457               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
7458             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
7459           break;
7460
7461       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
7462         case ABS_EXPR:
7463           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7464               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7465             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
7466           break;
7467
7468         case BIT_AND_EXPR:
7469         case BIT_IOR_EXPR:
7470           /* Optimize away BIT_AND_EXPR and BIT_IOR_EXPR
7471              if all the bits being cleared are already cleared or
7472              all the bits being set are already set.  */
7473           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7474             return simplify_bit_ops_using_ranges (gsi, stmt);
7475           break;
7476
7477         CASE_CONVERT:
7478           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7479               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7480             return simplify_conversion_using_ranges (stmt);
7481           break;
7482
7483         case FLOAT_EXPR:
7484           if (TREE_CODE (rhs1) == SSA_NAME
7485               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (rhs1)))
7486             return simplify_float_conversion_using_ranges (gsi, stmt);
7487           break;
7488
7489         default:
7490           break;
7491         }
7492     }
7493   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7494     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
7495   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
7496     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
7497
7498   return false;
7499 }
7500
7501 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
7502    computed using the value range information computed by VRP, compute
7503    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
7504
7505 static bool
7506 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
7507 {
7508   bool assignment_p = false;
7509   tree val;
7510   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
7511
7512   if (is_gimple_assign (stmt)
7513       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
7514     {
7515       assignment_p = true;
7516       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7517                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7518                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7519                                       stmt);
7520     }
7521   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7522     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7523                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7524                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7525                                     stmt);
7526   else
7527     return false;
7528
7529   if (val)
7530     {
7531       if (assignment_p)
7532         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7533
7534       if (dump_file)
7535         {
7536           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7537           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7538           fprintf (dump_file, " to ");
7539           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7540           fprintf (dump_file, "\n");
7541         }
7542
7543       if (is_gimple_assign (stmt))
7544         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7545       else
7546         {
7547           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7548           if (integer_zerop (val))
7549             gimple_cond_make_false (stmt);
7550           else if (integer_onep (val))
7551             gimple_cond_make_true (stmt);
7552           else
7553             gcc_unreachable ();
7554         }
7555
7556       return true;
7557     }
7558
7559   return false;
7560 }
7561
7562 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7563
7564 static bool
7565 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7566 {
7567   if (fold_predicate_in (si))
7568     return true;
7569
7570   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7571 }
7572
7573 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7574    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7575
7576    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7577    restored.  */
7578 static VEC(tree,heap) *stack;
7579
7580 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7581    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7582    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7583    for any overflow warnings.  */
7584
7585 static tree
7586 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7587 {
7588   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7589      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7590      worth the compile time cost.  */
7591   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7592     return NULL;
7593
7594   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7595                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7596                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7597 }
7598
7599 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7600    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7601    when the block is reached from a specific predecessor, we
7602    may be able to determine which of the outgoing edges will
7603    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7604    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7605    optimization opportunities.
7606
7607    This routine is effectively a driver for the generic jump
7608    threading code.  It basically just presents the generic code
7609    with edges that may be suitable for jump threading.
7610
7611    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7612    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7613    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7614    to expose those opportunities would be significant.
7615
7616    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7617    for later realization.  */
7618
7619 static void
7620 identify_jump_threads (void)
7621 {
7622   basic_block bb;
7623   gimple dummy;
7624   int i;
7625   edge e;
7626
7627   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7628      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7629      information as we need it within the jump threading code.  */
7630   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7631
7632   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7633      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7634      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7635      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7636      recompute it.  */
7637   mark_dfs_back_edges ();
7638
7639   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7640      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7641   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7642     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7643
7644   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7645      that might be recorded.  */
7646   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7647
7648   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7649      conditional and just modify it in-place when attempting to
7650      thread jumps.  */
7651   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7652                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7653                              NULL, NULL);
7654
7655   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7656      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7657      as a dominator walker and record data during the walk, but
7658      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7659      threading opportunities we are trying to identify at this
7660      point in compilation.  */
7661   FOR_EACH_BB (bb)
7662     {
7663       gimple last;
7664
7665       /* If the generic jump threading code does not find this block
7666          interesting, then there is nothing to do.  */
7667       if (! potentially_threadable_block (bb))
7668         continue;
7669
7670       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7671          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7672          terribly important.  */
7673       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7674
7675       /* We're basically looking for a switch or any kind of conditional with
7676          integral or pointer type arguments.  Note the type of the second
7677          argument will be the same as the first argument, so no need to
7678          check it explicitly.  */
7679       if (gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
7680           || (gimple_code (last) == GIMPLE_COND
7681               && TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7682               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7683                   || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last))))
7684               && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7685                   || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))))
7686         {
7687           edge_iterator ei;
7688
7689           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7690              successors which also ends in a suitable conditional or
7691              switch statement.  For each predecessor, see if we can thread
7692              it to a specific successor.  */
7693           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7694             {
7695               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7696                  in the CFG.  */
7697               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7698                 continue;
7699
7700               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7701                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7702             }
7703         }
7704     }
7705
7706   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7707      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7708      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7709 }
7710
7711 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7712    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7713    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7714
7715    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7716    processing by the pass manager.  */
7717 static void
7718 finalize_jump_threads (void)
7719 {
7720   thread_through_all_blocks (false);
7721   VEC_free (tree, heap, stack);
7722 }
7723
7724
7725 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7726
7727 static void
7728 vrp_finalize (void)
7729 {
7730   size_t i;
7731
7732   values_propagated = true;
7733
7734   if (dump_file)
7735     {
7736       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7737       dump_all_value_ranges (dump_file);
7738       fprintf (dump_file, "\n");
7739     }
7740
7741   substitute_and_fold (op_with_constant_singleton_value_range,
7742                        vrp_fold_stmt, false);
7743
7744   if (warn_array_bounds)
7745     check_all_array_refs ();
7746
7747   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7748      the datastructures built by VRP.  */
7749   identify_jump_threads ();
7750
7751   /* Free allocated memory.  */
7752   for (i = 0; i < num_vr_values; i++)
7753     if (vr_value[i])
7754       {
7755         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7756         free (vr_value[i]);
7757       }
7758
7759   free (vr_value);
7760   free (vr_phi_edge_counts);
7761
7762   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7763      and not available.  */
7764   vr_value = NULL;
7765   vr_phi_edge_counts = NULL;
7766 }
7767
7768
7769 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7770    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7771    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7772    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7773    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7774
7775    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7776    instead of constants.
7777
7778    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7779    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7780
7781      1  x_9 = p_3->a;
7782      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7783      3  if (p_4 == q_2)
7784      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7785      5  endif
7786      6  if (q_2)
7787
7788    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7789    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7790    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7791
7792    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7793    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7794    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7795    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7796
7797    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7798    between names so that we can take advantage of information from
7799    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7800    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7801
7802    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7803    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7804    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7805
7806    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7807    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7808    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7809    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7810    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7811    probabilities to aid branch prediction.  */
7812
7813 static unsigned int
7814 execute_vrp (void)
7815 {
7816   int i;
7817   edge e;
7818   switch_update *su;
7819
7820   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7821   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7822   scev_initialize ();
7823
7824   insert_range_assertions ();
7825
7826   /* Estimate number of iterations - but do not use undefined behavior
7827      for this.  We can't do this lazily as other functions may compute
7828      this using undefined behavior.  */
7829   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7830   estimate_numbers_of_iterations (false);
7831
7832   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7833   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7834   threadedge_initialize_values ();
7835
7836   vrp_initialize ();
7837   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7838   vrp_finalize ();
7839
7840   free_numbers_of_iterations_estimates ();
7841
7842   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7843      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7844      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7845   remove_range_assertions ();
7846
7847   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7848      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7849      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7850      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7851      duplication and CFG manipulation.  */
7852   update_ssa (TODO_update_ssa);
7853
7854   finalize_jump_threads ();
7855
7856   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7857      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7858   FOR_EACH_VEC_ELT (edge, to_remove_edges, i, e)
7859     remove_edge (e);
7860   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7861   FOR_EACH_VEC_ELT (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su)
7862     {
7863       size_t j;
7864       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7865       tree label;
7866       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7867       for (j = 0; j < n; j++)
7868         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7869       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7870          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7871          optimal expansion.  */
7872       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7873       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7874       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7875     }
7876
7877   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7878     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7879
7880   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7881   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7882   threadedge_finalize_values ();
7883
7884   scev_finalize ();
7885   loop_optimizer_finalize ();
7886   return 0;
7887 }
7888
7889 static bool
7890 gate_vrp (void)
7891 {
7892   return flag_tree_vrp != 0;
7893 }
7894
7895 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7896 {
7897  {
7898   GIMPLE_PASS,
7899   "vrp",                                /* name */
7900   gate_vrp,                             /* gate */
7901   execute_vrp,                          /* execute */
7902   NULL,                                 /* sub */
7903   NULL,                                 /* next */
7904   0,                                    /* static_pass_number */
7905   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7906   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7907   0,                                    /* properties_provided */
7908   0,                                    /* properties_destroyed */
7909   0,                                    /* todo_flags_start */
7910   TODO_cleanup_cfg
7911     | TODO_update_ssa
7912     | TODO_verify_ssa
7913     | TODO_verify_flow
7914     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
7915  }
7916 };