OSDN Git Service

2006-01-31 Marcin Dalecki <martin@dalecki.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "tree-scalar-evolution.h"
37 #include "tree-ssa-propagate.h"
38 #include "tree-chrec.h"
39
40 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
41    sub-graph in find_assert_locations.  */
42 static sbitmap found_in_subgraph;
43
44 /* Loop structure of the program.  Used to analyze scalar evolutions
45    inside adjust_range_with_scev.  */
46 static struct loops *cfg_loops;
47
48 /* Local functions.  */
49 static int compare_values (tree val1, tree val2);
50
51 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
52    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
53    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
54    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
55    SSA name.  */
56 struct assert_locus_d
57 {
58   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
59   basic_block bb;
60
61   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
62      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
63   edge e;
64
65   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
66   block_stmt_iterator si;
67
68   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
69   enum tree_code comp_code;
70
71   /* Value being compared against.  */
72   tree val;
73
74   /* Next node in the linked list.  */
75   struct assert_locus_d *next;
76 };
77
78 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
79
80 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
81    assertions that should be inserted in the IL.  */
82 static bitmap need_assert_for;
83
84 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
85    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
86    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
87 static assert_locus_t *asserts_for;
88
89 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
90    visiting the same block more than once.  */
91 static sbitmap blocks_visited;
92
93 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
94    of values that SSA name N_I may take.  */
95 static value_range_t **vr_value;
96
97
98 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
99    current function signature.  */
100
101 static bool
102 nonnull_arg_p (tree arg)
103 {
104   tree t, attrs, fntype;
105   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
106
107   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
108
109   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
110   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
111
112   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
113   if (attrs == NULL_TREE)
114     return false;
115
116   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
117   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
118     return true;
119
120   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
121   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
122        t;
123        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
124     {
125       if (t == arg)
126         break;
127     }
128
129   gcc_assert (t == arg);
130
131   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
132   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
133     {
134       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
135         return true;
136     }
137
138   return false;
139 }
140
141
142 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
143
144 static void
145 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
146                  tree max, bitmap equiv)
147 {
148 #if defined ENABLE_CHECKING
149   /* Check the validity of the range.  */
150   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
151     {
152       int cmp;
153
154       gcc_assert (min && max);
155
156       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
157         gcc_assert (min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min))
158                     || max != TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max)));
159
160       cmp = compare_values (min, max);
161       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
162     }
163
164   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
165     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
166
167   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
168     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
169 #endif
170
171   vr->type = t;
172   vr->min = min;
173   vr->max = max;
174
175   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
176      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
177   if (vr->equiv == NULL)
178     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
179
180   if (equiv != vr->equiv)
181     {
182       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
183         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
184       else
185         bitmap_clear (vr->equiv);
186     }
187 }
188
189
190 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
191
192 static inline void
193 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
194 {
195   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
196 }
197
198
199 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
200
201 static inline void
202 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
203 {
204   tree zero = build_int_cst (type, 0);
205   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
206 }
207
208
209 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
210
211 static inline void
212 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
213 {
214   tree zero = build_int_cst (type, 0);
215   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
216 }
217
218
219 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
220
221 static inline void
222 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
223 {
224   vr->type = VR_VARYING;
225   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
226   if (vr->equiv)
227     bitmap_clear (vr->equiv);
228 }
229
230
231 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
232
233 static inline void
234 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
235 {
236   vr->type = VR_UNDEFINED;
237   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
238   if (vr->equiv)
239     bitmap_clear (vr->equiv);
240 }
241
242
243 /* Return value range information for VAR.  Create an empty range
244    if none existed.  */
245
246 static value_range_t *
247 get_value_range (tree var)
248 {
249   value_range_t *vr;
250   tree sym;
251   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
252
253   vr = vr_value[ver];
254   if (vr)
255     return vr;
256
257   /* Create a default value range.  */
258   vr_value[ver] = vr = XNEW (value_range_t);
259   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
260
261   /* Allocate an equivalence set.  */
262   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
263
264   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
265      in VAR's type.  */
266   sym = SSA_NAME_VAR (var);
267   if (var == default_def (sym))
268     {
269       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
270          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
271          default definitions of PARM_DECLs.  */
272       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
273           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
274           && nonnull_arg_p (sym))
275         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
276       else
277         set_value_range_to_varying (vr);
278     }
279
280   return vr;
281 }
282
283
284 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
285    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
286    value.
287
288    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
289    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
290    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
291    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
292    is the range object associated with another SSA name.  */
293
294 static inline bool
295 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
296 {
297   value_range_t *old_vr;
298   bool is_new;
299
300   /* Update the value range, if necessary.  */
301   old_vr = get_value_range (var);
302   is_new = old_vr->type != new_vr->type
303            || old_vr->min != new_vr->min
304            || old_vr->max != new_vr->max
305            || (old_vr->equiv == NULL && new_vr->equiv)
306            || (old_vr->equiv && new_vr->equiv == NULL)
307            || (!bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv));
308
309   if (is_new)
310     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
311                      new_vr->equiv);
312
313   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
314   new_vr->equiv = NULL;
315
316   return is_new;
317 }
318
319
320 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
321
322 static void
323 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
324 {
325   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
326   value_range_t *vr = vr_value[ver];
327
328   bitmap_set_bit (equiv, ver);
329   if (vr && vr->equiv)
330     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
331 }
332
333
334 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
335
336 static inline bool
337 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
338 {
339   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
340          && integer_zerop (vr->min)
341          && integer_zerop (vr->max);
342 }
343
344
345 /* Return true if VR is [0, 0].  */
346
347 static inline bool
348 range_is_null (value_range_t *vr)
349 {
350   return vr->type == VR_RANGE
351          && integer_zerop (vr->min)
352          && integer_zerop (vr->max);
353 }
354
355
356 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
357
358 static inline bool
359 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
360 {
361   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
362           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
363 }
364
365
366 /* Like tree_expr_nonzero_p, but this function uses value ranges
367    obtained so far.  */
368
369 static bool
370 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr)
371 {
372   if (tree_expr_nonzero_p (expr))
373     return true;
374
375   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
376      is nonnull if X is nonnull.  */
377   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
378     {
379       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
380
381       if (base != NULL_TREE
382           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
383           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
384         {
385           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
386           if (range_is_nonnull (vr))
387             return true;
388         }
389     }
390
391   return false;
392 }
393
394
395 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
396    
397         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
398         -1 if VAL1 < VAL2,
399          0 if VAL1 == VAL2,
400         +1 if VAL1 > VAL2, and
401         +2 if VAL1 != VAL2
402
403    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
404    and values that cannot be compared at compile time.  */
405
406 static int
407 compare_values (tree val1, tree val2)
408 {
409   if (val1 == val2)
410     return 0;
411
412   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
413      both integers.  */
414   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
415               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
416
417   /* Do some limited symbolic comparisons.  */
418   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
419     {
420       /* We can determine some comparisons against +INF and -INF even
421          if the other value is an expression.  */
422       if (val1 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val1))
423           && TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
424         {
425           /* +INF > NAME - CST.  */
426           return 1;
427         }
428       else if (val1 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val1))
429                && TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
430         {
431           /* -INF < NAME + CST.  */
432           return -1;
433         }
434       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR
435                && val2 == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
436         {
437           /* NAME - CST < +INF.  */
438           return -1;
439         }
440       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
441                && val2 == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val2)))
442         {
443           /* NAME + CST > -INF.  */
444           return 1;
445         }
446     }
447
448   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
449        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
450        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
451       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
452           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
453           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
454     {
455       tree n1, c1, n2, c2;
456   
457       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
458          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
459          same name, return -2.  */
460       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
461         {
462           n1 = val1;
463           c1 = NULL_TREE;
464         }
465       else
466         {
467           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
468           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
469         }
470
471       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
472         {
473           n2 = val2;
474           c2 = NULL_TREE;
475         }
476       else
477         {
478           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
479           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
480         }
481
482       /* Both values must use the same name.  */
483       if (n1 != n2)
484         return -2;
485
486       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
487         {
488           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
489             /* NAME == NAME  */
490             return 0;
491           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
492             /* NAME < NAME + CST  */
493             return -1;
494           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
495             /* NAME > NAME - CST  */
496             return 1;
497         }
498       else if (TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR)
499         {
500           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
501             /* NAME + CST > NAME  */
502             return 1;
503           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
504             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
505             return compare_values (c1, c2);
506           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
507             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
508             return 1;
509         }
510       else if (TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
511         {
512           if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
513             /* NAME - CST < NAME  */
514             return -1;
515           else if (TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR)
516             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
517             return -1;
518           else if (TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR)
519             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
520                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
521             return compare_values (c2, c1);
522         }
523
524       gcc_unreachable ();
525     }
526
527   /* We cannot compare non-constants.  */
528   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
529     return -2;
530
531   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
532     {
533       /* We cannot compare overflowed values.  */
534       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
535         return -2;
536
537       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
538     }
539   else
540     {
541       tree t;
542
543       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
544       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
545         return 0;
546       
547       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
548       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
549       if (t == boolean_true_node)
550         return -1;
551
552       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
553       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
554       if (t == boolean_true_node)
555         return 1;
556
557       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
558       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
559       if (t == boolean_true_node)
560         return 2;
561
562       return -2;
563     }
564 }
565
566
567 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
568           0 if VAL is not inside VR,
569          -2 if we cannot tell either way.
570
571    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
572           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
573           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
574           value_inside_range (4, VR) will return 1.
575
576           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
577           currently expect this.  They are calling the function
578           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
579           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
580           themselves.
581
582           This also applies to value_ranges_intersect_p and
583           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
584           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
585           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
586
587 static inline int
588 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
589 {
590   int cmp1, cmp2;
591
592   cmp1 = compare_values (val, vr->min);
593   if (cmp1 == -2 || cmp1 == 2)
594     return -2;
595
596   cmp2 = compare_values (val, vr->max);
597   if (cmp2 == -2 || cmp2 == 2)
598     return -2;
599
600   return (cmp1 == 0 || cmp1 == 1) && (cmp2 == -1 || cmp2 == 0);
601 }
602
603
604 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
605    intersection.  */
606
607 static inline bool
608 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
609 {
610   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
611           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
612           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
613           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
614 }
615
616
617 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
618    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
619    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
620    modified (currently the users of this function expect these
621    semantics).  */
622
623 static inline bool
624 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
625 {
626   tree zero;
627
628   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
629               && vr->type != VR_VARYING
630               && !symbolic_range_p (vr));
631
632   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
633   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
634 }
635
636
637 /* When extracting ranges from X_i = ASSERT_EXPR <Y_j, pred>, we will
638    initially consider X_i and Y_j equivalent, so the equivalence set
639    of Y_j is added to the equivalence set of X_i.  However, it is
640    possible to have a chain of ASSERT_EXPRs whose predicates are
641    actually incompatible.  This is usually the result of nesting of
642    contradictory if-then-else statements.  For instance, in PR 24670:
643
644         count_4 has range [-INF, 63]
645
646         if (count_4 != 0)
647           {
648             count_19 = ASSERT_EXPR <count_4, count_4 != 0>
649             if (count_19 > 63)
650               {
651                 count_18 = ASSERT_EXPR <count_19, count_19 > 63>
652                 if (count_18 <= 63)
653                   ...
654               }
655           }
656
657    Notice that 'if (count_19 > 63)' is trivially false and will be
658    folded out at the end.  However, during propagation, the flowgraph
659    is not cleaned up and so, VRP will evaluate predicates more
660    predicates than necessary, so it must support these
661    inconsistencies.  The problem here is that because of the chaining
662    of ASSERT_EXPRs, the equivalency set for count_18 includes count_4.
663    Since count_4 has an incompatible range, we ICE when evaluating the
664    ranges in the equivalency set.  So, we need to remove count_4 from
665    it.  */
666
667 static void
668 fix_equivalence_set (value_range_t *vr_p)
669 {
670   bitmap_iterator bi;
671   unsigned i;
672   bitmap e = vr_p->equiv;
673   bitmap to_remove = BITMAP_ALLOC (NULL);
674
675   /* Only detect inconsistencies on numeric ranges.  */
676   if (vr_p->type == VR_VARYING
677       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
678       || symbolic_range_p (vr_p))
679     return;
680
681   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
682     {
683       value_range_t *equiv_vr = vr_value[i];
684
685       if (equiv_vr->type == VR_VARYING
686           || equiv_vr->type == VR_UNDEFINED
687           || symbolic_range_p (equiv_vr))
688         continue;
689
690       if (equiv_vr->type == VR_RANGE
691           && vr_p->type == VR_RANGE
692           && !value_ranges_intersect_p (vr_p, equiv_vr))
693         bitmap_set_bit (to_remove, i);
694       else if ((equiv_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
695                || (equiv_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
696         {
697           /* A range and an anti-range have an empty intersection if
698              their end points are the same.  FIXME,
699              value_ranges_intersect_p should handle this
700              automatically.  */
701           if (compare_values (equiv_vr->min, vr_p->min) == 0
702               && compare_values (equiv_vr->max, vr_p->max) == 0)
703             bitmap_set_bit (to_remove, i);
704         }
705     }
706
707   bitmap_and_compl_into (vr_p->equiv, to_remove);
708   BITMAP_FREE (to_remove);
709 }
710
711
712 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
713    it in *VR_P.  */
714
715 static void
716 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
717 {
718   tree var, cond, limit, min, max, type;
719   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
720   enum tree_code cond_code;
721
722   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
723   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
724
725   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
726
727   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
728   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
729     {
730       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
731          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
732       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
733       cond_code = TREE_CODE (cond);
734     }
735   else
736     {
737       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
738          to flip around the comparison code to create the proper range
739          for VAR.  */
740       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
741       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
742     }
743
744   type = TREE_TYPE (limit);
745   gcc_assert (limit != var);
746
747   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
748      and inequality.  */
749   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
750     {
751       set_value_range_to_varying (vr_p);
752       return;
753     }
754
755   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
756      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
757      unnecessarily. */
758   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
759
760   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
761   if (limit_vr
762       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
763           || limit_vr->type == VR_VARYING
764           || symbolic_range_p (limit_vr)))
765     limit_vr = NULL;
766
767   /* Special handling for integral types with super-types.  Some FEs
768      construct integral types derived from other types and restrict
769      the range of values these new types may take.
770
771      It may happen that LIMIT is actually smaller than TYPE's minimum
772      value.  For instance, the Ada FE is generating code like this
773      during bootstrap:
774
775             D.1480_32 = nam_30 - 300000361;
776             if (D.1480_32 <= 1) goto <L112>; else goto <L52>;
777             <L112>:;
778             D.1480_94 = ASSERT_EXPR <D.1480_32, D.1480_32 <= 1>;
779
780      All the names are of type types__name_id___XDLU_300000000__399999999
781      which has min == 300000000 and max == 399999999.  This means that
782      the ASSERT_EXPR would try to create the range [3000000, 1] which
783      is invalid.
784
785      The fact that the type specifies MIN and MAX values does not
786      automatically mean that every variable of that type will always
787      be within that range, so the predicate may well be true at run
788      time.  If we had symbolic -INF and +INF values, we could
789      represent this range, but we currently represent -INF and +INF
790      using the type's min and max values.
791          
792      So, the only sensible thing we can do for now is set the
793      resulting range to VR_VARYING.  TODO, would having symbolic -INF
794      and +INF values be worth the trouble?  */
795   if (TREE_CODE (limit) != SSA_NAME
796       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
797       && TREE_TYPE (type))
798     {
799       if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
800         {
801           tree type_min = TYPE_MIN_VALUE (type);
802           int cmp = compare_values (limit, type_min);
803
804           /* For < or <= comparisons, if LIMIT is smaller than
805              TYPE_MIN, set the range to VR_VARYING.  */
806           if (cmp == -1 || cmp == 0)
807             {
808               set_value_range_to_varying (vr_p);
809               return;
810             }
811         }
812       else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
813         {
814           tree type_max = TYPE_MIN_VALUE (type);
815           int cmp = compare_values (limit, type_max);
816
817           /* For > or >= comparisons, if LIMIT is bigger than
818              TYPE_MAX, set the range to VR_VARYING.  */
819           if (cmp == 1 || cmp == 0)
820             {
821               set_value_range_to_varying (vr_p);
822               return;
823             }
824         }
825     }
826
827   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
828      VAR's range.  This will be revised before returning the final
829      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
830      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
831      we are done.  */
832   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
833   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
834   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
835
836   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
837      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
838      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
839      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
840      anti-range that can be used to describe the new range.  For
841      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
842      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
843      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
844      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
845   if (cond_code == EQ_EXPR)
846     {
847       enum value_range_type range_type;
848
849       if (limit_vr)
850         {
851           range_type = limit_vr->type;
852           min = limit_vr->min;
853           max = limit_vr->max;
854         }
855       else
856         {
857           range_type = VR_RANGE;
858           min = limit;
859           max = limit;
860         }
861
862       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
863
864       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
865          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
866          from LIMIT.  */
867       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
868         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
869     }
870   else if (cond_code == NE_EXPR)
871     {
872       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
873          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
874          derive anything from the anti-range.  For instance, if
875          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
876          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
877          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
878          not its anti-range.
879
880          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
881          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
882          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
883          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
884          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
885          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
886          represent these ranges.
887
888          The only situation in which we can build a valid
889          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
890          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
891          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
892       if (limit_vr
893           && limit_vr->type == VR_RANGE
894           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
895         {
896           min = limit_vr->min;
897           max = limit_vr->max;
898         }
899       else
900         {
901           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
902              valid anti-range.  */
903           min = max = limit;
904         }
905
906       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
907          just use the original LIMIT.  */
908       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
909           && min == TYPE_MIN_VALUE (type)
910           && max == TYPE_MAX_VALUE (type))
911         min = max = limit;
912
913       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
914     }
915   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
916     {
917       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
918
919       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
920         max = limit;
921       else
922         {
923           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
924              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
925              LT_EXPR.  */
926           max = limit_vr->max;
927         }
928
929       /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
930       if (cond_code == LT_EXPR)
931         {
932           tree one = build_int_cst (type, 1);
933           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
934         }
935
936       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
937     }
938   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
939     {
940       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
941
942       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
943         min = limit;
944       else
945         {
946           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
947              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
948              GT_EXPR.  */
949           min = limit_vr->min;
950         }
951
952       /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
953       if (cond_code == GT_EXPR)
954         {
955           tree one = build_int_cst (type, 1);
956           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
957         }
958
959       set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
960     }
961   else
962     gcc_unreachable ();
963
964   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
965      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
966      instance,
967
968         if (p_5 == NULL)
969           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
970           x_7 = p_6->fld;
971           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
972
973      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
974      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
975      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
976      would arise from
977
978         if (i_5 > 10)
979           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
980           if (i_5 < 5)
981             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
982
983      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
984      pointless to try and do anything with i_7's range because
985      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
986      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
987      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
988      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
989      this extra check does not hurt and may protect against future
990      changes to VRP that may get into a situation similar to the
991      NULL pointer dereference example.
992
993      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
994      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
995      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
996      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
997
998   var_vr = get_value_range (var);
999
1000   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1001      ranges or anti-ranges.  */
1002   if (vr_p->type == VR_VARYING
1003       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1004       || var_vr->type == VR_VARYING
1005       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1006       || symbolic_range_p (vr_p)
1007       || symbolic_range_p (var_vr))
1008     goto done;
1009
1010   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1011     {
1012       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1013          refine the resulting range.  Since the assert expression
1014          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1015          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1016          get better precision.  */
1017       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1018         {
1019           /* Use the larger of the two minimums.  */
1020           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1021             min = var_vr->min;
1022           else
1023             min = vr_p->min;
1024
1025           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1026           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1027             max = var_vr->max;
1028           else
1029             max = vr_p->max;
1030
1031           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1032         }
1033       else
1034         {
1035           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1036              VARYING, because we will not be able to do anything
1037              meaningful with it.  */
1038           set_value_range_to_varying (vr_p);
1039         }
1040     }
1041   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1042            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1043     {
1044       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1045          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1046          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1047          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1048       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1049           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1050         set_value_range_to_varying (vr_p);
1051       else
1052         {
1053           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1054
1055           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1056              there are three cases to consider.
1057
1058
1059              1. The VR_ANTI_RANGE range is competely within the 
1060                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1061                 different.  In that case the resulting range
1062                 should be whichever range is more precise.
1063                 Typically that will be the VR_RANGE.
1064
1065              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1066                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1067                 should be the VR_RANGE.
1068
1069              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1070                 and the VR_RANGE.
1071
1072                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1073                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1074                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1075                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1076                     high limit of the original VR_RANGE.
1077
1078                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1079                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1080                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1081                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1082                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1083           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1084             {
1085               anti_min = vr_p->min;
1086               anti_max = vr_p->max;
1087               real_min = var_vr->min;
1088               real_max = var_vr->max;
1089             }
1090           else
1091             {
1092               anti_min = var_vr->min;
1093               anti_max = var_vr->max;
1094               real_min = vr_p->min;
1095               real_max = vr_p->max;
1096             }
1097
1098
1099           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1100              not including any endpoints.  */
1101           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1102               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1103             {
1104               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1105                                real_max, vr_p->equiv);
1106             }
1107           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1108              VR_RANGE.  */
1109           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1110                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1111             {
1112               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1113                                real_max, vr_p->equiv);
1114             }
1115           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1116              part of the real range.  Thus creating a new
1117              low for the real reange.  */
1118           else if ((compare_values (anti_max, real_min) == 1
1119                     || compare_values (anti_max, real_min) == 0)
1120                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1121             {
1122               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1123                                  anti_max,
1124                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1125               max = real_max;
1126               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1127             }
1128           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1129              part of the real range.  Thus creating a new
1130              higher for the real reange.  */
1131           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1132                    && (compare_values (anti_min, real_max) == -1
1133                        || compare_values (anti_min, real_max) == 0))
1134             {
1135               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1136                                  anti_min,
1137                                  build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1138               min = real_min;
1139               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1140             }
1141         }
1142     }
1143
1144   /* Remove names from the equivalence set that have ranges
1145      incompatible with VR_P.  */
1146 done:
1147   fix_equivalence_set (vr_p);
1148 }
1149
1150
1151 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1152    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1153    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1154    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1155    instance,
1156
1157         x_3 = y_5;
1158         if (x_3 > y_5)
1159           ...
1160
1161     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1162     always false.  */
1163
1164 static void
1165 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1166 {
1167   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1168
1169   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1170     copy_value_range (vr, var_vr);
1171   else
1172     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1173
1174   add_equivalence (vr->equiv, var);
1175 }
1176
1177
1178 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1179    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1180    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  */
1181
1182 static inline tree
1183 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1184 {
1185   tree res;
1186
1187   if (flag_wrapv)
1188     return int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1189
1190   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1191      on -INF and +INF.  */
1192   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1193
1194   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1195     {
1196       int checkz = compare_values (res, val1);
1197
1198       /* Ensure that res = val1 + val2 >= val1
1199          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1200       if ((code == PLUS_EXPR && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1201           || (code == MINUS_EXPR && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1202         {
1203           res = copy_node (res);
1204           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1205         }
1206     }
1207   /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1208      overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1209      and the combination of signs of the operands.  */
1210   else if (TREE_OVERFLOW (res)
1211            && !TREE_OVERFLOW (val1)
1212            && !TREE_OVERFLOW (val2))
1213     {
1214       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1215       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1216
1217       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1218          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1219          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1220          can yield overflow without overflown operands because we
1221          are working with integral types only... except in the
1222          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1223          for division too.  */
1224
1225       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1226          by the comparison of the signs of the operands.  */
1227       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1228           /* For addition, the operands must be of the same sign
1229              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1230              of one of the operands, for example the first.  */
1231           || (code == PLUS_EXPR && sgn1 > 0)
1232           /* For subtraction, the operands must be of different
1233              signs to yield an overflow.  Its sign is therefore
1234              that of the first operand or the opposite of that
1235              of the second operand.  A first operand of 0 counts
1236              as positive here, for the corner case 0 - (-INF),
1237              which overflows, but must yield +INF.  */
1238           || (code == MINUS_EXPR && sgn1 >= 0)
1239           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1240           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1241           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1242           || code == CEIL_DIV_EXPR
1243           || code == EXACT_DIV_EXPR
1244           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1245         return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res));
1246       else
1247         return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res));
1248     }
1249
1250   return res;
1251 }
1252
1253
1254 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1255    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1256
1257 static void
1258 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1259 {
1260   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1261   enum value_range_type type;
1262   tree op0, op1, min, max;
1263   int cmp;
1264   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1265   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1266
1267   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1268      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1269   if (code != PLUS_EXPR
1270       && code != MINUS_EXPR
1271       && code != MULT_EXPR
1272       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1273       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1274       && code != CEIL_DIV_EXPR
1275       && code != EXACT_DIV_EXPR
1276       && code != ROUND_DIV_EXPR
1277       && code != MIN_EXPR
1278       && code != MAX_EXPR
1279       && code != BIT_AND_EXPR
1280       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1281       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1282       && code != TRUTH_AND_EXPR
1283       && code != TRUTH_OR_EXPR
1284       && code != TRUTH_XOR_EXPR)
1285     {
1286       set_value_range_to_varying (vr);
1287       return;
1288     }
1289
1290   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1291      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1292   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1293   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1294     vr0 = *(get_value_range (op0));
1295   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1296     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1297   else
1298     set_value_range_to_varying (&vr0);
1299
1300   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1301   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1302     vr1 = *(get_value_range (op1));
1303   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1304     set_value_range (&vr1, VR_RANGE, op1, op1, NULL);
1305   else
1306     set_value_range_to_varying (&vr1);
1307
1308   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1309   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1310     {
1311       set_value_range_to_undefined (vr);
1312       return;
1313     }
1314
1315   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1316   type = vr0.type;
1317
1318   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1319      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1320      because we may be able to derive a useful range even if one of
1321      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1322      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1323   if (code != BIT_AND_EXPR
1324       && code != TRUTH_AND_EXPR
1325       && code != TRUTH_OR_EXPR
1326       && (vr0.type == VR_VARYING
1327           || vr1.type == VR_VARYING
1328           || vr0.type != vr1.type
1329           || symbolic_range_p (&vr0)
1330           || symbolic_range_p (&vr1)))
1331     {
1332       set_value_range_to_varying (vr);
1333       return;
1334     }
1335
1336   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1337   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1338       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1339       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1340     {
1341       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1342          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1343          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1344          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1345          in them.  */
1346       if (code == PLUS_EXPR)
1347         {
1348           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1349             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1350           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1351             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1352           else
1353             set_value_range_to_varying (vr);
1354         }
1355       else
1356         {
1357           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1358              resulting range to varying.  */
1359           set_value_range_to_varying (vr);
1360         }
1361
1362       return;
1363     }
1364
1365   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1366      range and see what we end up with.  */
1367   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1368       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1369       || code == TRUTH_AND_EXPR
1370       || code == TRUTH_OR_EXPR
1371       || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1372     {
1373       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1374          expression evaluates zero.  */
1375       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1376           && ((vr0.type == VR_RANGE
1377                && integer_zerop (vr0.min)
1378                && integer_zerop (vr0.max))
1379               || (vr1.type == VR_RANGE
1380                   && integer_zerop (vr1.min)
1381                   && integer_zerop (vr1.max))))
1382         {
1383           type = VR_RANGE;
1384           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1385         }
1386       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1387          expression evaluates one.  */
1388       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1389                && ((vr0.type == VR_RANGE
1390                     && integer_onep (vr0.min)
1391                     && integer_onep (vr0.max))
1392                    || (vr1.type == VR_RANGE
1393                        && integer_onep (vr1.min)
1394                        && integer_onep (vr1.max))))
1395         {
1396           type = VR_RANGE;
1397           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1398         }
1399       else if (vr0.type != VR_VARYING
1400                && vr1.type != VR_VARYING
1401                && vr0.type == vr1.type
1402                && !symbolic_range_p (&vr0)
1403                && !symbolic_range_p (&vr1))
1404         {
1405           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1406           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1407           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1408         }
1409       else
1410         {
1411           set_value_range_to_varying (vr);
1412           return;
1413         }
1414     }
1415   else if (code == PLUS_EXPR
1416            || code == MIN_EXPR
1417            || code == MAX_EXPR)
1418     {
1419       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1420          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1421          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1422          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1423          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1424          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1425          this point.  */
1426       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1427         {
1428           set_value_range_to_varying (vr);
1429           return;
1430         }
1431
1432       /* For operations that make the resulting range directly
1433          proportional to the original ranges, apply the operation to
1434          the same end of each range.  */
1435       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1436       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1437     }
1438   else if (code == MULT_EXPR
1439            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1440            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1441            || code == CEIL_DIV_EXPR
1442            || code == EXACT_DIV_EXPR
1443            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1444     {
1445       tree val[4];
1446       size_t i;
1447
1448       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1449          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1450          precise range for such a case.  For example, if we have
1451          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1452          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1453          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1454          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1455          point.  */
1456       if (code == MULT_EXPR
1457           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1458           && (flag_wrapv || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
1459         {
1460           set_value_range_to_varying (vr);
1461           return;
1462         }
1463
1464       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1465          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1466          need to operate on different values to get the minimum and
1467          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1468          out all the variations of range combinations and do the
1469          operations.
1470
1471          However, this involves several calls to compare_values and it
1472          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1473          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1474          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1475          the new range.  */
1476
1477       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1478       if (code != MULT_EXPR
1479           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1480         {
1481           set_value_range_to_varying (vr);
1482           return;
1483         }
1484
1485       /* Compute the 4 cross operations.  */
1486       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1487
1488       val[1] = (vr1.max != vr1.min)
1489                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max)
1490                : NULL_TREE;
1491
1492       val[2] = (vr0.max != vr0.min)
1493                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min)
1494                : NULL_TREE;
1495
1496       val[3] = (vr0.min != vr0.max && vr1.min != vr1.max)
1497                ? vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max)
1498                : NULL_TREE;
1499
1500       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1501          of VAL[i].  */
1502       min = val[0];
1503       max = val[0];
1504       for (i = 1; i < 4; i++)
1505         {
1506           if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1507               || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1508             break;
1509
1510           if (val[i])
1511             {
1512               if (!is_gimple_min_invariant (val[i]) || TREE_OVERFLOW (val[i]))
1513                 {
1514                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1515                      to it so that we set the resulting range to
1516                      VARYING.  */
1517                   min = max = val[i];
1518                   break;
1519                 }
1520
1521               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1522                 min = val[i];
1523
1524               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1525                 max = val[i];
1526             }
1527         }
1528     }
1529   else if (code == MINUS_EXPR)
1530     {
1531       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1532          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1533          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1534          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1535          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1536          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1537          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1538       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1539         {
1540           set_value_range_to_varying (vr);
1541           return;
1542         }
1543
1544       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1545          each range.  */
1546       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1547       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1548     }
1549   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1550     {
1551       if (vr0.type == VR_RANGE
1552           && vr0.min == vr0.max
1553           && tree_expr_nonnegative_p (vr0.max)
1554           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST)
1555         {
1556           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1557           max = vr0.max;
1558         }
1559       else if (vr1.type == VR_RANGE
1560           && vr1.min == vr1.max
1561           && tree_expr_nonnegative_p (vr1.max)
1562           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST)
1563         {
1564           type = VR_RANGE;
1565           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1566           max = vr1.max;
1567         }
1568       else
1569         {
1570           set_value_range_to_varying (vr);
1571           return;
1572         }
1573     }
1574   else
1575     gcc_unreachable ();
1576
1577   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1578      VARYING.  */
1579   if (!is_gimple_min_invariant (min) || TREE_OVERFLOW (min)
1580       || !is_gimple_min_invariant (max) || TREE_OVERFLOW (max))
1581     {
1582       set_value_range_to_varying (vr);
1583       return;
1584     }
1585
1586   cmp = compare_values (min, max);
1587   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1588     {
1589       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1590          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1591          the new range VARYING.  */
1592       set_value_range_to_varying (vr);
1593     }
1594   else
1595     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1596 }
1597
1598
1599 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1600    the range of its operand and the expression code.  */
1601
1602 static void
1603 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1604 {
1605   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1606   tree min, max, op0;
1607   int cmp;
1608   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1609
1610   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
1611      cannot easily determine a resulting range.  */
1612   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
1613       || code == FIX_CEIL_EXPR
1614       || code == FIX_FLOOR_EXPR
1615       || code == FIX_ROUND_EXPR
1616       || code == FLOAT_EXPR
1617       || code == BIT_NOT_EXPR
1618       || code == NON_LVALUE_EXPR
1619       || code == CONJ_EXPR)
1620     {
1621       set_value_range_to_varying (vr);
1622       return;
1623     }
1624
1625   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
1626      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1627   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1628   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1629     vr0 = *(get_value_range (op0));
1630   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1631     set_value_range (&vr0, VR_RANGE, op0, op0, NULL);
1632   else
1633     set_value_range_to_varying (&vr0);
1634
1635   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
1636   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
1637     {
1638       set_value_range_to_undefined (vr);
1639       return;
1640     }
1641
1642   /* Refuse to operate on varying and symbolic ranges.  Also, if the
1643      operand is neither a pointer nor an integral type, set the
1644      resulting range to VARYING.  TODO, in some cases we may be able
1645      to derive anti-ranges (like nonzero values).  */
1646   if (vr0.type == VR_VARYING
1647       || (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1648           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1649       || symbolic_range_p (&vr0))
1650     {
1651       set_value_range_to_varying (vr);
1652       return;
1653     }
1654
1655   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
1656      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
1657   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1658     {
1659       if (range_is_nonnull (&vr0) || tree_expr_nonzero_p (expr))
1660         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1661       else if (range_is_null (&vr0))
1662         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1663       else
1664         set_value_range_to_varying (vr);
1665
1666       return;
1667     }
1668
1669   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
1670   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
1671     {
1672       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
1673       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
1674
1675       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
1676          the min and max values for the range to the same type
1677          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
1678          min and max values and the new min is still less than
1679          or equal to the new max, then we can safely use the newly
1680          computed range for EXPR.  This allows us to compute
1681          accurate ranges through many casts.  */
1682       if (vr0.type == VR_RANGE)
1683         {
1684           tree new_min, new_max;
1685
1686           /* Convert VR0's min/max to OUTER_TYPE.  */
1687           new_min = fold_convert (outer_type, vr0.min);
1688           new_max = fold_convert (outer_type, vr0.max);
1689
1690           /* Verify the new min/max values are gimple values and
1691              that they compare equal to VR0's min/max values.  */
1692           if (is_gimple_val (new_min)
1693               && is_gimple_val (new_max)
1694               && tree_int_cst_equal (new_min, vr0.min)
1695               && tree_int_cst_equal (new_max, vr0.max)
1696               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
1697               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
1698             {
1699               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
1700               return;
1701             }
1702         }
1703
1704       /* When converting types of different sizes, set the result to
1705          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
1706          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
1707          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
1708          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
1709          ~[0, 0].  */
1710       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
1711           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
1712         {
1713           set_value_range_to_varying (vr);
1714           return;
1715         }
1716     }
1717
1718   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
1719      up with.  */
1720   if (code == NEGATE_EXPR
1721       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1722     {
1723       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  */
1724       min = (vr0.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1725              ? TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1726              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1727
1728       max = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)) && !flag_wrapv)
1729              ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1730              : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1731     }
1732   else if (code == ABS_EXPR
1733            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
1734     {
1735       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
1736          useful range.  */
1737       if (flag_wrapv
1738           && ((vr0.type == VR_RANGE
1739                && vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1740               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1741                   && vr0.min != TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1742                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
1743         {
1744           set_value_range_to_varying (vr);
1745           return;
1746         }
1747         
1748       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
1749          included negative values.  */
1750       min = (vr0.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr)))
1751             ? TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr))
1752             : fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1753
1754       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1755
1756       cmp = compare_values (min, max);
1757
1758       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
1759          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
1760       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1761         { 
1762           if (range_includes_zero_p (&vr0))
1763             {
1764               tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1765
1766               /* Take the lower of the two values.  */
1767               if (cmp != 1)
1768                 max = min;
1769
1770               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
1771                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
1772                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
1773                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
1774               min = (flag_wrapv && vr0.min != type_min_value
1775                      ? int_const_binop (PLUS_EXPR,
1776                                         type_min_value,
1777                                         integer_one_node, 0)
1778                      : type_min_value);
1779             }
1780           else
1781             {
1782               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
1783                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
1784                  anti-range.  */
1785               vr0.type = VR_RANGE;
1786               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1787               max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
1788             }
1789         }
1790
1791       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
1792          range will be zero.  */
1793       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
1794         {
1795           if (cmp == 1)
1796             max = min;
1797           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1798         }
1799       else
1800         {
1801           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
1802           if (cmp == 1)
1803             {
1804               tree t = min;
1805               min = max;
1806               max = t;
1807             }
1808         }
1809     }
1810   else
1811     {
1812       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
1813       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
1814       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
1815     }
1816
1817   cmp = compare_values (min, max);
1818   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1819     {
1820       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1821          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1822          the new range VARYING.  */
1823       set_value_range_to_varying (vr);
1824     }
1825   else
1826     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
1827 }
1828
1829
1830 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
1831    on the range of its operand and the expression code.  */
1832
1833 static void
1834 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
1835 {
1836   tree val = vrp_evaluate_conditional (expr, false);
1837   if (val)
1838     {
1839       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
1840          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
1841          type.  */
1842       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
1843       set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
1844     }
1845   else
1846     set_value_range_to_varying (vr);
1847 }
1848
1849
1850 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
1851    in *VR.  */
1852
1853 static void
1854 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1855 {
1856   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1857
1858   if (code == ASSERT_EXPR)
1859     extract_range_from_assert (vr, expr);
1860   else if (code == SSA_NAME)
1861     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
1862   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
1863            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1864            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1865            || code == TRUTH_AND_EXPR
1866            || code == TRUTH_OR_EXPR
1867            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
1868     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
1869   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
1870     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
1871   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1872     extract_range_from_comparison (vr, expr);
1873   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
1874     set_value_range (vr, VR_RANGE, expr, expr, NULL);
1875   else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr))
1876     set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1877   else
1878     set_value_range_to_varying (vr);
1879 }
1880
1881 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
1882    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
1883    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
1884
1885 static void
1886 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
1887                         tree var)
1888 {
1889   tree init, step, chrec;
1890   bool init_is_max, unknown_max;
1891
1892   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
1893      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
1894   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1895     return;
1896
1897   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
1898   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
1899     return;
1900
1901   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
1902   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
1903
1904   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
1905      minimum or maximum value in the range.  */
1906   if (step == NULL_TREE
1907       || !is_gimple_min_invariant (step))
1908     return;
1909
1910   /* Do not adjust ranges when chrec may wrap.  */
1911   if (scev_probably_wraps_p (chrec_type (chrec), init, step, stmt,
1912                              cfg_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
1913                              &init_is_max, &unknown_max)
1914       || unknown_max)
1915     return;
1916
1917   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (init))
1918       && (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED))
1919     {
1920       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
1921          from scalar evolutions should be better.  */
1922       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (init));
1923       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (init));
1924
1925       if (init_is_max)
1926         max = init;
1927       else
1928         min = init;
1929
1930       /* If we would create an invalid range, then just assume we
1931          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
1932          but it's clearly safe.  */
1933       if (compare_values (min, max) == 1)
1934         return;
1935
1936       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
1937     }
1938   else if (vr->type == VR_RANGE)
1939     {
1940       tree min = vr->min;
1941       tree max = vr->max;
1942
1943       if (init_is_max)
1944         {
1945           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
1946              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
1947           if (compare_values (init, max) == -1)
1948             {
1949               max = init;
1950
1951               /* If we just created an invalid range with the minimum
1952                  greater than the maximum, take the minimum all the
1953                  way to -INF.  */
1954               if (compare_values (min, max) == 1)
1955                 min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (min));
1956             }
1957         }
1958       else
1959         {
1960           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
1961           if (compare_values (init, min) == 1)
1962             {
1963               min = init;
1964
1965               /* If we just created an invalid range with the minimum
1966                  greater than the maximum, take the maximum all the
1967                  way to +INF.  */
1968               if (compare_values (min, max) == 1)
1969                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (max));
1970             }
1971         }
1972
1973       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
1974     }
1975 }
1976
1977
1978 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
1979    
1980    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
1981      all the values in the ranges.
1982
1983    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
1984
1985    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
1986      value of the comparison.  */
1987
1988
1989 static tree
1990 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1991 {
1992   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
1993   if (vr0->type == VR_VARYING
1994       || vr0->type == VR_UNDEFINED
1995       || vr1->type == VR_VARYING
1996       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
1997     return NULL_TREE;
1998
1999   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2000   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2001     {
2002       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2003          comparison.  */
2004       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2005         return NULL_TREE;
2006
2007       /* These comparisons are never statically computable.  */
2008       if (comp == GT_EXPR
2009           || comp == GE_EXPR
2010           || comp == LT_EXPR
2011           || comp == LE_EXPR)
2012         return NULL_TREE;
2013
2014       /* Equality can be computed only between a range and an
2015          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2016       if (vr0->type == VR_RANGE)
2017         {
2018           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2019           value_range_t *tmp = vr0;
2020           vr0 = vr1;
2021           vr1 = tmp;
2022         }
2023
2024       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2025
2026       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2027           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2028         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2029
2030       return NULL_TREE;
2031     }
2032
2033   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2034      operands around and change the comparison code.  */
2035   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2036     {
2037       value_range_t *tmp;
2038       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2039       tmp = vr0;
2040       vr0 = vr1;
2041       vr1 = tmp;
2042     }
2043
2044   if (comp == EQ_EXPR)
2045     {
2046       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2047          exactly one value.  */
2048       if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2049           && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0)
2050         {
2051           int cmp_min = compare_values (vr0->min, vr1->min);
2052           int cmp_max = compare_values (vr0->max, vr1->max);
2053           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2054             return boolean_true_node;
2055           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2056             return boolean_false_node;
2057         }
2058       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2059       else if (compare_values (vr0->min, vr1->max) == 1
2060                || compare_values (vr1->min, vr0->max) == 1)
2061         return boolean_false_node;
2062
2063       return NULL_TREE;
2064     }
2065   else if (comp == NE_EXPR)
2066     {
2067       int cmp1, cmp2;
2068
2069       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2070          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2071          make sure that both comparisons yield similar results to
2072          avoid comparing values that cannot be compared at
2073          compile-time.  */
2074       cmp1 = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2075       cmp2 = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2076       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2077         return boolean_true_node;
2078
2079       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2080          return false.  */
2081       else if (compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0
2082                && compare_values (vr1->min, vr1->max) == 0
2083                && compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
2084                && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0)
2085         return boolean_false_node;
2086
2087       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2088       else
2089         return NULL_TREE;
2090     }
2091   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2092     {
2093       int tst;
2094
2095       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2096       tst = compare_values (vr0->max, vr1->min);
2097       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2098           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2099         return boolean_true_node;
2100
2101       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2102       tst = compare_values (vr0->min, vr1->max);
2103       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2104           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2105         return boolean_false_node;
2106
2107       /* Otherwise, we don't know.  */
2108       return NULL_TREE;
2109     }
2110     
2111   gcc_unreachable ();
2112 }
2113
2114
2115 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2116    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2117    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2118    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2119    possible to determine the value of the comparison.  */
2120
2121 static tree
2122 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val)
2123 {
2124   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2125     return NULL_TREE;
2126
2127   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2128   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2129     {
2130       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2131          compile time are equality and inequality.  */
2132       if (comp == GT_EXPR
2133           || comp == GE_EXPR
2134           || comp == LT_EXPR
2135           || comp == LE_EXPR)
2136         return NULL_TREE;
2137
2138       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2139       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2140         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2141
2142       return NULL_TREE;
2143     }
2144
2145   if (comp == EQ_EXPR)
2146     {
2147       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2148          one value.  */
2149       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0)
2150         {
2151           int cmp = compare_values (vr->min, val);
2152           if (cmp == 0)
2153             return boolean_true_node;
2154           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2155             return boolean_false_node;
2156         }
2157       else if (compare_values (val, vr->min) == -1
2158                || compare_values (vr->max, val) == -1)
2159         return boolean_false_node;
2160
2161       return NULL_TREE;
2162     }
2163   else if (comp == NE_EXPR)
2164     {
2165       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2166       if (compare_values (vr->max, val) == -1
2167           || compare_values (vr->min, val) == 1)
2168         return boolean_true_node;
2169
2170       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2171          false.  */
2172       if (compare_values (vr->min, vr->max) == 0
2173           && compare_values (vr->min, val) == 0)
2174         return boolean_false_node;
2175
2176       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2177       return NULL_TREE;
2178     }
2179   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2180     {
2181       int tst;
2182
2183       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2184       tst = compare_values (vr->max, val);
2185       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2186           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2187         return boolean_true_node;
2188
2189       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2190       tst = compare_values (vr->min, val);
2191       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2192           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2193         return boolean_false_node;
2194
2195       /* Otherwise, we don't know.  */
2196       return NULL_TREE;
2197     }
2198   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2199     {
2200       int tst;
2201
2202       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2203       tst = compare_values (vr->min, val);
2204       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2205           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2206         return boolean_true_node;
2207
2208       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2209       tst = compare_values (vr->max, val);
2210       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2211           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2212         return boolean_false_node;
2213
2214       /* Otherwise, we don't know.  */
2215       return NULL_TREE;
2216     }
2217
2218   gcc_unreachable ();
2219 }
2220
2221
2222 /* Debugging dumps.  */
2223
2224 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2225 void debug_value_range (value_range_t *);
2226 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2227 void debug_all_value_ranges (void);
2228 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2229 void debug_vr_equiv (bitmap);
2230
2231
2232 /* Dump value range VR to FILE.  */
2233
2234 void
2235 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2236 {
2237   if (vr == NULL)
2238     fprintf (file, "[]");
2239   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2240     fprintf (file, "UNDEFINED");
2241   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2242     {
2243       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2244
2245       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2246
2247       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2248           && !TYPE_UNSIGNED (type)
2249           && vr->min == TYPE_MIN_VALUE (type))
2250         fprintf (file, "-INF");
2251       else
2252         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2253
2254       fprintf (file, ", ");
2255
2256       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2257           && vr->max == TYPE_MAX_VALUE (type))
2258         fprintf (file, "+INF");
2259       else
2260         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2261
2262       fprintf (file, "]");
2263
2264       if (vr->equiv)
2265         {
2266           bitmap_iterator bi;
2267           unsigned i, c = 0;
2268
2269           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2270
2271           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2272             {
2273               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2274               fprintf (file, " ");
2275               c++;
2276             }
2277
2278           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2279         }
2280     }
2281   else if (vr->type == VR_VARYING)
2282     fprintf (file, "VARYING");
2283   else
2284     fprintf (file, "INVALID RANGE");
2285 }
2286
2287
2288 /* Dump value range VR to stderr.  */
2289
2290 void
2291 debug_value_range (value_range_t *vr)
2292 {
2293   dump_value_range (stderr, vr);
2294 }
2295
2296
2297 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
2298
2299 void
2300 dump_all_value_ranges (FILE *file)
2301 {
2302   size_t i;
2303
2304   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
2305     {
2306       if (vr_value[i])
2307         {
2308           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2309           fprintf (file, ": ");
2310           dump_value_range (file, vr_value[i]);
2311           fprintf (file, "\n");
2312         }
2313     }
2314
2315   fprintf (file, "\n");
2316 }
2317
2318
2319 /* Dump all value ranges to stderr.  */
2320
2321 void
2322 debug_all_value_ranges (void)
2323 {
2324   dump_all_value_ranges (stderr);
2325 }
2326
2327
2328 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
2329    create a new SSA name N and return the assertion assignment
2330    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
2331
2332 static tree
2333 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
2334 {
2335   tree n, assertion;
2336
2337   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
2338   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
2339
2340   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
2341     {
2342       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
2343       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
2344     }
2345   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
2346     {
2347       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
2348       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2349       gcc_assert (op0 == v);
2350       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
2351     }
2352   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
2353     {
2354       /* Given V, build the assignment N = true.  */
2355       gcc_assert (v == cond);
2356       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
2357     }
2358   else
2359     gcc_unreachable ();
2360
2361   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
2362
2363   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
2364      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
2365      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
2366      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
2367   register_new_name_mapping (n, v);
2368
2369   return assertion;
2370 }
2371
2372
2373 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
2374    point values.  */
2375
2376 static inline bool
2377 fp_predicate (tree expr)
2378 {
2379   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
2380           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
2381 }
2382
2383
2384 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
2385    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
2386    describes the inferred range.  Return true if a range could be
2387    inferred.  */
2388
2389 static bool
2390 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
2391 {
2392   *val_p = NULL_TREE;
2393   *comp_code_p = ERROR_MARK;
2394
2395   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2396      abnormal edges.  */
2397   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
2398     return false;
2399
2400   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
2401      exceptions.  */
2402   if (tree_could_throw_p (stmt))
2403     return false;
2404
2405   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
2406      successors, there is no point inferring anything about any of its
2407      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
2408      for the assertion, anyway.  */
2409   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
2410     return false;
2411
2412   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
2413     {
2414       bool is_store;
2415       unsigned num_uses, num_derefs;
2416
2417       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
2418       if (num_derefs > 0 && flag_delete_null_pointer_checks)
2419         {
2420           /* We can only assume that a pointer dereference will yield
2421              non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
2422           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
2423           *comp_code_p = NE_EXPR;
2424           return true;
2425         }
2426     }
2427
2428   return false;
2429 }
2430
2431
2432 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
2433 void debug_asserts_for (tree);
2434 void dump_all_asserts (FILE *);
2435 void debug_all_asserts (void);
2436
2437 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
2438
2439 void
2440 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
2441 {
2442   assert_locus_t loc;
2443
2444   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
2445   print_generic_expr (file, name, 0);
2446   fprintf (file, "\n");
2447
2448   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2449   while (loc)
2450     {
2451       fprintf (file, "\t");
2452       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
2453       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
2454       if (loc->e)
2455         {
2456           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
2457                    loc->e->dest->index);
2458           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
2459         }
2460       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
2461       print_generic_expr (file, name, 0);
2462       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
2463       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
2464       fprintf (file, "\n\n");
2465       loc = loc->next;
2466     }
2467
2468   fprintf (file, "\n");
2469 }
2470
2471
2472 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
2473
2474 void
2475 debug_asserts_for (tree name)
2476 {
2477   dump_asserts_for (stderr, name);
2478 }
2479
2480
2481 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
2482
2483 void
2484 dump_all_asserts (FILE *file)
2485 {
2486   unsigned i;
2487   bitmap_iterator bi;
2488
2489   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
2490   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
2491     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
2492   fprintf (file, "\n");
2493 }
2494
2495
2496 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
2497
2498 void
2499 debug_all_asserts (void)
2500 {
2501   dump_all_asserts (stderr);
2502 }
2503
2504
2505 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
2506    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
2507    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
2508    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
2509
2510    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
2511    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
2512    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
2513    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
2514    must not be NULL.  */
2515
2516 static void
2517 register_new_assert_for (tree name,
2518                          enum tree_code comp_code,
2519                          tree val,
2520                          basic_block bb,
2521                          edge e,
2522                          block_stmt_iterator si)
2523 {
2524   assert_locus_t n, loc, last_loc;
2525   bool found;
2526   basic_block dest_bb;
2527
2528 #if defined ENABLE_CHECKING
2529   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
2530
2531   if (e == NULL)
2532     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
2533                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
2534 #endif
2535
2536   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
2537      determine if the new location is dominated by a previously
2538      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
2539      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
2540      necessarily true.
2541      
2542      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
2543      split, the new block will dominate the same set of blocks that
2544      E->DEST dominates.
2545      
2546      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
2547      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
2548      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
2549      the new location to move another assertion previously registered
2550      at a block dominated by E->DEST.  */
2551   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
2552
2553   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
2554      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
2555      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
2556      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
2557      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
2558      move the assertion up in the dominance tree).
2559
2560      Note, this is implemented as a simple linked list because there
2561      should not be more than a handful of assertions registered per
2562      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
2563      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
2564   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
2565   last_loc = loc;
2566   found = false;
2567   while (loc)
2568     {
2569       if (loc->comp_code == comp_code
2570           && (loc->val == val
2571               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
2572         {
2573           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
2574              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
2575              we don't need to insert the same assertion again.  Note
2576              that we don't check strict dominance here to avoid
2577              replicating the same assertion inside the same basic
2578              block more than once (e.g., when a pointer is
2579              dereferenced several times inside a block).
2580
2581              An exception to this rule are edge insertions.  If the
2582              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
2583              dominate all the other insertions that we may want to
2584              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
2585              insertion, don't do this dominance check.  */
2586           if (e == NULL
2587               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
2588             return;
2589
2590           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
2591              dominates the existing location for the assertion, move
2592              the assertion up in the dominance tree by updating its
2593              location information.  */
2594           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
2595               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
2596             {
2597               loc->bb = dest_bb;
2598               loc->e = e;
2599               loc->si = si;
2600               return;
2601             }
2602         }
2603
2604       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
2605       last_loc = loc;
2606       loc = loc->next;
2607     }
2608
2609   /* If we didn't find an assertion already registered for
2610      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
2611      assertions associated with NAME.  */
2612   n = XNEW (struct assert_locus_d);
2613   n->bb = dest_bb;
2614   n->e = e;
2615   n->si = si;
2616   n->comp_code = comp_code;
2617   n->val = val;
2618   n->next = NULL;
2619
2620   if (last_loc)
2621     last_loc->next = n;
2622   else
2623     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
2624
2625   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
2626 }
2627
2628
2629 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
2630    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
2631    for NAME could be registered.  */
2632
2633 static bool
2634 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
2635 {
2636   tree val, stmt;
2637   enum tree_code comp_code;
2638
2639   stmt = bsi_stmt (si);
2640
2641   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
2642      abnormal edges.  */
2643   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
2644     return false;
2645
2646   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
2647      there's nothing to do.  */
2648   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
2649     return false;
2650
2651   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
2652      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
2653      takes on edge E.  */
2654   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
2655     {
2656       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
2657          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
2658          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
2659       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
2660       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
2661
2662       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
2663       if (cond == name)
2664         {
2665           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
2666              case we create the predicate NAME == true or
2667              NAME == false accordingly.  */
2668           comp_code = EQ_EXPR;
2669           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
2670         }
2671       else
2672         {
2673           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
2674              or VAL COMP NAME.  */
2675           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
2676             {
2677               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
2678                  COMP around because we need to register NAME as the
2679                  first operand in the predicate.  */
2680               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
2681               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
2682             }
2683           else
2684             {
2685               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
2686                  comparison code remains unchanged.  */
2687               comp_code = TREE_CODE (cond);
2688               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
2689             }
2690
2691           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
2692              need to invert the sign comparison.  */
2693           if (is_else_edge)
2694             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
2695
2696           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
2697              works around a limitation in fold() when dealing with
2698              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
2699              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
2700           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
2701               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
2702                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
2703             {
2704               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
2705               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
2706
2707               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
2708                 return false;
2709
2710               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
2711                 return false;
2712             }
2713         }
2714     }
2715   else
2716     {
2717       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2718       gcc_unreachable ();
2719     }
2720
2721   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
2722   return true;
2723 }
2724
2725
2726 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
2727
2728 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
2729    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
2730    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
2731
2732    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
2733    the predicate operands, an assert location node is added to the
2734    list of assertions for the corresponding operands.  */
2735
2736 static bool
2737 find_conditional_asserts (basic_block bb)
2738 {
2739   bool need_assert;
2740   block_stmt_iterator last_si;
2741   tree op, last;
2742   edge_iterator ei;
2743   edge e;
2744   ssa_op_iter iter;
2745
2746   need_assert = false;
2747   last_si = bsi_last (bb);
2748   last = bsi_stmt (last_si);
2749
2750   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
2751      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
2752      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
2753      insert.  */
2754   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2755     {
2756       if (e->dest == bb)
2757         continue;
2758
2759       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
2760          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
2761          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
2762          if they had been found in a block upstream from BB.  */
2763       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2764         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2765
2766       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
2767          to determine if any of the operands in the conditional
2768          predicate are used.  */
2769       if (e->dest != bb)
2770         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
2771
2772       /* Register the necessary assertions for each operand in the
2773          conditional predicate.  */
2774       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2775         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
2776     }
2777
2778   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
2779      conditional.  */
2780   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
2781     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2782
2783   return need_assert;
2784 }
2785
2786
2787 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
2788    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
2789    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
2790    list of assertions already generated for N_i is scanned to
2791    determine if A is actually needed.
2792    
2793    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
2794    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
2795    new location for A is recorded instead.
2796
2797    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
2798       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
2799
2800    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
2801       value range for N, then if N was not already generated by an
2802       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
2803       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
2804       assume that N is not NULL.
2805
2806    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
2807       information from the predicate but need to insert different
2808       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
2809       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
2810       expression of the form 'X op Y', then
2811
2812       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
2813
2814       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
2815          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
2816          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
2817          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
2818
2819       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
2820
2821       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
2822
2823       For instance,
2824
2825             if (a == 9)
2826               b = a;
2827             else
2828               b = c + 1;
2829
2830       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
2831       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
2832       on the ELSE clause would be unnecessary.
2833
2834    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
2835       into BB's dominator children.
2836    
2837    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
2838    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
2839    location for name N is found, it is registered by calling
2840    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
2841    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
2842    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
2843    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
2844    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
2845
2846    If this function returns true, then it means that there are names
2847    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
2848    inserted by process_assert_insertions.
2849
2850    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
2851
2852 static bool
2853 find_assert_locations (basic_block bb)
2854 {
2855   block_stmt_iterator si;
2856   tree last, phi;
2857   bool need_assert;
2858   basic_block son;
2859
2860   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
2861     return false;
2862
2863   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
2864
2865   need_assert = false;
2866
2867   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
2868   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2869     {
2870       use_operand_p arg_p;
2871       ssa_op_iter i;
2872
2873       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
2874         {
2875           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
2876           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
2877             {
2878               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
2879               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
2880             }
2881         }
2882     }
2883
2884   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
2885      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
2886   last = NULL_TREE;
2887   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2888     {
2889       tree stmt, op;
2890       ssa_op_iter i;
2891
2892       stmt = bsi_stmt (si);
2893
2894       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
2895       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
2896         {
2897           tree value;
2898           enum tree_code comp_code;
2899
2900           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
2901              the sub-graph of a conditional block, when we return from
2902              this recursive walk, our parent will use the
2903              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
2904              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
2905           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
2906
2907           /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
2908              bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
2909              ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.
2910              Experiments show that with this simple check, we can save
2911              more than 20% of ASSERT_EXPRs.  */
2912           if (has_single_use (op))
2913             continue;
2914
2915           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
2916              range for it, and we don't find a previous assertion for
2917              it, create a new assertion location node for OP.  */
2918           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
2919             {
2920               register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
2921               need_assert = true;
2922             }
2923         }
2924
2925       /* Remember the last statement of the block.  */
2926       last = stmt;
2927     }
2928
2929   /* If BB's last statement is a conditional expression
2930      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
2931      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
2932   if (last
2933       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
2934       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
2935       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
2936     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
2937
2938   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
2939   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
2940        son;
2941        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
2942     need_assert |= find_assert_locations (son);
2943
2944   return need_assert;
2945 }
2946
2947
2948 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
2949    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
2950
2951 static bool
2952 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
2953 {
2954   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
2955   tree stmt, cond, assert_expr;
2956   edge_iterator ei;
2957   edge e;
2958
2959   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
2960   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
2961
2962   if (loc->e)
2963     {
2964       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
2965          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
2966 #if defined ENABLE_CHECKING
2967       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
2968           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
2969 #endif
2970
2971       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
2972       return true;
2973     }
2974
2975   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
2976      statement must not be the last statement in the block.  */
2977   stmt = bsi_stmt (loc->si);
2978   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
2979     {
2980       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
2981       return false;
2982     }
2983
2984   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
2985      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
2986      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
2987      out of BB.  */
2988   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
2989     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2990       {
2991         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
2992         return true;
2993       }
2994
2995   gcc_unreachable ();
2996 }
2997
2998
2999 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
3000    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
3001    found in ASSERTS_FOR[i].  */
3002
3003 static void
3004 process_assert_insertions (void)
3005 {
3006   unsigned i;
3007   bitmap_iterator bi;
3008   bool update_edges_p = false;
3009   int num_asserts = 0;
3010
3011   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3012     dump_all_asserts (dump_file);
3013
3014   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3015     {
3016       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3017       gcc_assert (loc);
3018
3019       while (loc)
3020         {
3021           assert_locus_t next = loc->next;
3022           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3023           free (loc);
3024           loc = next;
3025           num_asserts++;
3026         }
3027     }
3028
3029   if (update_edges_p)
3030     bsi_commit_edge_inserts ();
3031
3032   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3033     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3034              num_asserts);
3035 }
3036
3037
3038 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3039    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3040    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3041    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3042
3043    x = ...
3044    y = ...
3045    if (x < y)
3046      y = x - 2;
3047    else
3048      x = y + 3;
3049
3050    this pass will transform the code into:
3051
3052    x = ...
3053    y = ...
3054    if (x < y)
3055     {
3056       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3057       y = x - 2
3058     }
3059    else
3060     {
3061       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3062       x = y + 3
3063     }
3064
3065    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3066    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3067    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3068    definition of 'x'.  */
3069
3070 static void
3071 insert_range_assertions (void)
3072 {
3073   edge e;
3074   edge_iterator ei;
3075   bool update_ssa_p;
3076   
3077   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3078   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3079
3080   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3081   sbitmap_zero (blocks_visited);
3082
3083   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3084   asserts_for = XNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3085   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
3086
3087   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3088
3089   update_ssa_p = false;
3090   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3091     if (find_assert_locations (e->dest))
3092       update_ssa_p = true;
3093
3094   if (update_ssa_p)
3095     {
3096       process_assert_insertions ();
3097       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3098     }
3099
3100   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3101     {
3102       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3103       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3104     }
3105
3106   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3107   free (asserts_for);
3108   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3109 }
3110
3111
3112 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3113    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3114    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3115    VRP. 
3116    
3117    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3118    names that had useful range information attached to them.  For
3119    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3120    then N_i will have the range [3, +INF].
3121    
3122    However, by converting the assertion into the implied copy
3123    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3124    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3125    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3126    things like jump threading.
3127    
3128    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3129    VRP need to handle them appropriately. 
3130
3131    Another approach would be to make the range information a first
3132    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3133    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3134    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3135
3136 static void
3137 remove_range_assertions (void)
3138 {
3139   basic_block bb;
3140   block_stmt_iterator si;
3141
3142   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3143      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3144      referenced by the current BSI.  */
3145   FOR_EACH_BB (bb)
3146     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3147       {
3148         tree stmt = bsi_stmt (si);
3149
3150         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3151             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3152           {
3153             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3154             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3155             use_operand_p use_p;
3156             imm_use_iterator iter;
3157
3158             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3159             TREE_OPERAND (stmt, 1) = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3160             update_stmt (stmt);
3161
3162             /* The statement is now a copy.  Propagate the RHS into
3163                every use of the LHS.  */
3164             FOR_EACH_IMM_USE_SAFE (use_p, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
3165               {
3166                 SET_USE (use_p, ASSERT_EXPR_VAR (rhs));
3167                 update_stmt (USE_STMT (use_p));
3168               }
3169
3170             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3171             bsi_remove (&si, true);
3172           }
3173         else
3174           bsi_next (&si);
3175       }
3176
3177   sbitmap_free (blocks_visited);
3178 }
3179
3180
3181 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3182
3183 static bool
3184 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3185 {
3186   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3187       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3188       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3189           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3190     return true;
3191   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3192     {
3193       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3194
3195       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3196           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3197               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3198           && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3199         return true;
3200     }
3201   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3202     return true;
3203
3204   return false;
3205 }
3206
3207
3208 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3209
3210 static void
3211 vrp_initialize (void)
3212 {
3213   basic_block bb;
3214
3215   vr_value = XNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3216   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3217
3218   FOR_EACH_BB (bb)
3219     {
3220       block_stmt_iterator si;
3221       tree phi;
3222
3223       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3224         {
3225           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3226             {
3227               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3228               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
3229               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
3230             }
3231           else
3232             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
3233         }
3234
3235       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3236         {
3237           tree stmt = bsi_stmt (si);
3238
3239           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
3240             {
3241               ssa_op_iter i;
3242               tree def;
3243               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
3244                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3245               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
3246             }
3247           else
3248             {
3249               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
3250             }
3251         }
3252     }
3253 }
3254
3255
3256 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
3257    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
3258
3259 static enum ssa_prop_result
3260 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
3261 {
3262   tree lhs, rhs, def;
3263   ssa_op_iter iter;
3264
3265   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3266   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3267
3268   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
3269   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3270       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3271           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
3272     {
3273       struct loop *l;
3274       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3275
3276       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
3277
3278       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
3279          else about the range of LHS by examining scalar evolution
3280          information.  */
3281       if (cfg_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
3282         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
3283
3284       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
3285         {
3286           *output_p = lhs;
3287
3288           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3289             {
3290               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
3291               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
3292               fprintf (dump_file, ": ");
3293               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
3294               fprintf (dump_file, "\n\n");
3295             }
3296
3297           if (new_vr.type == VR_VARYING)
3298             return SSA_PROP_VARYING;
3299
3300           return SSA_PROP_INTERESTING;
3301         }
3302
3303       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3304     }
3305   
3306   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
3307   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3308     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3309
3310   return SSA_PROP_VARYING;
3311 }
3312
3313
3314 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
3315    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
3316    compare_range_with_value.  */
3317
3318 static tree
3319 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val)
3320 {
3321   bitmap_iterator bi;
3322   unsigned i;
3323   bitmap e;
3324   tree retval, t;
3325   
3326   t = retval = NULL_TREE;
3327
3328   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
3329   e = get_value_range (var)->equiv;
3330
3331   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
3332      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
3333      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
3334   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3335
3336   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
3337     {
3338       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
3339
3340       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
3341          range.  This allows us to compare against names that may
3342          have N_i in their ranges.  */
3343       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
3344         {
3345           equiv_vr.type = VR_RANGE;
3346           equiv_vr.min = ssa_name (i);
3347           equiv_vr.max = ssa_name (i);
3348         }
3349
3350       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val);
3351       if (t)
3352         {
3353           /* All the ranges should compare the same against VAL.  */
3354           gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3355           retval = t;
3356         }
3357     }
3358
3359   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
3360   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
3361
3362   if (retval)
3363     return retval;
3364
3365   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
3366   return NULL_TREE;
3367 }
3368
3369
3370 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
3371    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
3372    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
3373    returned by compare_ranges.  */
3374
3375 static tree
3376 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2)
3377 {
3378   tree t, retval;
3379   bitmap e1, e2;
3380   bitmap_iterator bi1, bi2;
3381   unsigned i1, i2;
3382
3383   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
3384      ranges of every name equivalent to N2.  */
3385   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
3386   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
3387
3388   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
3389      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
3390      ranges.  */
3391   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3392   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3393
3394   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
3395      names can be compared without checking their ranges.  */
3396   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
3397     {
3398       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3399       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3400
3401       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
3402              ? boolean_true_node
3403              : boolean_false_node;
3404     }
3405
3406   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
3407      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
3408      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
3409   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
3410     {
3411       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
3412
3413       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
3414       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
3415         {
3416           vr1.type = VR_RANGE;
3417           vr1.min = ssa_name (i1);
3418           vr1.max = ssa_name (i1);
3419         }
3420
3421       t = retval = NULL_TREE;
3422       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
3423         {
3424           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
3425
3426           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
3427             {
3428               vr2.type = VR_RANGE;
3429               vr2.min = ssa_name (i2);
3430               vr2.max = ssa_name (i2);
3431             }
3432
3433           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2);
3434           if (t)
3435             {
3436               /* All the ranges in the equivalent sets should compare
3437                  the same.  */
3438               gcc_assert (retval == NULL || t == retval);
3439               retval = t;
3440             }
3441         }
3442
3443       if (retval)
3444         {
3445           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3446           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3447           return retval;
3448         }
3449     }
3450
3451   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
3452      comparison.  */
3453   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
3454   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
3455   return NULL_TREE;
3456 }
3457
3458
3459 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
3460    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
3461    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
3462    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
3463    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
3464
3465    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
3466    the operands in COND are used when trying to compute its value.
3467    This is only used during final substitution.  During propagation,
3468    we only check the range of each variable and not its equivalents.  */
3469
3470 tree
3471 vrp_evaluate_conditional (tree cond, bool use_equiv_p)
3472 {
3473   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
3474               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
3475
3476   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3477     {
3478       value_range_t *vr;
3479       tree retval;
3480
3481       if (use_equiv_p)
3482         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node);
3483       else
3484         {
3485           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
3486           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node);
3487         }
3488
3489       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
3490       if (retval)
3491         return retval;
3492
3493       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
3494          return it.  */
3495       vr = get_value_range (cond);
3496       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
3497         return vr->min;
3498     }
3499   else
3500     {
3501       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3502       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
3503
3504       /* We only deal with integral and pointer types.  */
3505       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3506           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
3507         return NULL_TREE;
3508
3509       if (use_equiv_p)
3510         {
3511           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3512             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3513           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3514             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1);
3515           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3516             return compare_name_with_value (
3517                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0);
3518         }
3519       else
3520         {
3521           value_range_t *vr0, *vr1;
3522
3523           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
3524           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
3525
3526           if (vr0 && vr1)
3527             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1);
3528           else if (vr0 && vr1 == NULL)
3529             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1);
3530           else if (vr0 == NULL && vr1)
3531             return compare_range_with_value (
3532                     swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0);
3533         }
3534     }
3535
3536   /* Anything else cannot be computed statically.  */
3537   return NULL_TREE;
3538 }
3539
3540
3541 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
3542    will be taken out of STMT's basic block, record it in
3543    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
3544    SSA_PROP_VARYING.  */
3545
3546 static enum ssa_prop_result
3547 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
3548 {
3549   tree cond, val;
3550
3551   *taken_edge_p = NULL;
3552
3553   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
3554      add ASSERT_EXPRs for them.  */
3555   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3556     return SSA_PROP_VARYING;
3557
3558   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3559
3560   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3561     {
3562       tree use;
3563       ssa_op_iter i;
3564
3565       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
3566       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
3567       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
3568       
3569       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
3570         {
3571           fprintf (dump_file, "\t");
3572           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
3573           fprintf (dump_file, ": ");
3574           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
3575         }
3576
3577       fprintf (dump_file, "\n");
3578     }
3579
3580   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
3581      ranges of each of its operands.
3582      
3583      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
3584      because those ranges may not yet be final and with the current
3585      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
3586      of the names in the equivalence set have changed.
3587
3588      For instance, given the following code fragment
3589
3590         i_5 = PHI <8, i_13>
3591         ...
3592         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
3593         if (i_14 == 1)
3594           ...
3595
3596      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
3597      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
3598      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
3599      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
3600      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
3601      determine that the predicate is always false.
3602
3603      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
3604      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
3605      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
3606      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
3607      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
3608      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
3609      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
3610      is not visited again, which stops propagation from visiting
3611      statements in the THEN clause of that if().
3612
3613      To properly fix this we would need to keep the previous range
3614      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
3615      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
3616      range [8, 8] to VR_VARYING.
3617
3618      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
3619      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
3620      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
3621      4 more predicates folded in SPEC.  */
3622   val = vrp_evaluate_conditional (cond, false);
3623   if (val)
3624     *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
3625
3626   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3627     {
3628       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
3629       if (val == NULL_TREE)
3630         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
3631       else
3632         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
3633     }
3634
3635   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
3636 }
3637
3638
3639 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
3640    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
3641    interesting range into *OUTPUT_P.
3642
3643    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
3644    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
3645
3646    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
3647
3648 static enum ssa_prop_result
3649 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
3650 {
3651   tree def;
3652   ssa_op_iter iter;
3653   stmt_ann_t ann;
3654
3655   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3656     {
3657       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
3658       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
3659       fprintf (dump_file, "\n");
3660     }
3661
3662   ann = stmt_ann (stmt);
3663   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3664       && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
3665     return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
3666   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3667     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
3668
3669   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
3670      their outputs varying and prevent further simulation.  */
3671   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3672     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
3673
3674   return SSA_PROP_VARYING;
3675 }
3676
3677
3678 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
3679    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
3680    
3681    The meeting rules are as follows:
3682
3683    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
3684
3685    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
3686       union of VR0 and VR1.  */
3687
3688 static void
3689 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
3690 {
3691   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
3692     {
3693       copy_value_range (vr0, vr1);
3694       return;
3695     }
3696
3697   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
3698     {
3699       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3700       return;
3701     }
3702
3703   if (vr0->type == VR_VARYING)
3704     {
3705       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
3706       return;
3707     }
3708
3709   if (vr1->type == VR_VARYING)
3710     {
3711       set_value_range_to_varying (vr0);
3712       return;
3713     }
3714
3715   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
3716     {
3717       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
3718          union of both ranges.  */
3719       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3720         {
3721           int cmp;
3722           tree min, max;
3723
3724           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
3725              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
3726              VARYING.  */
3727           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
3728           if (cmp == 0 || cmp == 1)
3729             min = vr1->min;
3730           else if (cmp == -1)
3731             min = vr0->min;
3732           else
3733             {
3734               set_value_range_to_varying (vr0);
3735               return;
3736             }
3737
3738           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
3739              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
3740              the result is VARYING.  */
3741           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
3742           if (cmp == 0 || cmp == -1)
3743             max = vr1->max;
3744           else if (cmp == 1)
3745             max = vr0->max;
3746           else
3747             {
3748               set_value_range_to_varying (vr0);
3749               return;
3750             }
3751
3752           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3753              the two sets.  */
3754           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3755             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3756           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3757             bitmap_clear (vr0->equiv);
3758
3759           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
3760         }
3761       else
3762         goto no_meet;
3763     }
3764   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3765     {
3766       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
3767       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
3768           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
3769           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
3770         {
3771           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3772              the two sets.  */
3773           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3774             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3775           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3776             bitmap_clear (vr0->equiv);
3777         }
3778       else
3779         goto no_meet;
3780     }
3781   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3782     {
3783       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
3784          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
3785          result of the meet operation is the anti-range.  */
3786       if (!symbolic_range_p (vr0)
3787           && !symbolic_range_p (vr1)
3788           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
3789         {
3790           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
3791              set.  We need to compute the intersection of the two
3792              equivalence sets.  */
3793           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3794             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
3795
3796           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
3797              the two sets.  */
3798           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
3799             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
3800           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
3801             bitmap_clear (vr0->equiv);
3802         }
3803       else
3804         goto no_meet;
3805     }
3806   else
3807     gcc_unreachable ();
3808
3809   return;
3810
3811 no_meet:
3812   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
3813      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
3814      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
3815      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
3816      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
3817   if (!symbolic_range_p (vr0)
3818       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
3819           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
3820       && !symbolic_range_p (vr1)
3821       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
3822           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
3823     {
3824       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
3825
3826       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
3827          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
3828       if (vr0->equiv)
3829         bitmap_clear (vr0->equiv);
3830     }
3831   else
3832     set_value_range_to_varying (vr0);
3833 }
3834
3835
3836 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
3837    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
3838    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
3839
3840 static enum ssa_prop_result
3841 vrp_visit_phi_node (tree phi)
3842 {
3843   int i;
3844   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
3845   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
3846   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3847
3848   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
3849
3850   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3851     {
3852       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
3853       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
3854     }
3855
3856   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
3857     {
3858       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
3859
3860       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3861         {
3862           fprintf (dump_file,
3863               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
3864               i, e->src->index, e->dest->index,
3865               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
3866         }
3867
3868       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
3869         {
3870           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
3871           value_range_t vr_arg;
3872
3873           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3874             vr_arg = *(get_value_range (arg));
3875           else
3876             {
3877               vr_arg.type = VR_RANGE;
3878               vr_arg.min = arg;
3879               vr_arg.max = arg;
3880               vr_arg.equiv = NULL;
3881             }
3882
3883           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3884             {
3885               fprintf (dump_file, "\t");
3886               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
3887               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
3888               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
3889               fprintf (dump_file, "\n");
3890             }
3891
3892           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
3893
3894           if (vr_result.type == VR_VARYING)
3895             break;
3896         }
3897     }
3898
3899   if (vr_result.type == VR_VARYING)
3900     goto varying;
3901
3902   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
3903      when the new value is slightly bigger or smaller than the
3904      previous one.  */
3905   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
3906     {
3907       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3908         {
3909           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
3910           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
3911
3912           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
3913              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
3914              iterating millions of times to reach -INF, and in the
3915              other case to avoid infinite bouncing between different
3916              minimums.  */
3917           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
3918             vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
3919
3920           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
3921              the previous one, go all the way to +INF.  */
3922           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
3923             vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
3924
3925           /* If we ended up with a (-INF, +INF) range, set it to
3926              VARYING.  */
3927           if (vr_result.min == TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min))
3928               && vr_result.max == TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)))
3929             goto varying;
3930         }
3931     }
3932
3933   /* If the new range is different than the previous value, keep
3934      iterating.  */
3935   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
3936     return SSA_PROP_INTERESTING;
3937
3938   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
3939   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
3940
3941   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
3942 varying:
3943   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
3944   return SSA_PROP_VARYING;
3945 }
3946
3947 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
3948    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
3949    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
3950
3951 static void
3952 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
3953 {
3954   tree val = NULL;
3955   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3956   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3957
3958   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
3959     {
3960       val = integer_one_node;
3961     }
3962   else
3963     {
3964       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node);
3965     }
3966
3967   if (val && integer_onep (val))
3968     {
3969       tree t;
3970       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3971       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
3972
3973       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
3974         {
3975           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
3976           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
3977         }
3978       else
3979         {
3980           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
3981           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
3982           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
3983           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
3984         }
3985
3986       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
3987       update_stmt (stmt);
3988     }
3989 }
3990
3991 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
3992    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
3993    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
3994
3995 static void
3996 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
3997 {
3998   tree val = NULL;
3999   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4000   tree type = TREE_TYPE (op);
4001   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4002
4003   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4004     {
4005       val = integer_zero_node;
4006     }
4007   else if (vr)
4008     {
4009       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4010       if (!val)
4011         {
4012           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node);
4013
4014           if (val)
4015             {
4016               if (integer_zerop (val))
4017                 val = integer_one_node;
4018               else if (integer_onep (val))
4019                 val = integer_zero_node;
4020             }
4021         }
4022
4023       if (val
4024           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
4025         {
4026           tree t;
4027
4028           if (integer_onep (val))
4029             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
4030           else
4031             t = op;
4032
4033           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4034           update_stmt (stmt);
4035         }
4036     }
4037 }
4038
4039 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
4040    a known value range VR.
4041
4042    If there is one and only one value which will satisfy the
4043    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
4044
4045 static tree
4046 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
4047                       tree op1, value_range_t *vr)
4048 {
4049   tree min = NULL;
4050   tree max = NULL;
4051
4052   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
4053      the conditional as it was written.  */
4054   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
4055     {
4056       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4057
4058       max = op1;
4059       if (cond_code == LT_EXPR)
4060         {
4061           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4062           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
4063         }
4064     }
4065   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
4066     {
4067       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
4068
4069       min = op1;
4070       if (cond_code == GT_EXPR)
4071         {
4072           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
4073           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
4074         }
4075     }
4076
4077   /* Now refine the minimum and maximum values using any
4078      value range information we have for op0.  */
4079   if (min && max)
4080     {
4081       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
4082         min = min;
4083       else
4084         min = vr->min;
4085       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
4086         max = max;
4087       else
4088         max = vr->max;
4089
4090       /* If the new min/max values have converged to a single value,
4091          then there is only one value which can satisfy the condition,
4092          return that value.  */
4093       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
4094         return min;
4095     }
4096   return NULL;
4097 }
4098
4099 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
4100    test if the range information indicates only one value can satisfy
4101    the original conditional.  */
4102
4103 static void
4104 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
4105 {
4106   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4107   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4108   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4109   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
4110
4111   if (cond_code != NE_EXPR
4112       && cond_code != EQ_EXPR
4113       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
4114       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4115       && is_gimple_min_invariant (op1))
4116     {
4117       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
4118           
4119       /* If we have range information for OP0, then we might be
4120          able to simplify this conditional. */
4121       if (vr->type == VR_RANGE)
4122         {
4123           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4124
4125           if (new)
4126             {
4127               if (dump_file)
4128                 {
4129                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4130                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4131                   fprintf (dump_file, " into ");
4132                 }
4133
4134               COND_EXPR_COND (stmt)
4135                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4136               update_stmt (stmt);
4137
4138               if (dump_file)
4139                 {
4140                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4141                   fprintf (dump_file, "\n");
4142                 }
4143               return;
4144
4145             }
4146
4147           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
4148              with integral types here, so no need to worry about
4149              issues with inverting FP comparisons.  */
4150           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
4151           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
4152
4153           if (new)
4154             {
4155               if (dump_file)
4156                 {
4157                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
4158                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4159                   fprintf (dump_file, " into ");
4160                 }
4161
4162               COND_EXPR_COND (stmt)
4163                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
4164               update_stmt (stmt);
4165
4166               if (dump_file)
4167                 {
4168                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
4169                   fprintf (dump_file, "\n");
4170                 }
4171               return;
4172
4173             }
4174         }
4175     }
4176 }
4177
4178 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
4179
4180 void
4181 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
4182 {
4183   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4184     {
4185       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4186       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
4187
4188       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
4189          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
4190          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4191       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
4192           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
4193           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4194         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
4195
4196       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
4197       if (rhs_code == ABS_EXPR
4198           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
4199           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
4200         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
4201     }
4202   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
4203            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
4204     {
4205       simplify_cond_using_ranges (stmt);
4206     }
4207 }
4208
4209
4210
4211 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
4212
4213 static void
4214 vrp_finalize (void)
4215 {
4216   size_t i;
4217   prop_value_t *single_val_range;
4218   bool do_value_subst_p;
4219
4220   if (dump_file)
4221     {
4222       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
4223       dump_all_value_ranges (dump_file);
4224       fprintf (dump_file, "\n");
4225     }
4226
4227   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
4228      values can be substituted as any other copy/const propagated
4229      value using substitute_and_fold.  */
4230   single_val_range = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
4231   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
4232
4233   do_value_subst_p = false;
4234   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4235     if (vr_value[i]
4236         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
4237         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
4238       {
4239         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
4240         do_value_subst_p = true;
4241       }
4242
4243   if (!do_value_subst_p)
4244     {
4245       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
4246          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
4247       free (single_val_range);
4248       single_val_range = NULL;
4249     }
4250
4251   substitute_and_fold (single_val_range, true);
4252
4253   /* Free allocated memory.  */
4254   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
4255     if (vr_value[i])
4256       {
4257         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
4258         free (vr_value[i]);
4259       }
4260
4261   free (single_val_range);
4262   free (vr_value);
4263 }
4264
4265
4266 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
4267    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
4268    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
4269    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
4270    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
4271
4272    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
4273    instead of constants.
4274
4275    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
4276    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
4277
4278      1  x_9 = p_3->a;
4279      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
4280      3  if (p_4 == q_2)
4281      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
4282      5  endif
4283      6  if (q_2)
4284         
4285    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
4286    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
4287    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
4288
4289    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
4290    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
4291    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
4292    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
4293
4294    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
4295    between names so that we can take advantage of information from
4296    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
4297    equivalency relation is transitive but not symmetric.
4298    
4299    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
4300    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
4301    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
4302
4303    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
4304    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
4305    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
4306    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
4307    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
4308    probabilities to aid branch prediction.  */
4309
4310 static void
4311 execute_vrp (void)
4312 {
4313   insert_range_assertions ();
4314
4315   cfg_loops = loop_optimizer_init (NULL);
4316   if (cfg_loops)
4317     scev_initialize (cfg_loops);
4318
4319   vrp_initialize ();
4320   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
4321   vrp_finalize ();
4322
4323   if (cfg_loops)
4324     {
4325       scev_finalize ();
4326       loop_optimizer_finalize (cfg_loops, NULL);
4327       current_loops = NULL;
4328     }
4329
4330   remove_range_assertions ();
4331 }
4332
4333 static bool
4334 gate_vrp (void)
4335 {
4336   return flag_tree_vrp != 0;
4337 }
4338
4339 struct tree_opt_pass pass_vrp =
4340 {
4341   "vrp",                                /* name */
4342   gate_vrp,                             /* gate */
4343   execute_vrp,                          /* execute */
4344   NULL,                                 /* sub */
4345   NULL,                                 /* next */
4346   0,                                    /* static_pass_number */
4347   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
4348   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
4349   0,                                    /* properties_provided */
4350   0,                                    /* properties_destroyed */
4351   0,                                    /* todo_flags_start */
4352   TODO_cleanup_cfg
4353     | TODO_ggc_collect
4354     | TODO_verify_ssa
4355     | TODO_dump_func
4356     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
4357   0                                     /* letter */
4358 };