OSDN Git Service

2010-03-11 Richard Guenther <rguenther@suse.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 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 3, 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 COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "flags.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "basic-block.h"
29 #include "tree-flow.h"
30 #include "tree-pass.h"
31 #include "tree-dump.h"
32 #include "timevar.h"
33 #include "diagnostic.h"
34 #include "toplev.h"
35 #include "intl.h"
36 #include "cfgloop.h"
37 #include "tree-scalar-evolution.h"
38 #include "tree-ssa-propagate.h"
39 #include "tree-chrec.h"
40
41
42 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
43    for still active basic-blocks.  */
44 static sbitmap *live;
45
46 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
47
48 static bool
49 live_on_edge (edge e, tree name)
50 {
51   return (live[e->dest->index]
52           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
53 }
54
55 /* Local functions.  */
56 static int compare_values (tree val1, tree val2);
57 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
58 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
59 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
60                                                      tree, tree, bool, bool *,
61                                                      bool *);
62
63 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
64    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
65    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
66    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
67    SSA name.  */
68 struct assert_locus_d
69 {
70   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
71   basic_block bb;
72
73   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
74      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
75   edge e;
76
77   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
78   gimple_stmt_iterator si;
79
80   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
81   enum tree_code comp_code;
82
83   /* Value being compared against.  */
84   tree val;
85
86   /* Expression to compare.  */
87   tree expr;
88
89   /* Next node in the linked list.  */
90   struct assert_locus_d *next;
91 };
92
93 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
94
95 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
96    assertions that should be inserted in the IL.  */
97 static bitmap need_assert_for;
98
99 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
100    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
101    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
102 static assert_locus_t *asserts_for;
103
104 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
105    of values that SSA name N_I may take.  */
106 static value_range_t **vr_value;
107
108 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
109    number of executable edges we saw the last time we visited the
110    node.  */
111 static int *vr_phi_edge_counts;
112
113 typedef struct {
114   gimple stmt;
115   tree vec;
116 } switch_update;
117
118 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
119 DEF_VEC_O(switch_update);
120 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
121 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
122
123
124 /* Return the maximum value for TYPE.  */
125
126 static inline tree
127 vrp_val_max (const_tree type)
128 {
129   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
130     return NULL_TREE;
131
132   return TYPE_MAX_VALUE (type);
133 }
134
135 /* Return the minimum value for TYPE.  */
136
137 static inline tree
138 vrp_val_min (const_tree type)
139 {
140   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
141     return NULL_TREE;
142
143   return TYPE_MIN_VALUE (type);
144 }
145
146 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
147    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
148    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
149    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
150    to the integer constant with the same value in the type.  */
151
152 static inline bool
153 vrp_val_is_max (const_tree val)
154 {
155   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
156   return (val == type_max
157           || (type_max != NULL_TREE
158               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
159 }
160
161 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
162    will be true for a negative overflow infinity.  */
163
164 static inline bool
165 vrp_val_is_min (const_tree val)
166 {
167   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
168   return (val == type_min
169           || (type_min != NULL_TREE
170               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
171 }
172
173
174 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
175    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
176    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
177    is distinct from a half-range, which will go from some number to
178    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
179
180 static inline bool
181 needs_overflow_infinity (const_tree type)
182 {
183   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
184 }
185
186 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
187    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
188    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
189    cases which would require signed overflow--we drop them to
190    VARYING.  */
191
192 static inline bool
193 supports_overflow_infinity (const_tree type)
194 {
195   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
196 #ifdef ENABLE_CHECKING
197   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
198 #endif
199   return (min != NULL_TREE
200           && CONSTANT_CLASS_P (min)
201           && max != NULL_TREE
202           && CONSTANT_CLASS_P (max));
203 }
204
205 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
206    corresponding overflow infinity.  */
207
208 static inline tree
209 make_overflow_infinity (tree val)
210 {
211 #ifdef ENABLE_CHECKING
212   gcc_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
213 #endif
214   val = copy_node (val);
215   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
216   return val;
217 }
218
219 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
220
221 static inline tree
222 negative_overflow_infinity (tree type)
223 {
224 #ifdef ENABLE_CHECKING
225   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
226 #endif
227   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
228 }
229
230 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
231
232 static inline tree
233 positive_overflow_infinity (tree type)
234 {
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
239 }
240
241 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
242
243 static inline bool
244 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
245 {
246   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
247           && CONSTANT_CLASS_P (val)
248           && TREE_OVERFLOW (val)
249           && vrp_val_is_min (val));
250 }
251
252 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
253
254 static inline bool
255 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
256 {
257   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
258           && CONSTANT_CLASS_P (val)
259           && TREE_OVERFLOW (val)
260           && vrp_val_is_max (val));
261 }
262
263 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
264
265 static inline bool
266 is_overflow_infinity (const_tree val)
267 {
268   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
269           && CONSTANT_CLASS_P (val)
270           && TREE_OVERFLOW (val)
271           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
272 }
273
274 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
275
276 static inline bool
277 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
278 {
279   if (is_gimple_assign (stmt)
280       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
281       GIMPLE_SINGLE_RHS)
282     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
283   return false;
284 }
285
286 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
287    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
288    confusing a regular value with an overflow value.  */
289
290 static inline tree
291 avoid_overflow_infinity (tree val)
292 {
293   if (!is_overflow_infinity (val))
294     return val;
295
296   if (vrp_val_is_max (val))
297     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
298   else
299     {
300 #ifdef ENABLE_CHECKING
301       gcc_assert (vrp_val_is_min (val));
302 #endif
303       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
304     }
305 }
306
307
308 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
309    current function signature.  */
310
311 static bool
312 nonnull_arg_p (const_tree arg)
313 {
314   tree t, attrs, fntype;
315   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
316
317   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
318
319   /* The static chain decl is always non null.  */
320   if (arg == cfun->static_chain_decl)
321     return true;
322
323   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
324   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
325
326   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
327   if (attrs == NULL_TREE)
328     return false;
329
330   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
331   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
332     return true;
333
334   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
335   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
336        t;
337        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
338     {
339       if (t == arg)
340         break;
341     }
342
343   gcc_assert (t == arg);
344
345   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
346   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
347     {
348       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
349         return true;
350     }
351
352   return false;
353 }
354
355
356 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
357
358 static inline void
359 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
360 {
361   vr->type = VR_VARYING;
362   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
363   if (vr->equiv)
364     bitmap_clear (vr->equiv);
365 }
366
367
368 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
369
370 static void
371 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
372                  tree max, bitmap equiv)
373 {
374 #if defined ENABLE_CHECKING
375   /* Check the validity of the range.  */
376   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
377     {
378       int cmp;
379
380       gcc_assert (min && max);
381
382       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
383         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
384
385       cmp = compare_values (min, max);
386       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
387
388       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
389         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
390                     || !is_overflow_infinity (max));
391     }
392
393   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
394     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
395
396   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
397     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
398 #endif
399
400   vr->type = t;
401   vr->min = min;
402   vr->max = max;
403
404   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
405      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
406   if (vr->equiv == NULL
407       && equiv != NULL)
408     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
409
410   if (equiv != vr->equiv)
411     {
412       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
413         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
414       else
415         bitmap_clear (vr->equiv);
416     }
417 }
418
419
420 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
421    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
422    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
423    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
424    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
425    to varying.
426    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
427    extract ranges from var + CST op limit.  */
428
429 static void
430 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
431                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
432 {
433   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
434   if ((t != VR_RANGE
435        && t != VR_ANTI_RANGE)
436       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
437       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
438     {
439       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
440       return;
441     }
442
443   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
444      to adjust them.  */
445   if (tree_int_cst_lt (max, min))
446     {
447       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
448       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one, 0);
449       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one, 0);
450       min = tmp;
451
452       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
453          that again.  But this represents an empty value range, so drop
454          to varying in this case.  */
455       if (tree_int_cst_lt (max, min))
456         {
457           set_value_range_to_varying (vr);
458           return;
459         }
460
461       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
462     }
463
464   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
465   if (t == VR_ANTI_RANGE)
466     {
467       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
468       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
469
470       if (is_min && is_max)
471         {
472           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
473           set_value_range_to_varying (vr);
474           return;
475         }
476       else if (is_min
477                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
478                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
479                     && integer_zerop (max)))
480         {
481           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
482           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one, 0);
483           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
484           t = VR_RANGE;
485         }
486       else if (is_max)
487         {
488           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
489           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one, 0);
490           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
491           t = VR_RANGE;
492         }
493     }
494
495   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
496 }
497
498 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
499
500 static inline void
501 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
502 {
503   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
504 }
505
506 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
507    with values we get from statements, and exists to clear the
508    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
509    infinity when we shouldn't.  */
510
511 static inline void
512 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
513 {
514   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
515   val = avoid_overflow_infinity (val);
516   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
517 }
518
519 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
520    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
521    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
522    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
523    overflow does not occur.  */
524
525 static inline void
526 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
527                                 bool overflow_infinity)
528 {
529   tree zero;
530
531   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
532     {
533       set_value_range_to_varying (vr);
534       return;
535     }
536
537   zero = build_int_cst (type, 0);
538   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
539                    (overflow_infinity
540                     ? positive_overflow_infinity (type)
541                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
542                    vr->equiv);
543 }
544
545 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
546
547 static inline void
548 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
549 {
550   tree zero = build_int_cst (type, 0);
551   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
552 }
553
554
555 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
556
557 static inline void
558 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
559 {
560   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
561 }
562
563
564 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
565
566 static inline void
567 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
568 {
569   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
570     set_value_range_to_varying (vr);
571   else
572     set_value_range (vr, VR_RANGE,
573                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
574                      vr->equiv);
575 }
576
577
578 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
579
580 static inline void
581 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
582 {
583   vr->type = VR_UNDEFINED;
584   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
585   if (vr->equiv)
586     bitmap_clear (vr->equiv);
587 }
588
589
590 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
591    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
592
593 static void
594 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
595 {
596   int cmp;
597
598   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
599   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
600   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
601   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
602   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
603   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
604   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
605     {
606       set_value_range_to_varying (vr);
607       return;
608     }
609   cmp = compare_values (min, max);
610   if (cmp == -1)
611     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
612   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
613     {
614       max = min;
615       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
616     }
617   else
618     {
619       set_value_range_to_varying (vr);
620       return;
621     }
622   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
623 }
624
625
626 /* Return value range information for VAR.
627
628    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
629    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
630
631 static value_range_t *
632 get_value_range (const_tree var)
633 {
634   value_range_t *vr;
635   tree sym;
636   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
637
638   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
639   if (! vr_value)
640     return NULL;
641
642   vr = vr_value[ver];
643   if (vr)
644     return vr;
645
646   /* Create a default value range.  */
647   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
648
649   /* Defer allocating the equivalence set.  */
650   vr->equiv = NULL;
651
652   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
653      in VAR's type.  */
654   sym = SSA_NAME_VAR (var);
655   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
656     {
657       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
658          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
659          default definitions of PARM_DECLs.  */
660       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
661           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
662           && nonnull_arg_p (sym))
663         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
664       else
665         set_value_range_to_varying (vr);
666     }
667
668   return vr;
669 }
670
671 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
672
673 static inline bool
674 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
675 {
676   if (val1 == val2)
677     return true;
678   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
679     return false;
680   if (is_overflow_infinity (val1))
681     return is_overflow_infinity (val2);
682   return true;
683 }
684
685 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
686
687 static inline bool
688 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
689 {
690   return (b1 == b2
691           || (b1 && b2
692               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
693 }
694
695 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
696    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
697    value.
698
699    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
700    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
701    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
702    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
703    is the range object associated with another SSA name.  */
704
705 static inline bool
706 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
707 {
708   value_range_t *old_vr;
709   bool is_new;
710
711   /* Update the value range, if necessary.  */
712   old_vr = get_value_range (var);
713   is_new = old_vr->type != new_vr->type
714            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
715            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
716            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
717
718   if (is_new)
719     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
720                      new_vr->equiv);
721
722   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
723
724   return is_new;
725 }
726
727
728 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
729    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
730
731 static void
732 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
733 {
734   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
735   value_range_t *vr = vr_value[ver];
736
737   if (*equiv == NULL)
738     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
739   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
740   if (vr && vr->equiv)
741     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
742 }
743
744
745 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
746
747 static inline bool
748 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
749 {
750   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
751          && integer_zerop (vr->min)
752          && integer_zerop (vr->max);
753 }
754
755
756 /* Return true if VR is [0, 0].  */
757
758 static inline bool
759 range_is_null (value_range_t *vr)
760 {
761   return vr->type == VR_RANGE
762          && integer_zerop (vr->min)
763          && integer_zerop (vr->max);
764 }
765
766
767 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
768
769 static inline bool
770 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
771 {
772   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
773           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
774 }
775
776 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
777
778 static inline bool
779 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
780 {
781   return (vr->type == VR_RANGE
782           && (is_overflow_infinity (vr->min)
783               || is_overflow_infinity (vr->max)));
784 }
785
786 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
787    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
788    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
789    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
790    uses an overflow infinity.  */
791
792 static bool
793 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
794 {
795   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
796   if (is_overflow_infinity (vr->min))
797     {
798       *strict_overflow_p = true;
799       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
800         return false;
801     }
802   if (is_overflow_infinity (vr->max))
803     {
804       *strict_overflow_p = true;
805       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
806         return false;
807     }
808   return true;
809 }
810
811
812 /* Like tree_expr_nonnegative_warnv_p, but this function uses value
813    ranges obtained so far.  */
814
815 static bool
816 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr, bool *strict_overflow_p)
817 {
818   return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (expr, strict_overflow_p)
819           || (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME
820               && ssa_name_nonnegative_p (expr)));
821 }
822
823 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
824    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
825    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
826    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
827
828 static bool
829 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
830 {
831   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
832   switch (get_gimple_rhs_class (code))
833     {
834     case GIMPLE_UNARY_RHS:
835       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
836                                              gimple_expr_type (stmt),
837                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
838                                              strict_overflow_p);
839     case GIMPLE_BINARY_RHS:
840       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
841                                               gimple_expr_type (stmt),
842                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
843                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
844                                               strict_overflow_p);
845     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
846       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
847                                               strict_overflow_p);
848     case GIMPLE_INVALID_RHS:
849       gcc_unreachable ();
850     default:
851       gcc_unreachable ();
852     }
853 }
854
855 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
856    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
857    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
858    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
859
860 static bool
861 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
862 {
863   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
864     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
865   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
866     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
867
868   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
869                                         gimple_call_fndecl (stmt),
870                                         arg0,
871                                         arg1,
872                                         strict_overflow_p);
873 }
874
875 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
876    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
877    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
878    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
879
880 static bool
881 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
882 {
883   switch (gimple_code (stmt))
884     {
885     case GIMPLE_ASSIGN:
886       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
887     case GIMPLE_CALL:
888       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
889     default:
890       gcc_unreachable ();
891     }
892 }
893
894 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
895    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
896    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
897    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
898
899 static bool
900 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
901 {
902   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
903   switch (get_gimple_rhs_class (code))
904     {
905     case GIMPLE_UNARY_RHS:
906       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
907                                          gimple_expr_type (stmt),
908                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
909                                          strict_overflow_p);
910     case GIMPLE_BINARY_RHS:
911       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
912                                           gimple_expr_type (stmt),
913                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
914                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
915                                           strict_overflow_p);
916     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
917       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
918                                           strict_overflow_p);
919     case GIMPLE_INVALID_RHS:
920       gcc_unreachable ();
921     default:
922       gcc_unreachable ();
923     }
924 }
925
926 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
927    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
928    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
929    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
930
931 static bool
932 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
933 {
934   switch (gimple_code (stmt))
935     {
936     case GIMPLE_ASSIGN:
937       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
938     case GIMPLE_CALL:
939       return gimple_alloca_call_p (stmt);
940     default:
941       gcc_unreachable ();
942     }
943 }
944
945 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
946    obtained so far.  */
947
948 static bool
949 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
950 {
951   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
952     return true;
953
954   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
955      is nonnull if X is nonnull.  */
956   if (is_gimple_assign (stmt)
957       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
958     {
959       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
960       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
961
962       if (base != NULL_TREE
963           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
964           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
965         {
966           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
967           if (range_is_nonnull (vr))
968             return true;
969         }
970     }
971
972   return false;
973 }
974
975 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
976    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
977
978 static bool
979 valid_value_p (tree expr)
980 {
981   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
982     return true;
983
984   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
985       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
986     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
987             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
988
989   return is_gimple_min_invariant (expr);
990 }
991
992 /* Return
993    1 if VAL < VAL2
994    0 if !(VAL < VAL2)
995    -2 if those are incomparable.  */
996 static inline int
997 operand_less_p (tree val, tree val2)
998 {
999   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1000   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1001     {
1002       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1003         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1004       else
1005         {
1006           if (INT_CST_LT (val, val2))
1007             return 1;
1008         }
1009     }
1010   else
1011     {
1012       tree tcmp;
1013
1014       fold_defer_overflow_warnings ();
1015
1016       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1017
1018       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1019
1020       if (!tcmp
1021           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1022         return -2;
1023
1024       if (!integer_zerop (tcmp))
1025         return 1;
1026     }
1027
1028   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1029   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1030     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1031   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1032     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1033
1034   return 0;
1035 }
1036
1037 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1038
1039         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1040         -1 if VAL1 < VAL2,
1041          0 if VAL1 == VAL2,
1042         +1 if VAL1 > VAL2, and
1043         +2 if VAL1 != VAL2
1044
1045    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1046    and values that cannot be compared at compile time.
1047
1048    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1049    true if the return value is only valid if we assume that signed
1050    overflow is undefined.  */
1051
1052 static int
1053 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1054 {
1055   if (val1 == val2)
1056     return 0;
1057
1058   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1059      both integers.  */
1060   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1061               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1062   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1063      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1064   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1065   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1066
1067   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1068        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1069        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1070       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1071           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1072           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1073     {
1074       tree n1, c1, n2, c2;
1075       enum tree_code code1, code2;
1076
1077       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1078          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1079          same name, return -2.  */
1080       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1081         {
1082           code1 = SSA_NAME;
1083           n1 = val1;
1084           c1 = NULL_TREE;
1085         }
1086       else
1087         {
1088           code1 = TREE_CODE (val1);
1089           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1090           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1091           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1092             {
1093               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1094                 return -2;
1095               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1096               if (!c1)
1097                 return -2;
1098               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1099             }
1100         }
1101
1102       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1103         {
1104           code2 = SSA_NAME;
1105           n2 = val2;
1106           c2 = NULL_TREE;
1107         }
1108       else
1109         {
1110           code2 = TREE_CODE (val2);
1111           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1112           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1113           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1114             {
1115               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1116                 return -2;
1117               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1118               if (!c2)
1119                 return -2;
1120               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1121             }
1122         }
1123
1124       /* Both values must use the same name.  */
1125       if (n1 != n2)
1126         return -2;
1127
1128       if (code1 == SSA_NAME
1129           && code2 == SSA_NAME)
1130         /* NAME == NAME  */
1131         return 0;
1132
1133       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1134       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1135         return -2;
1136
1137       if (strict_overflow_p != NULL
1138           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1139           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1140         *strict_overflow_p = true;
1141
1142       if (code1 == SSA_NAME)
1143         {
1144           if (code2 == PLUS_EXPR)
1145             /* NAME < NAME + CST  */
1146             return -1;
1147           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1148             /* NAME > NAME - CST  */
1149             return 1;
1150         }
1151       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1152         {
1153           if (code2 == SSA_NAME)
1154             /* NAME + CST > NAME  */
1155             return 1;
1156           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1157             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1158             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1159           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1160             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1161             return 1;
1162         }
1163       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1164         {
1165           if (code2 == SSA_NAME)
1166             /* NAME - CST < NAME  */
1167             return -1;
1168           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1169             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1170             return -1;
1171           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1172             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1173                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1174             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1175         }
1176
1177       gcc_unreachable ();
1178     }
1179
1180   /* We cannot compare non-constants.  */
1181   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1182     return -2;
1183
1184   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1185     {
1186       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1187          infinities.  */
1188       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1189         {
1190           if (strict_overflow_p != NULL)
1191             *strict_overflow_p = true;
1192           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1193             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1194           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1195             return 1;
1196           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1197             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1198           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1199             return -1;
1200           return -2;
1201         }
1202
1203       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1204     }
1205   else
1206     {
1207       tree t;
1208
1209       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1210       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1211         return 0;
1212
1213       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1214       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1215         return -1;
1216
1217       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1218       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1219         return 1;
1220
1221       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1222          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1223          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1224          something about non-trivial operands.  */
1225       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1226           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1227         {
1228           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1229           if (t && integer_onep (t))
1230             return 2;
1231         }
1232
1233       return -2;
1234     }
1235 }
1236
1237 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1238    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1239
1240 static int
1241 compare_values (tree val1, tree val2)
1242 {
1243   bool sop;
1244   int ret;
1245
1246   sop = false;
1247   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1248   if (sop
1249       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1250     ret = -2;
1251   return ret;
1252 }
1253
1254
1255 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1256           0 if VAL is not inside VR,
1257          -2 if we cannot tell either way.
1258
1259    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1260           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1261           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1262           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1263
1264           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1265           currently expect this.  They are calling the function
1266           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1267           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1268           themselves.
1269
1270           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1271           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1272           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1273           adapting the users of these functions to the new semantics.
1274
1275    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1276    function.  */
1277
1278 static inline int
1279 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1280 {
1281   int cmp1, cmp2;
1282
1283   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1284   if (cmp1 == -2)
1285     return -2;
1286   if (cmp1 == 1)
1287     return 0;
1288
1289   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1290   if (cmp2 == -2)
1291     return -2;
1292
1293   return !cmp2;
1294 }
1295
1296
1297 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1298    intersection.
1299
1300    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1301    function.
1302    */
1303
1304 static inline bool
1305 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1306 {
1307   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1308      less than the minimum of the second range or vice versa.
1309      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1310   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1311     return false;
1312   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1313     return false;
1314   return true;
1315 }
1316
1317
1318 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1319    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1320    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1321    modified (currently the users of this function expect these
1322    semantics).  */
1323
1324 static inline bool
1325 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1326 {
1327   tree zero;
1328
1329   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1330               && vr->type != VR_VARYING
1331               && !symbolic_range_p (vr));
1332
1333   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1334   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1335 }
1336
1337 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1338    false otherwise or if no value range information is available.  */
1339
1340 bool
1341 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1342 {
1343   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1344
1345   if (!vr)
1346     return false;
1347
1348   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1349      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
1350   if (vr->type == VR_RANGE)
1351     {
1352       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1353
1354       return (result == 0 || result == 1);
1355     }
1356   return false;
1357 }
1358
1359 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1360    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1361    constant.  */
1362
1363 static tree
1364 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1365 {
1366   value_range_t *vr;
1367
1368   if (is_gimple_min_invariant (op))
1369     return op;
1370
1371   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1372     return NULL_TREE;
1373
1374   vr = get_value_range (op);
1375   if (vr->type == VR_RANGE
1376       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1377       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1378     return vr->min;
1379
1380   return NULL_TREE;
1381 }
1382
1383
1384 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1385    it in *VR_P.  */
1386
1387 static void
1388 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1389 {
1390   tree var, cond, limit, min, max, type;
1391   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1392   enum tree_code cond_code;
1393
1394   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1395   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1396
1397   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1398
1399   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1400   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1401       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1402       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1403     {
1404       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1405          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1406       cond_code = TREE_CODE (cond);
1407       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1408       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1409     }
1410   else
1411     {
1412       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1413          to flip around the comparison code to create the proper range
1414          for VAR.  */
1415       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1416       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1417       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1418     }
1419
1420   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1421
1422   type = TREE_TYPE (limit);
1423   gcc_assert (limit != var);
1424
1425   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1426      and inequality.  */
1427   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1428     {
1429       set_value_range_to_varying (vr_p);
1430       return;
1431     }
1432
1433   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1434      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1435      unnecessarily. */
1436   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1437
1438   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1439   if (limit_vr
1440       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1441           || limit_vr->type == VR_VARYING
1442           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1443     limit_vr = NULL;
1444
1445   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1446      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1447      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1448      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1449      we are done.  */
1450   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1451   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1452
1453   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1454      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1455      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1456      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1457      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1458      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1459      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1460      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1461      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1462      One special case we handle is extracting a range from a
1463      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1464   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1465       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1466     {
1467       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1468         {
1469           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1470                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1471           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min, 0);
1472           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1473         }
1474       else
1475         {
1476           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1477           max = limit;
1478         }
1479
1480       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1481          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1482          unsigned values as negative singed values here.  */
1483       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), TREE_INT_CST_LOW (min),
1484                                    TREE_INT_CST_HIGH (min), 0, false);
1485       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), TREE_INT_CST_LOW (max),
1486                                    TREE_INT_CST_HIGH (max), 0, false);
1487
1488       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1489          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1490          this for us.  */
1491       if (cond_code == LE_EXPR)
1492         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1493                                           min, max, vr_p->equiv);
1494       else if (cond_code == GT_EXPR)
1495         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1496                                           min, max, vr_p->equiv);
1497       else
1498         gcc_unreachable ();
1499     }
1500   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1501     {
1502       enum value_range_type range_type;
1503
1504       if (limit_vr)
1505         {
1506           range_type = limit_vr->type;
1507           min = limit_vr->min;
1508           max = limit_vr->max;
1509         }
1510       else
1511         {
1512           range_type = VR_RANGE;
1513           min = limit;
1514           max = limit;
1515         }
1516
1517       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1518
1519       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1520          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1521          from LIMIT.  */
1522       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1523         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1524     }
1525   else if (cond_code == NE_EXPR)
1526     {
1527       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1528          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1529          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1530          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1531          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1532          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1533          not its anti-range.
1534
1535          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1536          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1537          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1538          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1539          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1540          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1541          represent these ranges.
1542
1543          The only situation in which we can build a valid
1544          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1545          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1546          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1547       if (limit_vr
1548           && limit_vr->type == VR_RANGE
1549           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1550         {
1551           min = limit_vr->min;
1552           max = limit_vr->max;
1553         }
1554       else
1555         {
1556           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1557              valid anti-range.  */
1558           min = max = limit;
1559         }
1560
1561       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1562          just use the original LIMIT.  */
1563       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1564           && vrp_val_is_min (min)
1565           && vrp_val_is_max (max))
1566         min = max = limit;
1567
1568       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1569     }
1570   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1571     {
1572       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1573
1574       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1575         max = limit;
1576       else
1577         {
1578           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1579              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1580              LT_EXPR.  */
1581           max = limit_vr->max;
1582         }
1583
1584       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1585          It would be pointless to try and do anything more since this
1586          all should be optimized away above us.  */
1587       if ((cond_code == LT_EXPR
1588            && compare_values (max, min) == 0)
1589           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1590         set_value_range_to_varying (vr_p);
1591       else
1592         {
1593           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1594           if (cond_code == LT_EXPR)
1595             {
1596               tree one = build_int_cst (type, 1);
1597               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1598               if (EXPR_P (max))
1599                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1600             }
1601
1602           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1603         }
1604     }
1605   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1606     {
1607       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1608
1609       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1610         min = limit;
1611       else
1612         {
1613           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1614              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1615              GT_EXPR.  */
1616           min = limit_vr->min;
1617         }
1618
1619       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1620          It would be pointless to try and do anything more since this
1621          all should be optimized away above us.  */
1622       if ((cond_code == GT_EXPR
1623            && compare_values (min, max) == 0)
1624           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1625         set_value_range_to_varying (vr_p);
1626       else
1627         {
1628           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1629           if (cond_code == GT_EXPR)
1630             {
1631               tree one = build_int_cst (type, 1);
1632               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1633               if (EXPR_P (min))
1634                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1635             }
1636
1637           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1638         }
1639     }
1640   else
1641     gcc_unreachable ();
1642
1643   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1644      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1645      instance,
1646
1647         if (p_5 == NULL)
1648           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1649           x_7 = p_6->fld;
1650           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1651
1652      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1653      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1654      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1655      would arise from
1656
1657         if (i_5 > 10)
1658           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1659           if (i_5 < 5)
1660             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1661
1662      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1663      pointless to try and do anything with i_7's range because
1664      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1665      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1666      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1667      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1668      this extra check does not hurt and may protect against future
1669      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1670      NULL pointer dereference example.
1671
1672      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1673      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1674      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1675      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1676
1677   var_vr = get_value_range (var);
1678
1679   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1680      ranges or anti-ranges.  */
1681   if (vr_p->type == VR_VARYING
1682       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1683       || var_vr->type == VR_VARYING
1684       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1685       || symbolic_range_p (vr_p)
1686       || symbolic_range_p (var_vr))
1687     return;
1688
1689   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1690     {
1691       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1692          refine the resulting range.  Since the assert expression
1693          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1694          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1695          get better precision.  */
1696       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1697         {
1698           /* Use the larger of the two minimums.  */
1699           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1700             min = var_vr->min;
1701           else
1702             min = vr_p->min;
1703
1704           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1705           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1706             max = var_vr->max;
1707           else
1708             max = vr_p->max;
1709
1710           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1711         }
1712       else
1713         {
1714           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1715              VARYING, because we will not be able to do anything
1716              meaningful with it.  */
1717           set_value_range_to_varying (vr_p);
1718         }
1719     }
1720   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1721            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1722     {
1723       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1724          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1725          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1726          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1727       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1728           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1729         set_value_range_to_varying (vr_p);
1730       else
1731         {
1732           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1733           int cmp;
1734
1735           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1736              there are three cases to consider.
1737
1738
1739              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1740                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1741                 different.  In that case the resulting range
1742                 should be whichever range is more precise.
1743                 Typically that will be the VR_RANGE.
1744
1745              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1746                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1747                 should be the VR_RANGE.
1748
1749              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1750                 and the VR_RANGE.
1751
1752                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1753                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1754                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1755                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1756                     high limit of the original VR_RANGE.
1757
1758                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1759                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1760                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1761                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1762                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1763           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1764             {
1765               anti_min = vr_p->min;
1766               anti_max = vr_p->max;
1767               real_min = var_vr->min;
1768               real_max = var_vr->max;
1769             }
1770           else
1771             {
1772               anti_min = var_vr->min;
1773               anti_max = var_vr->max;
1774               real_min = vr_p->min;
1775               real_max = vr_p->max;
1776             }
1777
1778
1779           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1780              not including any endpoints.  */
1781           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1782               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1783             {
1784               /* If the range is covering the whole valid range of
1785                  the type keep the anti-range.  */
1786               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1787                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1788                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1789                                  real_max, vr_p->equiv);
1790             }
1791           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1792              VR_RANGE.  */
1793           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1794                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1795             {
1796               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1797                                real_max, vr_p->equiv);
1798             }
1799           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1800              part of the real range.  Thus creating a new
1801              low for the real range.  */
1802           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1803                     || cmp == 0)
1804                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1805             {
1806               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1807               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1808                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1809                 {
1810                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1811                     {
1812                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1813                       return;
1814                     }
1815                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1816                 }
1817               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1818                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1819                                    anti_max,
1820                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1821               else
1822                 min = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1823                                    anti_max, size_int (1));
1824               max = real_max;
1825               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1826             }
1827           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1828              part of the real range.  Thus creating a new
1829              higher for the real range.  */
1830           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1831                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1832                        || cmp == 0))
1833             {
1834               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1835               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1836                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1837                 {
1838                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1839                     {
1840                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1841                       return;
1842                     }
1843                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1844                 }
1845               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1846                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1847                                    anti_min,
1848                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1849               else
1850                 max = fold_build2 (POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1851                                    anti_min,
1852                                    size_int (-1));
1853               min = real_min;
1854               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1855             }
1856         }
1857     }
1858 }
1859
1860
1861 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1862    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1863    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1864    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1865    instance,
1866
1867         x_3 = y_5;
1868         if (x_3 > y_5)
1869           ...
1870
1871     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1872     always false.  */
1873
1874 static void
1875 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1876 {
1877   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1878
1879   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1880     copy_value_range (vr, var_vr);
1881   else
1882     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1883
1884   add_equivalence (&vr->equiv, var);
1885 }
1886
1887
1888 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1889    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1890    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1891    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1892    the type does not support it.  */
1893
1894 static tree
1895 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1896 {
1897   tree res;
1898
1899   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1900
1901   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
1902      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
1903   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
1904     {
1905       int checkz = compare_values (res, val1);
1906       bool overflow = false;
1907
1908       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1909          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1910       if ((code == PLUS_EXPR
1911            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1912           || (code == MINUS_EXPR
1913               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1914         {
1915           overflow = true;
1916         }
1917       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1918          output of the multiplication by the first input of the
1919          multiplication.  If the result of that division operation is
1920          not equal to the second input of the multiplication, then the
1921          multiplication overflowed.  */
1922       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1923         {
1924           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1925                                       res,
1926                                       val1, 0);
1927           int check = compare_values (tmp, val2);
1928
1929           if (check != 0)
1930             overflow = true;
1931         }
1932
1933       if (overflow)
1934         {
1935           res = copy_node (res);
1936           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1937         }
1938
1939     }
1940   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
1941     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
1942        everything we want.  */
1943     ;
1944   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
1945             && !TREE_OVERFLOW (val1)
1946             && !TREE_OVERFLOW (val2))
1947            || is_overflow_infinity (val1)
1948            || is_overflow_infinity (val2))
1949     {
1950       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1951          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1952          and the combination of signs of the operands.  */
1953       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1954       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1955
1956       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1957           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
1958         return NULL_TREE;
1959
1960       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
1961          since we can't tell what the sign of the result should be.
1962          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
1963       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
1964            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
1965           && is_overflow_infinity (val1)
1966           && is_overflow_infinity (val2))
1967         return NULL_TREE;
1968
1969       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
1970       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
1971            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1972            || code == CEIL_DIV_EXPR
1973            || code == EXACT_DIV_EXPR
1974            || code == ROUND_DIV_EXPR
1975            || code == RSHIFT_EXPR)
1976           && (is_overflow_infinity (val1)
1977               || is_overflow_infinity (val2)))
1978         return NULL_TREE;
1979
1980       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1981          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1982          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1983          can yield overflow without overflown operands because we
1984          are working with integral types only... except in the
1985          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1986          for division too.  */
1987
1988       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1989          by the comparison of the signs of the operands.  */
1990       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1991           /* For addition, the operands must be of the same sign
1992              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1993              of one of the operands, for example the first.  For
1994              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
1995           || (code == PLUS_EXPR
1996               && (sgn1 >= 0
1997                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
1998                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
1999           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2000              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2001              therefore that of the first operand or the opposite of
2002              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2003              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2004              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2005              - INF is negative, not positive.  */
2006           || (code == MINUS_EXPR
2007               && (sgn1 >= 0
2008                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2009                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2010           /* We only get in here with positive shift count, so the
2011              overflow direction is the same as the sign of val1.
2012              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2013              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2014           || (code == RSHIFT_EXPR
2015               && sgn1 >= 0)
2016           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2017           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2018           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2019           || code == CEIL_DIV_EXPR
2020           || code == EXACT_DIV_EXPR
2021           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2022         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2023                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2024                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2025       else
2026         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2027                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2028                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2029     }
2030
2031   return res;
2032 }
2033
2034
2035 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
2036    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
2037
2038 static void
2039 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2040                                 enum tree_code code,
2041                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2042 {
2043   enum value_range_type type;
2044   tree min, max;
2045   int cmp;
2046   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2047   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2048
2049   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2050      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2051   if (code != PLUS_EXPR
2052       && code != MINUS_EXPR
2053       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2054       && code != MULT_EXPR
2055       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2056       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2057       && code != CEIL_DIV_EXPR
2058       && code != EXACT_DIV_EXPR
2059       && code != ROUND_DIV_EXPR
2060       && code != RSHIFT_EXPR
2061       && code != MIN_EXPR
2062       && code != MAX_EXPR
2063       && code != BIT_AND_EXPR
2064       && code != BIT_IOR_EXPR
2065       && code != TRUTH_AND_EXPR
2066       && code != TRUTH_OR_EXPR)
2067     {
2068       /* We can still do constant propagation here.  */
2069       tree const_op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0);
2070       tree const_op1 = op_with_constant_singleton_value_range (op1);
2071       if (const_op0 || const_op1)
2072         {
2073           tree tem = fold_binary (code, expr_type,
2074                                   const_op0 ? const_op0 : op0,
2075                                   const_op1 ? const_op1 : op1);
2076           if (tem
2077               && is_gimple_min_invariant (tem)
2078               && !is_overflow_infinity (tem))
2079             {
2080               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2081               return;
2082             }
2083         }
2084       set_value_range_to_varying (vr);
2085       return;
2086     }
2087
2088   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2089      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2090   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2091     vr0 = *(get_value_range (op0));
2092   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2093     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2094   else
2095     set_value_range_to_varying (&vr0);
2096
2097   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2098     vr1 = *(get_value_range (op1));
2099   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2100     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2101   else
2102     set_value_range_to_varying (&vr1);
2103
2104   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
2105   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
2106     {
2107       set_value_range_to_undefined (vr);
2108       return;
2109     }
2110
2111   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2112   type = vr0.type;
2113
2114   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2115      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2116      because we may be able to derive a useful range even if one of
2117      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2118      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2119      some cases.  */
2120   if (code != BIT_AND_EXPR
2121       && code != TRUTH_AND_EXPR
2122       && code != TRUTH_OR_EXPR
2123       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2124       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2125       && code != CEIL_DIV_EXPR
2126       && code != EXACT_DIV_EXPR
2127       && code != ROUND_DIV_EXPR
2128       && (vr0.type == VR_VARYING
2129           || vr1.type == VR_VARYING
2130           || vr0.type != vr1.type
2131           || symbolic_range_p (&vr0)
2132           || symbolic_range_p (&vr1)))
2133     {
2134       set_value_range_to_varying (vr);
2135       return;
2136     }
2137
2138   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2139   if (POINTER_TYPE_P (expr_type)
2140       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2141       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
2142     {
2143       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2144         {
2145           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2146              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2147              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2148              are varying.  */
2149           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2150             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2151           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2152             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2153           else
2154             set_value_range_to_varying (vr);
2155
2156           return;
2157         }
2158       gcc_assert (code == POINTER_PLUS_EXPR);
2159       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2160          whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2161       if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2162         set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2163       else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2164         set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2165       else
2166         set_value_range_to_varying (vr);
2167
2168       return;
2169     }
2170
2171   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2172      range and see what we end up with.  */
2173   if (code == TRUTH_AND_EXPR
2174       || code == TRUTH_OR_EXPR)
2175     {
2176       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
2177          expression evaluates zero.  */
2178       if (code == TRUTH_AND_EXPR
2179           && ((vr0.type == VR_RANGE
2180                && integer_zerop (vr0.min)
2181                && integer_zerop (vr0.max))
2182               || (vr1.type == VR_RANGE
2183                   && integer_zerop (vr1.min)
2184                   && integer_zerop (vr1.max))))
2185         {
2186           type = VR_RANGE;
2187           min = max = build_int_cst (expr_type, 0);
2188         }
2189       /* If one of the operands is one, we know that the whole
2190          expression evaluates one.  */
2191       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
2192                && ((vr0.type == VR_RANGE
2193                     && integer_onep (vr0.min)
2194                     && integer_onep (vr0.max))
2195                    || (vr1.type == VR_RANGE
2196                        && integer_onep (vr1.min)
2197                        && integer_onep (vr1.max))))
2198         {
2199           type = VR_RANGE;
2200           min = max = build_int_cst (expr_type, 1);
2201         }
2202       else if (vr0.type != VR_VARYING
2203                && vr1.type != VR_VARYING
2204                && vr0.type == vr1.type
2205                && !symbolic_range_p (&vr0)
2206                && !overflow_infinity_range_p (&vr0)
2207                && !symbolic_range_p (&vr1)
2208                && !overflow_infinity_range_p (&vr1))
2209         {
2210           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
2211           min = fold_binary (code, expr_type, vr0.min, vr1.min);
2212           max = fold_binary (code, expr_type, vr0.max, vr1.max);
2213         }
2214       else
2215         {
2216           /* The result of a TRUTH_*_EXPR is always true or false.  */
2217           set_value_range_to_truthvalue (vr, expr_type);
2218           return;
2219         }
2220     }
2221   else if (code == PLUS_EXPR
2222            || code == MIN_EXPR
2223            || code == MAX_EXPR)
2224     {
2225       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2226          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2227          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2228          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2229          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2230          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2231          this point.  */
2232       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2233         {
2234           set_value_range_to_varying (vr);
2235           return;
2236         }
2237
2238       /* For operations that make the resulting range directly
2239          proportional to the original ranges, apply the operation to
2240          the same end of each range.  */
2241       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2242       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2243
2244       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2245          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2246          arithmetic.
2247          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2248       if (code == PLUS_EXPR
2249           && (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2250           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2251         {
2252           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2253                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2254                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2255           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2256                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2257                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2258         }
2259     }
2260   else if (code == MULT_EXPR
2261            || code == TRUNC_DIV_EXPR
2262            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2263            || code == CEIL_DIV_EXPR
2264            || code == EXACT_DIV_EXPR
2265            || code == ROUND_DIV_EXPR
2266            || code == RSHIFT_EXPR)
2267     {
2268       tree val[4];
2269       size_t i;
2270       bool sop;
2271
2272       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2273          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2274          precise range for such a case.  For example, if we have
2275          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2276          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2277          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2278          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2279          point.  */
2280       if (code == MULT_EXPR
2281           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2282           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
2283         {
2284           set_value_range_to_varying (vr);
2285           return;
2286         }
2287
2288       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2289          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2290          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2291          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2292          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2293       if (code == RSHIFT_EXPR)
2294         {
2295           if (vr1.type == VR_ANTI_RANGE
2296               || !vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop)
2297               || (operand_less_p
2298                   (build_int_cst (TREE_TYPE (vr1.max),
2299                                   TYPE_PRECISION (expr_type) - 1),
2300                    vr1.max) != 0))
2301             {
2302               set_value_range_to_varying (vr);
2303               return;
2304             }
2305         }
2306
2307       else if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2308                 || code == FLOOR_DIV_EXPR
2309                 || code == CEIL_DIV_EXPR
2310                 || code == EXACT_DIV_EXPR
2311                 || code == ROUND_DIV_EXPR)
2312                && (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0)))
2313         {
2314           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2315              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2316              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2317           if (vr1.type == VR_RANGE
2318               && !symbolic_range_p (&vr1)
2319               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2320             {
2321               vr0.type = type = VR_RANGE;
2322               vr0.min = vrp_val_min (TREE_TYPE (op0));
2323               vr0.max = vrp_val_max (TREE_TYPE (op1));
2324             }
2325           else
2326             {
2327               set_value_range_to_varying (vr);
2328               return;
2329             }
2330         }
2331
2332       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2333          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2334          include 0.  */
2335       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2336            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2337            || code == CEIL_DIV_EXPR
2338            || code == EXACT_DIV_EXPR
2339            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2340           && vr0.type == VR_RANGE
2341           && (vr1.type != VR_RANGE
2342               || symbolic_range_p (&vr1)
2343               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2344         {
2345           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2346           int cmp;
2347
2348           sop = false;
2349           min = NULL_TREE;
2350           max = NULL_TREE;
2351           if (vrp_expr_computes_nonnegative (op1, &sop) && !sop)
2352             {
2353               /* For unsigned division or when divisor is known
2354                  to be non-negative, the range has to cover
2355                  all numbers from 0 to max for positive max
2356                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2357               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2358               if (cmp == -1)
2359                 max = zero;
2360               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2361                 max = vr0.max;
2362               else
2363                 type = VR_VARYING;
2364               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2365               if (cmp == 1)
2366                 min = zero;
2367               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2368                 min = vr0.min;
2369               else
2370                 type = VR_VARYING;
2371             }
2372           else
2373             {
2374               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2375                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2376                  as the division can change the sign.  */
2377               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2378               return;
2379             }
2380           if (type == VR_VARYING)
2381             {
2382               set_value_range_to_varying (vr);
2383               return;
2384             }
2385         }
2386
2387       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
2388          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2389          need to operate on different values to get the minimum and
2390          maximum values for the new range.  One approach is to figure
2391          out all the variations of range combinations and do the
2392          operations.
2393
2394          However, this involves several calls to compare_values and it
2395          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2396          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2397          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2398          the new range.  */
2399       else
2400         {
2401           gcc_assert ((vr0.type == VR_RANGE
2402                        || (code == MULT_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE))
2403                       && vr0.type == vr1.type);
2404
2405           /* Compute the 4 cross operations.  */
2406           sop = false;
2407           val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2408           if (val[0] == NULL_TREE)
2409             sop = true;
2410
2411           if (vr1.max == vr1.min)
2412             val[1] = NULL_TREE;
2413           else
2414             {
2415               val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2416               if (val[1] == NULL_TREE)
2417                 sop = true;
2418             }
2419
2420           if (vr0.max == vr0.min)
2421             val[2] = NULL_TREE;
2422           else
2423             {
2424               val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2425               if (val[2] == NULL_TREE)
2426                 sop = true;
2427             }
2428
2429           if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
2430             val[3] = NULL_TREE;
2431           else
2432             {
2433               val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2434               if (val[3] == NULL_TREE)
2435                 sop = true;
2436             }
2437
2438           if (sop)
2439             {
2440               set_value_range_to_varying (vr);
2441               return;
2442             }
2443
2444           /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2445              of VAL[i].  */
2446           min = val[0];
2447           max = val[0];
2448           for (i = 1; i < 4; i++)
2449             {
2450               if (!is_gimple_min_invariant (min)
2451                   || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2452                   || !is_gimple_min_invariant (max)
2453                   || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2454                 break;
2455
2456               if (val[i])
2457                 {
2458                   if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2459                       || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2460                           && !is_overflow_infinity (val[i])))
2461                     {
2462                       /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2463                          to it so that we set the resulting range to
2464                          VARYING.  */
2465                       min = max = val[i];
2466                       break;
2467                     }
2468
2469                   if (compare_values (val[i], min) == -1)
2470                     min = val[i];
2471
2472                   if (compare_values (val[i], max) == 1)
2473                     max = val[i];
2474                 }
2475             }
2476         }
2477     }
2478   else if (code == MINUS_EXPR)
2479     {
2480       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2481          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2482          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2483          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2484          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2485          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2486          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2487       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2488         {
2489           set_value_range_to_varying (vr);
2490           return;
2491         }
2492
2493       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2494          each range.  */
2495       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2496       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2497     }
2498   else if (code == BIT_AND_EXPR)
2499     {
2500       if (vr0.type == VR_RANGE
2501           && vr0.min == vr0.max
2502           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2503           && !TREE_OVERFLOW (vr0.max)
2504           && tree_int_cst_sgn (vr0.max) >= 0)
2505         {
2506           min = build_int_cst (expr_type, 0);
2507           max = vr0.max;
2508         }
2509       else if (vr1.type == VR_RANGE
2510                && vr1.min == vr1.max
2511                && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST
2512                && !TREE_OVERFLOW (vr1.max)
2513                && tree_int_cst_sgn (vr1.max) >= 0)
2514         {
2515           type = VR_RANGE;
2516           min = build_int_cst (expr_type, 0);
2517           max = vr1.max;
2518         }
2519       else
2520         {
2521           set_value_range_to_varying (vr);
2522           return;
2523         }
2524     }
2525   else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2526     {
2527       if (vr0.type == VR_RANGE
2528           && vr1.type == VR_RANGE
2529           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2530           && TREE_CODE (vr1.min) == INTEGER_CST
2531           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2532           && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST
2533           && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2534           && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2535         {
2536           double_int vr0_max = tree_to_double_int (vr0.max);
2537           double_int vr1_max = tree_to_double_int (vr1.max);
2538           double_int ior_max;
2539
2540           /* Set all bits to the right of the most significant one to 1.
2541              For example, [0, 4] | [4, 4] = [4, 7]. */
2542           ior_max.low = vr0_max.low | vr1_max.low;
2543           ior_max.high = vr0_max.high | vr1_max.high;
2544           if (ior_max.high != 0)
2545             {
2546               ior_max.low = ~(unsigned HOST_WIDE_INT)0u;
2547               ior_max.high |= ((HOST_WIDE_INT) 1
2548                                << floor_log2 (ior_max.high)) - 1;
2549             }
2550           else if (ior_max.low != 0)
2551             ior_max.low |= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1u
2552                             << floor_log2 (ior_max.low)) - 1;
2553
2554           /* Both of these endpoints are conservative.  */
2555           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2556           max = double_int_to_tree (expr_type, ior_max);
2557         }
2558       else
2559         {
2560           set_value_range_to_varying (vr);
2561           return;
2562         }
2563     }
2564   else
2565     gcc_unreachable ();
2566
2567   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2568      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2569      representation.  */
2570   if (min == NULL_TREE
2571       || !is_gimple_min_invariant (min)
2572       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2573       || max == NULL_TREE
2574       || !is_gimple_min_invariant (max)
2575       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2576     {
2577       set_value_range_to_varying (vr);
2578       return;
2579     }
2580
2581   /* We punt if:
2582      1) [-INF, +INF]
2583      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2584      3) [+-INF(OVF), +INF]
2585      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2586      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2587      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2588      overflow.  */
2589   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2590       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2591     {
2592       set_value_range_to_varying (vr);
2593       return;
2594     }
2595
2596   cmp = compare_values (min, max);
2597   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2598     {
2599       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2600          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2601          the new range VARYING.  */
2602       set_value_range_to_varying (vr);
2603     }
2604   else
2605     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2606 }
2607
2608
2609 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
2610    the range of its operand and the expression code.  */
2611
2612 static void
2613 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
2614                                tree type, tree op0)
2615 {
2616   tree min, max;
2617   int cmp;
2618   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2619
2620   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2621      cannot easily determine a resulting range.  */
2622   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2623       || code == FLOAT_EXPR
2624       || code == BIT_NOT_EXPR
2625       || code == CONJ_EXPR)
2626     {
2627       /* We can still do constant propagation here.  */
2628       if ((op0 = op_with_constant_singleton_value_range (op0)) != NULL_TREE)
2629         {
2630           tree tem = fold_unary (code, type, op0);
2631           if (tem
2632               && is_gimple_min_invariant (tem)
2633               && !is_overflow_infinity (tem))
2634             {
2635               set_value_range (vr, VR_RANGE, tem, tem, NULL);
2636               return;
2637             }
2638         }
2639       set_value_range_to_varying (vr);
2640       return;
2641     }
2642
2643   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2644      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2645   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2646     vr0 = *(get_value_range (op0));
2647   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2648     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2649   else
2650     set_value_range_to_varying (&vr0);
2651
2652   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2653   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2654     {
2655       set_value_range_to_undefined (vr);
2656       return;
2657     }
2658
2659   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2660      a pointer or integral type.  */
2661   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2662        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2663       || (vr0.type != VR_VARYING
2664           && symbolic_range_p (&vr0)))
2665     {
2666       set_value_range_to_varying (vr);
2667       return;
2668     }
2669
2670   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2671      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2672   if (POINTER_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2673     {
2674       bool sop;
2675
2676       sop = false;
2677       if (range_is_nonnull (&vr0)
2678           || (tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, op0, &sop)
2679               && !sop))
2680         set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2681       else if (range_is_null (&vr0))
2682         set_value_range_to_null (vr, type);
2683       else
2684         set_value_range_to_varying (vr);
2685
2686       return;
2687     }
2688
2689   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2690   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
2691       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2692       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2693     {
2694       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2695       tree outer_type = type;
2696
2697       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2698          a full range for the following transformation.  */
2699       if (vr0.type == VR_VARYING
2700           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2701         {
2702           vr0.type = VR_RANGE;
2703           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2704           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2705         }
2706
2707       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2708          not truncating we can convert the min and max values and
2709          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2710          conversion if the size of the range is less than what the
2711          precision of the target type can represent and the range is
2712          not an anti-range.  */
2713       if ((vr0.type == VR_RANGE
2714            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2715           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2716           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2717           && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2718           && !is_overflow_infinity (vr0.max)
2719           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2720               || (vr0.type == VR_RANGE
2721                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2722                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min, 0),
2723                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)), 0)))))
2724         {
2725           tree new_min, new_max;
2726           new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2727                                            TREE_INT_CST_LOW (vr0.min),
2728                                            TREE_INT_CST_HIGH (vr0.min), 0, 0);
2729           new_max = force_fit_type_double (outer_type,
2730                                            TREE_INT_CST_LOW (vr0.max),
2731                                            TREE_INT_CST_HIGH (vr0.max), 0, 0);
2732           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
2733                                             new_min, new_max, NULL);
2734           return;
2735         }
2736
2737       set_value_range_to_varying (vr);
2738       return;
2739     }
2740
2741   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2742      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2743      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2744      operand that is VR_VARYING.  */
2745   if (vr0.type == VR_VARYING)
2746     {
2747       set_value_range_to_varying (vr);
2748       return;
2749     }
2750
2751   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2752      up with.  */
2753   if (code == NEGATE_EXPR
2754       && !TYPE_UNSIGNED (type))
2755     {
2756       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2757          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2758       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2759         min = negative_overflow_infinity (type);
2760       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2761         min = positive_overflow_infinity (type);
2762       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2763         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2764       else if (needs_overflow_infinity (type))
2765         {
2766           if (supports_overflow_infinity (type)
2767               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2768               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2769             min = positive_overflow_infinity (type);
2770           else
2771             {
2772               set_value_range_to_varying (vr);
2773               return;
2774             }
2775         }
2776       else
2777         min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2778
2779       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2780         max = negative_overflow_infinity (type);
2781       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2782         max = positive_overflow_infinity (type);
2783       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2784         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2785       else if (needs_overflow_infinity (type))
2786         {
2787           if (supports_overflow_infinity (type))
2788             max = positive_overflow_infinity (type);
2789           else
2790             {
2791               set_value_range_to_varying (vr);
2792               return;
2793             }
2794         }
2795       else
2796         max = TYPE_MIN_VALUE (type);
2797     }
2798   else if (code == NEGATE_EXPR
2799            && TYPE_UNSIGNED (type))
2800     {
2801       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
2802         {
2803           max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2804           min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2805         }
2806       else
2807         {
2808           if (range_is_null (&vr0))
2809             set_value_range_to_null (vr, type);
2810           else
2811             set_value_range_to_varying (vr);
2812           return;
2813         }
2814     }
2815   else if (code == ABS_EXPR
2816            && !TYPE_UNSIGNED (type))
2817     {
2818       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
2819          useful range.  */
2820       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2821           && ((vr0.type == VR_RANGE
2822                && vrp_val_is_min (vr0.min))
2823               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2824                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
2825                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
2826         {
2827           set_value_range_to_varying (vr);
2828           return;
2829         }
2830
2831       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
2832          included negative values.  */
2833       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2834         min = positive_overflow_infinity (type);
2835       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2836         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2837       else if (!needs_overflow_infinity (type))
2838         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
2839       else if (supports_overflow_infinity (type))
2840         min = positive_overflow_infinity (type);
2841       else
2842         {
2843           set_value_range_to_varying (vr);
2844           return;
2845         }
2846
2847       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2848         max = positive_overflow_infinity (type);
2849       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2850         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2851       else if (!needs_overflow_infinity (type))
2852         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
2853       else if (supports_overflow_infinity (type)
2854                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
2855                   doesn't like this and ICEs.  */
2856                && !is_positive_overflow_infinity (min))
2857         max = positive_overflow_infinity (type);
2858       else
2859         {
2860           set_value_range_to_varying (vr);
2861           return;
2862         }
2863
2864       cmp = compare_values (min, max);
2865
2866       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
2867          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
2868       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2869         {
2870           if (range_includes_zero_p (&vr0))
2871             {
2872               /* Take the lower of the two values.  */
2873               if (cmp != 1)
2874                 max = min;
2875
2876               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
2877                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
2878                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
2879                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
2880               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2881                 {
2882                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
2883
2884                   min = (vr0.min != type_min_value
2885                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
2886                                             integer_one_node, 0)
2887                          : type_min_value);
2888                 }
2889               else
2890                 {
2891                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
2892                     min = negative_overflow_infinity (type);
2893                   else
2894                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
2895                 }
2896             }
2897           else
2898             {
2899               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
2900                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
2901                  anti-range.  */
2902               vr0.type = VR_RANGE;
2903               min = build_int_cst (type, 0);
2904               if (needs_overflow_infinity (type))
2905                 {
2906                   if (supports_overflow_infinity (type))
2907                     max = positive_overflow_infinity (type);
2908                   else
2909                     {
2910                       set_value_range_to_varying (vr);
2911                       return;
2912                     }
2913                 }
2914               else
2915                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
2916             }
2917         }
2918
2919       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
2920          range will be zero.  */
2921       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
2922         {
2923           if (cmp == 1)
2924             max = min;
2925           min = build_int_cst (type, 0);
2926         }
2927       else
2928         {
2929           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
2930           if (cmp == 1)
2931             {
2932               tree t = min;
2933               min = max;
2934               max = t;
2935             }
2936         }
2937     }
2938   else
2939     {
2940       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
2941       min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
2942       max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
2943
2944       if (needs_overflow_infinity (type))
2945         {
2946           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
2947
2948           /* If both sides have overflowed, we don't know
2949              anything.  */
2950           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
2951                || TREE_OVERFLOW (min))
2952               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
2953                   || TREE_OVERFLOW (max)))
2954             {
2955               set_value_range_to_varying (vr);
2956               return;
2957             }
2958
2959           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2960             min = vr0.min;
2961           else if (TREE_OVERFLOW (min))
2962             {
2963               if (supports_overflow_infinity (type))
2964                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
2965                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
2966                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
2967               else
2968                 {
2969                   set_value_range_to_varying (vr);
2970                   return;
2971                 }
2972             }
2973
2974           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2975             max = vr0.max;
2976           else if (TREE_OVERFLOW (max))
2977             {
2978               if (supports_overflow_infinity (type))
2979                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
2980                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
2981                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
2982               else
2983                 {
2984                   set_value_range_to_varying (vr);
2985                   return;
2986                 }
2987             }
2988         }
2989     }
2990
2991   cmp = compare_values (min, max);
2992   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2993     {
2994       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2995          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2996          the new range VARYING.  */
2997       set_value_range_to_varying (vr);
2998     }
2999   else
3000     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3001 }
3002
3003
3004 /* Extract range information from a conditional expression EXPR based on
3005    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3006
3007 static void
3008 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, tree expr)
3009 {
3010   tree op0, op1;
3011   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3012   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3013
3014   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3015      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3016   op0 = COND_EXPR_THEN (expr);
3017   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3018     vr0 = *(get_value_range (op0));
3019   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3020     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3021   else
3022     set_value_range_to_varying (&vr0);
3023
3024   op1 = COND_EXPR_ELSE (expr);
3025   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3026     vr1 = *(get_value_range (op1));
3027   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3028     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3029   else
3030     set_value_range_to_varying (&vr1);
3031
3032   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3033   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3034   copy_value_range (vr, &vr0);
3035 }
3036
3037
3038 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3039    on the range of its operand and the expression code.  */
3040
3041 static void
3042 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3043                                tree type, tree op0, tree op1)
3044 {
3045   bool sop = false;
3046   tree val;
3047
3048   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3049                                                  NULL);
3050
3051   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3052      representation is that we lose the ability to record overflow
3053      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3054      which relies on overflow.  */
3055
3056   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3057     {
3058       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3059          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3060          type.  */
3061       val = fold_convert (type, val);
3062       if (is_gimple_min_invariant (val))
3063         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3064       else
3065         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3066     }
3067   else
3068     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3069     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3070 }
3071
3072 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3073    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3074    Store the result in *VR */
3075
3076 static void
3077 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3078 {
3079   bool sop = false;
3080   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3081
3082   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3083       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3084     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3085                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3086   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3087            && !sop)
3088     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3089   else
3090     set_value_range_to_varying (vr);
3091 }
3092
3093
3094 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3095    in *VR.  */
3096
3097 static void
3098 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3099 {
3100   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3101
3102   if (code == ASSERT_EXPR)
3103     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3104   else if (code == SSA_NAME)
3105     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3106   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
3107            || code == TRUTH_AND_EXPR
3108            || code == TRUTH_OR_EXPR
3109            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
3110     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3111                                     gimple_expr_type (stmt),
3112                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3113                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3114   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3115     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3116                                    gimple_expr_type (stmt),
3117                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3118   else if (code == COND_EXPR)
3119     extract_range_from_cond_expr (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3120   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3121     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3122                                    gimple_expr_type (stmt),
3123                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3124                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3125   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3126            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3127     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3128   else
3129     set_value_range_to_varying (vr);
3130
3131   if (vr->type == VR_VARYING)
3132     extract_range_basic (vr, stmt);
3133 }
3134
3135 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3136    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3137    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3138
3139 static void
3140 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3141                         gimple stmt, tree var)
3142 {
3143   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type;
3144   enum ev_direction dir;
3145
3146   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3147      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3148   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3149     return;
3150
3151   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3152
3153   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3154   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3155     {
3156       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3157       return;
3158     }
3159
3160   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3161     return;
3162
3163   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3164   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3165
3166   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3167      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3168      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3169      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3170   if (step == NULL_TREE
3171       || !is_gimple_min_invariant (step)
3172       || !valid_value_p (init))
3173     return;
3174
3175   dir = scev_direction (chrec);
3176   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3177          or decreases,  ... */
3178       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3179       /* ... or if it may wrap.  */
3180       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3181                                 true))
3182     return;
3183
3184   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3185      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3186      because we have concluded that the loop probably does not
3187      wrap.  */
3188
3189   type = TREE_TYPE (var);
3190   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3191     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3192   else
3193     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3194   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3195     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3196   else
3197     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3198
3199   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3200     {
3201       min = tmin;
3202       max = tmax;
3203
3204       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
3205          from scalar evolutions should be better.  */
3206
3207       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3208         max = init;
3209       else
3210         min = init;
3211
3212       /* If we would create an invalid range, then just assume we
3213          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
3214          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
3215          parts of code, or for invalid programs.  */
3216       if (compare_values (min, max) == 1)
3217         return;
3218
3219       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3220     }
3221   else if (vr->type == VR_RANGE)
3222     {
3223       min = vr->min;
3224       max = vr->max;
3225
3226       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
3227         {
3228           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
3229              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
3230           if (compare_values (init, max) == -1)
3231             {
3232               max = init;
3233
3234               /* If we just created an invalid range with the minimum
3235                  greater than the maximum, we fail conservatively.
3236                  This should happen only in unreachable
3237                  parts of code, or for invalid programs.  */
3238               if (compare_values (min, max) == 1)
3239                 return;
3240             }
3241
3242           /* According to the loop information, the variable does not
3243              overflow.  If we think it does, probably because of an
3244              overflow due to arithmetic on a different INF value,
3245              reset now.  */
3246           if (is_negative_overflow_infinity (min))
3247             min = tmin;
3248         }
3249       else
3250         {
3251           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
3252           if (compare_values (init, min) == 1)
3253             {
3254               min = init;
3255
3256               /* Again, avoid creating invalid range by failing.  */
3257               if (compare_values (min, max) == 1)
3258                 return;
3259             }
3260
3261           if (is_positive_overflow_infinity (max))
3262             max = tmax;
3263         }
3264
3265       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
3266     }
3267 }
3268
3269 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
3270    loop information to see if we can determine that VAR does not
3271    overflow.  */
3272
3273 static bool
3274 vrp_var_may_overflow (tree var, gimple stmt)
3275 {
3276   struct loop *l;
3277   tree chrec, init, step;
3278
3279   if (current_loops == NULL)
3280     return true;
3281
3282   l = loop_containing_stmt (stmt);
3283   if (l == NULL
3284       || !loop_outer (l))
3285     return true;
3286
3287   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
3288   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3289     return true;
3290
3291   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
3292   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
3293
3294   if (step == NULL_TREE
3295       || !is_gimple_min_invariant (step)
3296       || !valid_value_p (init))
3297     return true;
3298
3299   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
3300      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
3301
3302   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3303                              true))
3304     return true;
3305
3306   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
3307     {
3308       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
3309       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
3310     }
3311
3312   return false;
3313 }
3314
3315
3316 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
3317
3318    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
3319      all the values in the ranges.
3320
3321    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
3322
3323    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
3324      value of the comparison.
3325
3326    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
3327    overflow infinity was used in the test.  */
3328
3329
3330 static tree
3331 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
3332                 bool *strict_overflow_p)
3333 {
3334   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
3335   if (vr0->type == VR_VARYING
3336       || vr0->type == VR_UNDEFINED
3337       || vr1->type == VR_VARYING
3338       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
3339     return NULL_TREE;
3340
3341   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3342   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3343     {
3344       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
3345          comparison.  */
3346       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
3347         return NULL_TREE;
3348
3349       /* These comparisons are never statically computable.  */
3350       if (comp == GT_EXPR
3351           || comp == GE_EXPR
3352           || comp == LT_EXPR
3353           || comp == LE_EXPR)
3354         return NULL_TREE;
3355
3356       /* Equality can be computed only between a range and an
3357          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
3358       if (vr0->type == VR_RANGE)
3359         {
3360           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
3361           value_range_t *tmp = vr0;
3362           vr0 = vr1;
3363           vr1 = tmp;
3364         }
3365
3366       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
3367
3368       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
3369           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3370         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3371
3372       return NULL_TREE;
3373     }
3374
3375   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
3376       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
3377     return NULL_TREE;
3378
3379   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
3380      operands around and change the comparison code.  */
3381   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3382     {
3383       value_range_t *tmp;
3384       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
3385       tmp = vr0;
3386       vr0 = vr1;
3387       vr1 = tmp;
3388     }
3389
3390   if (comp == EQ_EXPR)
3391     {
3392       /* Equality may only be computed if both ranges represent
3393          exactly one value.  */
3394       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
3395           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
3396         {
3397           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3398                                               strict_overflow_p);
3399           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3400                                               strict_overflow_p);
3401           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
3402             return boolean_true_node;
3403           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
3404             return boolean_false_node;
3405         }
3406       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
3407       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
3408                                      strict_overflow_p) == 1
3409                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
3410                                         strict_overflow_p) == 1)
3411         return boolean_false_node;
3412
3413       return NULL_TREE;
3414     }
3415   else if (comp == NE_EXPR)
3416     {
3417       int cmp1, cmp2;
3418
3419       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
3420          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
3421          make sure that both comparisons yield similar results to
3422          avoid comparing values that cannot be compared at
3423          compile-time.  */
3424       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3425       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3426       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
3427         return boolean_true_node;
3428
3429       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
3430          return false.  */
3431       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
3432                                      strict_overflow_p) == 0
3433                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
3434                                         strict_overflow_p) == 0
3435                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
3436                                         strict_overflow_p) == 0
3437                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
3438                                         strict_overflow_p) == 0)
3439         return boolean_false_node;
3440
3441       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3442       else
3443         return NULL_TREE;
3444     }
3445   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3446     {
3447       int tst;
3448
3449       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
3450       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
3451       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3452           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3453         {
3454           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3455               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3456             *strict_overflow_p = true;
3457           return boolean_true_node;
3458         }
3459
3460       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
3461       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
3462       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3463           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3464         {
3465           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
3466               || overflow_infinity_range_p (vr1))
3467             *strict_overflow_p = true;
3468           return boolean_false_node;
3469         }
3470
3471       /* Otherwise, we don't know.  */
3472       return NULL_TREE;
3473     }
3474
3475   gcc_unreachable ();
3476 }
3477
3478
3479 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
3480    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
3481    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
3482    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
3483    possible to determine the value of the comparison.  Also set
3484    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
3485    infinity was used in the test.  */
3486
3487 static tree
3488 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
3489                           bool *strict_overflow_p)
3490 {
3491   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
3492     return NULL_TREE;
3493
3494   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
3495   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3496     {
3497       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
3498          compile time are equality and inequality.  */
3499       if (comp == GT_EXPR
3500           || comp == GE_EXPR
3501           || comp == LT_EXPR
3502           || comp == LE_EXPR)
3503         return NULL_TREE;
3504
3505       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
3506       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
3507         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
3508
3509       return NULL_TREE;
3510     }
3511
3512   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
3513     return NULL_TREE;
3514
3515   if (comp == EQ_EXPR)
3516     {
3517       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
3518          one value.  */
3519       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
3520         {
3521           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3522           if (cmp == 0)
3523             return boolean_true_node;
3524           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
3525             return boolean_false_node;
3526         }
3527       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
3528                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
3529         return boolean_false_node;
3530
3531       return NULL_TREE;
3532     }
3533   else if (comp == NE_EXPR)
3534     {
3535       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
3536       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
3537           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
3538         return boolean_true_node;
3539
3540       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
3541          false.  */
3542       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
3543           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
3544         return boolean_false_node;
3545
3546       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
3547       return NULL_TREE;
3548     }
3549   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
3550     {
3551       int tst;
3552
3553       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
3554       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3555       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
3556           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
3557         {
3558           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3559             *strict_overflow_p = true;
3560           return boolean_true_node;
3561         }
3562
3563       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
3564       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3565       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
3566           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
3567         {
3568           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3569             *strict_overflow_p = true;
3570           return boolean_false_node;
3571         }
3572
3573       /* Otherwise, we don't know.  */
3574       return NULL_TREE;
3575     }
3576   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
3577     {
3578       int tst;
3579
3580       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
3581       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
3582       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
3583           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
3584         {
3585           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3586             *strict_overflow_p = true;
3587           return boolean_true_node;
3588         }
3589
3590       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
3591       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
3592       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
3593           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
3594         {
3595           if (overflow_infinity_range_p (vr))
3596             *strict_overflow_p = true;
3597           return boolean_false_node;
3598         }
3599
3600       /* Otherwise, we don't know.  */
3601       return NULL_TREE;
3602     }
3603
3604   gcc_unreachable ();
3605 }
3606
3607
3608 /* Debugging dumps.  */
3609
3610 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
3611 void debug_value_range (value_range_t *);
3612 void dump_all_value_ranges (FILE *);
3613 void debug_all_value_ranges (void);
3614 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
3615 void debug_vr_equiv (bitmap);
3616
3617
3618 /* Dump value range VR to FILE.  */
3619
3620 void
3621 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
3622 {
3623   if (vr == NULL)
3624     fprintf (file, "[]");
3625   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
3626     fprintf (file, "UNDEFINED");
3627   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3628     {
3629       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
3630
3631       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
3632
3633       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
3634         fprintf (file, "-INF(OVF)");
3635       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3636                && !TYPE_UNSIGNED (type)
3637                && vrp_val_is_min (vr->min))
3638         fprintf (file, "-INF");
3639       else
3640         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
3641
3642       fprintf (file, ", ");
3643
3644       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
3645         fprintf (file, "+INF(OVF)");
3646       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3647                && vrp_val_is_max (vr->max))
3648         fprintf (file, "+INF");
3649       else
3650         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
3651
3652       fprintf (file, "]");
3653
3654       if (vr->equiv)
3655         {
3656           bitmap_iterator bi;
3657           unsigned i, c = 0;
3658
3659           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
3660
3661           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
3662             {
3663               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3664               fprintf (file, " ");
3665               c++;
3666             }
3667
3668           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
3669         }
3670     }
3671   else if (vr->type == VR_VARYING)
3672     fprintf (file, "VARYING");
3673   else
3674     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3675 }
3676
3677
3678 /* Dump value range VR to stderr.  */
3679
3680 void
3681 debug_value_range (value_range_t *vr)
3682 {
3683   dump_value_range (stderr, vr);
3684   fprintf (stderr, "\n");
3685 }
3686
3687
3688 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3689
3690 void
3691 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3692 {
3693   size_t i;
3694
3695   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
3696     {
3697       if (vr_value[i])
3698         {
3699           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3700           fprintf (file, ": ");
3701           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3702           fprintf (file, "\n");
3703         }
3704     }
3705
3706   fprintf (file, "\n");
3707 }
3708
3709
3710 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3711
3712 void
3713 debug_all_value_ranges (void)
3714 {
3715   dump_all_value_ranges (stderr);
3716 }
3717
3718
3719 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3720    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3721    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3722
3723 static gimple
3724 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3725 {
3726   tree n;
3727   gimple assertion;
3728
3729   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3730   n = duplicate_ssa_name (v, NULL);
3731
3732   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3733     {
3734       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond);
3735       assertion = gimple_build_assign (n, a);
3736     }
3737   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
3738     {
3739       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
3740       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3741       gcc_assert (op0 == v);
3742       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_false_node);
3743     }
3744   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3745     {
3746       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3747       gcc_assert (v == cond);
3748       assertion = gimple_build_assign (n, boolean_true_node);
3749     }
3750   else
3751     gcc_unreachable ();
3752
3753   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3754
3755   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3756      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3757      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3758      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3759   register_new_name_mapping (n, v);
3760
3761   return assertion;
3762 }
3763
3764
3765 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
3766    point values.  */
3767
3768 static inline bool
3769 fp_predicate (gimple stmt)
3770 {
3771   GIMPLE_CHECK (stmt, GIMPLE_COND);
3772
3773   return FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (stmt)));
3774 }
3775
3776
3777 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
3778    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
3779    describes the inferred range.  Return true if a range could be
3780    inferred.  */
3781
3782 static bool
3783 infer_value_range (gimple stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
3784 {
3785   *val_p = NULL_TREE;
3786   *comp_code_p = ERROR_MARK;
3787
3788   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
3789      abnormal edges.  */
3790   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
3791     return false;
3792
3793   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
3794      exceptions.  */
3795   if (stmt_could_throw_p (stmt))
3796     return false;
3797
3798   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
3799      successors, there is no point inferring anything about any of its
3800      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
3801      for the assertion, anyway.  */
3802   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (gimple_bb (stmt)->succs) == 0)
3803     return false;
3804
3805   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
3806      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
3807   if (flag_delete_null_pointer_checks
3808       && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))
3809       && gimple_code (stmt) != GIMPLE_ASM)
3810     {
3811       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
3812
3813       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
3814       if (num_loads + num_stores > 0)
3815         {
3816           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
3817           *comp_code_p = NE_EXPR;
3818           return true;
3819         }
3820     }
3821
3822   return false;
3823 }
3824
3825
3826 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
3827 void debug_asserts_for (tree);
3828 void dump_all_asserts (FILE *);
3829 void debug_all_asserts (void);
3830
3831 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
3832
3833 void
3834 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
3835 {
3836   assert_locus_t loc;
3837
3838   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
3839   print_generic_expr (file, name, 0);
3840   fprintf (file, "\n");
3841
3842   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3843   while (loc)
3844     {
3845       fprintf (file, "\t");
3846       print_gimple_stmt (file, gsi_stmt (loc->si), 0, 0);
3847       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
3848       if (loc->e)
3849         {
3850           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
3851                    loc->e->dest->index);
3852           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
3853         }
3854       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
3855       print_generic_expr (file, name, 0);
3856       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
3857       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
3858       fprintf (file, "\n\n");
3859       loc = loc->next;
3860     }
3861
3862   fprintf (file, "\n");
3863 }
3864
3865
3866 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
3867
3868 void
3869 debug_asserts_for (tree name)
3870 {
3871   dump_asserts_for (stderr, name);
3872 }
3873
3874
3875 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
3876
3877 void
3878 dump_all_asserts (FILE *file)
3879 {
3880   unsigned i;
3881   bitmap_iterator bi;
3882
3883   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
3884   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3885     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
3886   fprintf (file, "\n");
3887 }
3888
3889
3890 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
3891
3892 void
3893 debug_all_asserts (void)
3894 {
3895   dump_all_asserts (stderr);
3896 }
3897
3898
3899 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
3900    'EXPR COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
3901    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
3902    for ASSERT_EXPR <NAME, EXPR COMP_CODE VAL>.
3903
3904    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
3905    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
3906    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
3907    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
3908    must not be NULL.  */
3909
3910 static void
3911 register_new_assert_for (tree name, tree expr,
3912                          enum tree_code comp_code,
3913                          tree val,
3914                          basic_block bb,
3915                          edge e,
3916                          gimple_stmt_iterator si)
3917 {
3918   assert_locus_t n, loc, last_loc;
3919   basic_block dest_bb;
3920
3921 #if defined ENABLE_CHECKING
3922   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
3923
3924   if (e == NULL)
3925     gcc_assert (gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_COND
3926                 && gimple_code (gsi_stmt (si)) != GIMPLE_SWITCH);
3927 #endif
3928
3929   /* Never build an assert comparing against an integer constant with
3930      TREE_OVERFLOW set.  This confuses our undefined overflow warning
3931      machinery.  */
3932   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
3933       && TREE_OVERFLOW (val))
3934     val = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (val),
3935                               TREE_INT_CST_LOW (val), TREE_INT_CST_HIGH (val));
3936
3937   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
3938      determine if the new location is dominated by a previously
3939      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
3940      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
3941      necessarily true.
3942
3943      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
3944      split, the new block will dominate the same set of blocks that
3945      E->DEST dominates.
3946
3947      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
3948      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
3949      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
3950      the new location to move another assertion previously registered
3951      at a block dominated by E->DEST.  */
3952   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
3953
3954   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
3955      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
3956      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
3957      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
3958      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
3959      move the assertion up in the dominance tree).
3960
3961      Note, this is implemented as a simple linked list because there
3962      should not be more than a handful of assertions registered per
3963      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
3964      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
3965   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3966   last_loc = loc;
3967   while (loc)
3968     {
3969       if (loc->comp_code == comp_code
3970           && (loc->val == val
3971               || operand_equal_p (loc->val, val, 0))
3972           && (loc->expr == expr
3973               || operand_equal_p (loc->expr, expr, 0)))
3974         {
3975           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
3976              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
3977              we don't need to insert the same assertion again.  Note
3978              that we don't check strict dominance here to avoid
3979              replicating the same assertion inside the same basic
3980              block more than once (e.g., when a pointer is
3981              dereferenced several times inside a block).
3982
3983              An exception to this rule are edge insertions.  If the
3984              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
3985              dominate all the other insertions that we may want to
3986              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
3987              insertion, don't do this dominance check.  */
3988           if (e == NULL
3989               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
3990             return;
3991
3992           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
3993              dominates the existing location for the assertion, move
3994              the assertion up in the dominance tree by updating its
3995              location information.  */
3996           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
3997               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
3998             {
3999               loc->bb = dest_bb;
4000               loc->e = e;
4001               loc->si = si;
4002               return;
4003             }
4004         }
4005
4006       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
4007       last_loc = loc;
4008       loc = loc->next;
4009     }
4010
4011   /* If we didn't find an assertion already registered for
4012      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
4013      assertions associated with NAME.  */
4014   n = XNEW (struct assert_locus_d);
4015   n->bb = dest_bb;
4016   n->e = e;
4017   n->si = si;
4018   n->comp_code = comp_code;
4019   n->val = val;
4020   n->expr = expr;
4021   n->next = NULL;
4022
4023   if (last_loc)
4024     last_loc->next = n;
4025   else
4026     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
4027
4028   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
4029 }
4030
4031 /* (COND_OP0 COND_CODE COND_OP1) is a predicate which uses NAME.
4032    Extract a suitable test code and value and store them into *CODE_P and
4033    *VAL_P so the predicate is normalized to NAME *CODE_P *VAL_P.
4034
4035    If no extraction was possible, return FALSE, otherwise return TRUE.
4036
4037    If INVERT is true, then we invert the result stored into *CODE_P.  */
4038
4039 static bool
4040 extract_code_and_val_from_cond_with_ops (tree name, enum tree_code cond_code,
4041                                          tree cond_op0, tree cond_op1,
4042                                          bool invert, enum tree_code *code_p,
4043                                          tree *val_p)
4044 {
4045   enum tree_code comp_code;
4046   tree val;
4047
4048   /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
4049      or VAL COMP NAME.  */
4050   if (name == cond_op1)
4051     {
4052       /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
4053          COMP around because we need to register NAME as the
4054          first operand in the predicate.  */
4055       comp_code = swap_tree_comparison (cond_code);
4056       val = cond_op0;
4057     }
4058   else
4059     {
4060       /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
4061          comparison code remains unchanged.  */
4062       comp_code = cond_code;
4063       val = cond_op1;
4064     }
4065
4066   /* Invert the comparison code as necessary.  */
4067   if (invert)
4068     comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
4069
4070   /* VRP does not handle float types.  */
4071   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4072     return false;
4073
4074   /* Do not register always-false predicates.
4075      FIXME:  this works around a limitation in fold() when dealing with
4076      enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
4077      fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
4078   if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
4079       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val)))
4080     {
4081       tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
4082       tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
4083
4084       if (comp_code == GT_EXPR
4085           && (!max
4086               || compare_values (val, max) == 0))
4087         return false;
4088
4089       if (comp_code == LT_EXPR
4090           && (!min
4091               || compare_values (val, min) == 0))
4092         return false;
4093     }
4094   *code_p = comp_code;
4095   *val_p = val;
4096   return true;
4097 }
4098
4099 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4100    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by BSI.
4101    Invert the condition COND if INVERT is true.
4102    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4103
4104 static bool
4105 register_edge_assert_for_2 (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator bsi,
4106                             enum tree_code cond_code,
4107                             tree cond_op0, tree cond_op1, bool invert)
4108 {
4109   tree val;
4110   enum tree_code comp_code;
4111   bool retval = false;
4112
4113   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4114                                                 cond_op0,
4115                                                 cond_op1,
4116                                                 invert, &comp_code, &val))
4117     return false;
4118
4119   /* Only register an ASSERT_EXPR if NAME was found in the sub-graph
4120      reachable from E.  */
4121   if (live_on_edge (e, name)
4122       && !has_single_use (name))
4123     {
4124       register_new_assert_for (name, name, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4125       retval = true;
4126     }
4127
4128   /* In the case of NAME <= CST and NAME being defined as
4129      NAME = (unsigned) NAME2 + CST2 we can assert NAME2 >= -CST2
4130      and NAME2 <= CST - CST2.  We can do the same for NAME > CST.
4131      This catches range and anti-range tests.  */
4132   if ((comp_code == LE_EXPR
4133        || comp_code == GT_EXPR)
4134       && TREE_CODE (val) == INTEGER_CST
4135       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
4136     {
4137       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4138       tree cst2 = NULL_TREE, name2 = NULL_TREE, name3 = NULL_TREE;
4139
4140       /* Extract CST2 from the (optional) addition.  */
4141       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4142           && gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == PLUS_EXPR)
4143         {
4144           name2 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4145           cst2 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4146           if (TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4147               && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4148             def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name2);
4149         }
4150
4151       /* Extract NAME2 from the (optional) sign-changing cast.  */
4152       if (gimple_assign_cast_p (def_stmt))
4153         {
4154           if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (def_stmt))
4155               && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))
4156               && (TYPE_PRECISION (gimple_expr_type (def_stmt))
4157                   == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)))))
4158             name3 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4159         }
4160
4161       /* If name3 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4162       if (name3 != NULL_TREE
4163           && TREE_CODE (name3) == SSA_NAME
4164           && (cst2 == NULL_TREE
4165               || TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST)
4166           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name3))
4167           && live_on_edge (e, name3)
4168           && !has_single_use (name3))
4169         {
4170           tree tmp;
4171
4172           /* Build an expression for the range test.  */
4173           tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), name3);
4174           if (cst2 != NULL_TREE)
4175             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4176
4177           if (dump_file)
4178             {
4179               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4180               print_generic_expr (dump_file, name3, 0);
4181               fprintf (dump_file, " from ");
4182               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4183               fprintf (dump_file, "\n");
4184             }
4185
4186           register_new_assert_for (name3, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4187
4188           retval = true;
4189         }
4190
4191       /* If name2 is used later, create an ASSERT_EXPR for it.  */
4192       if (name2 != NULL_TREE
4193           && TREE_CODE (name2) == SSA_NAME
4194           && TREE_CODE (cst2) == INTEGER_CST
4195           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (name2))
4196           && live_on_edge (e, name2)
4197           && !has_single_use (name2))
4198         {
4199           tree tmp;
4200
4201           /* Build an expression for the range test.  */
4202           tmp = name2;
4203           if (TREE_TYPE (name) != TREE_TYPE (name2))
4204             tmp = build1 (NOP_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp);
4205           if (cst2 != NULL_TREE)
4206             tmp = build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (name), tmp, cst2);
4207
4208           if (dump_file)
4209             {
4210               fprintf (dump_file, "Adding assert for ");
4211               print_generic_expr (dump_file, name2, 0);
4212               fprintf (dump_file, " from ");
4213               print_generic_expr (dump_file, tmp, 0);
4214               fprintf (dump_file, "\n");
4215             }
4216
4217           register_new_assert_for (name2, tmp, comp_code, val, NULL, e, bsi);
4218
4219           retval = true;
4220         }
4221     }
4222
4223   return retval;
4224 }
4225
4226 /* OP is an operand of a truth value expression which is known to have
4227    a particular value.  Register any asserts for OP and for any
4228    operands in OP's defining statement.
4229
4230    If CODE is EQ_EXPR, then we want to register OP is zero (false),
4231    if CODE is NE_EXPR, then we want to register OP is nonzero (true).   */
4232
4233 static bool
4234 register_edge_assert_for_1 (tree op, enum tree_code code,
4235                             edge e, gimple_stmt_iterator bsi)
4236 {
4237   bool retval = false;
4238   gimple op_def;
4239   tree val;
4240   enum tree_code rhs_code;
4241
4242   /* We only care about SSA_NAMEs.  */
4243   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4244     return false;
4245
4246   /* We know that OP will have a zero or nonzero value.  If OP is used
4247      more than once go ahead and register an assert for OP.
4248
4249      The FOUND_IN_SUBGRAPH support is not helpful in this situation as
4250      it will always be set for OP (because OP is used in a COND_EXPR in
4251      the subgraph).  */
4252   if (!has_single_use (op))
4253     {
4254       val = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
4255       register_new_assert_for (op, op, code, val, NULL, e, bsi);
4256       retval = true;
4257     }
4258
4259   /* Now look at how OP is set.  If it's set from a comparison,
4260      a truth operation or some bit operations, then we may be able
4261      to register information about the operands of that assignment.  */
4262   op_def = SSA_NAME_DEF_STMT (op);
4263   if (gimple_code (op_def) != GIMPLE_ASSIGN)
4264     return retval;
4265
4266   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (op_def);
4267
4268   if (TREE_CODE_CLASS (rhs_code) == tcc_comparison)
4269     {
4270       bool invert = (code == EQ_EXPR ? true : false);
4271       tree op0 = gimple_assign_rhs1 (op_def);
4272       tree op1 = gimple_assign_rhs2 (op_def);
4273
4274       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4275         retval |= register_edge_assert_for_2 (op0, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4276                                               invert);
4277       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4278         retval |= register_edge_assert_for_2 (op1, e, bsi, rhs_code, op0, op1,
4279                                               invert);
4280     }
4281   else if ((code == NE_EXPR
4282             && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_AND_EXPR
4283                 || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_AND_EXPR))
4284            || (code == EQ_EXPR
4285                && (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_OR_EXPR
4286                    || gimple_assign_rhs_code (op_def) == BIT_IOR_EXPR)))
4287     {
4288       /* Recurse on each operand.  */
4289       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4290                                             code, e, bsi);
4291       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs2 (op_def),
4292                                             code, e, bsi);
4293     }
4294   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == TRUTH_NOT_EXPR)
4295     {
4296       /* Recurse, flipping CODE.  */
4297       code = invert_tree_comparison (code, false);
4298       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4299                                             code, e, bsi);
4300     }
4301   else if (gimple_assign_rhs_code (op_def) == SSA_NAME)
4302     {
4303       /* Recurse through the copy.  */
4304       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4305                                             code, e, bsi);
4306     }
4307   else if (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (op_def)))
4308     {
4309       /* Recurse through the type conversion.  */
4310       retval |= register_edge_assert_for_1 (gimple_assign_rhs1 (op_def),
4311                                             code, e, bsi);
4312     }
4313
4314   return retval;
4315 }
4316
4317 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
4318    the condition COND contributing to the conditional jump pointed to by SI.
4319    Return true if an assertion for NAME could be registered.  */
4320
4321 static bool
4322 register_edge_assert_for (tree name, edge e, gimple_stmt_iterator si,
4323                           enum tree_code cond_code, tree cond_op0,
4324                           tree cond_op1)
4325 {
4326   tree val;
4327   enum tree_code comp_code;
4328   bool retval = false;
4329   bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
4330
4331   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
4332      abnormal edges.  */
4333   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
4334     return false;
4335
4336   if (!extract_code_and_val_from_cond_with_ops (name, cond_code,
4337                                                 cond_op0, cond_op1,
4338                                                 is_else_edge,
4339                                                 &comp_code, &val))
4340     return false;
4341
4342   /* Register ASSERT_EXPRs for name.  */
4343   retval |= register_edge_assert_for_2 (name, e, si, cond_code, cond_op0,
4344                                         cond_op1, is_else_edge);
4345
4346
4347   /* If COND is effectively an equality test of an SSA_NAME against
4348      the value zero or one, then we may be able to assert values
4349      for SSA_NAMEs which flow into COND.  */
4350
4351   /* In the case of NAME == 1 or NAME != 0, for TRUTH_AND_EXPR defining
4352      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_AND_EXPR
4353      have nonzero value.  */
4354   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_onep (val))
4355        || (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (val))))
4356     {
4357       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4358
4359       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4360           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_AND_EXPR
4361               || gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_AND_EXPR))
4362         {
4363           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4364           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4365           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, NE_EXPR, e, si);
4366           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, NE_EXPR, e, si);
4367         }
4368     }
4369
4370   /* In the case of NAME == 0 or NAME != 1, for TRUTH_OR_EXPR defining
4371      statement of NAME we can assert both operands of the TRUTH_OR_EXPR
4372      have zero value.  */
4373   if (((comp_code == EQ_EXPR && integer_zerop (val))
4374        || (comp_code == NE_EXPR && integer_onep (val))))
4375     {
4376       gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
4377
4378       if (is_gimple_assign (def_stmt)
4379           && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == TRUTH_OR_EXPR
4380               /* For BIT_IOR_EXPR only if NAME == 0 both operands have
4381                  necessarily zero value.  */
4382               || (comp_code == EQ_EXPR
4383                   && (gimple_assign_rhs_code (def_stmt) == BIT_IOR_EXPR))))
4384         {
4385           tree op0 = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4386           tree op1 = gimple_assign_rhs2 (def_stmt);
4387           retval |= register_edge_assert_for_1 (op0, EQ_EXPR, e, si);
4388           retval |= register_edge_assert_for_1 (op1, EQ_EXPR, e, si);
4389         }
4390     }
4391
4392   return retval;
4393 }
4394
4395
4396 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4397    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4398    The last statement of BB must be a COND_EXPR.
4399
4400    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4401    the predicate operands, an assert location node is added to the
4402    list of assertions for the corresponding operands.  */
4403
4404 static bool
4405 find_conditional_asserts (basic_block bb, gimple last)
4406 {
4407   bool need_assert;
4408   gimple_stmt_iterator bsi;
4409   tree op;
4410   edge_iterator ei;
4411   edge e;
4412   ssa_op_iter iter;
4413
4414   need_assert = false;
4415   bsi = gsi_for_stmt (last);
4416
4417   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
4418      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
4419      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
4420      insert.  */
4421   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4422     {
4423       if (e->dest == bb)
4424         continue;
4425
4426       /* Register the necessary assertions for each operand in the
4427          conditional predicate.  */
4428       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
4429         {
4430           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4431                                                    gimple_cond_code (last),
4432                                                    gimple_cond_lhs (last),
4433                                                    gimple_cond_rhs (last));
4434         }
4435     }
4436
4437   return need_assert;
4438 }
4439
4440 /* Compare two case labels sorting first by the destination label uid
4441    and then by the case value.  */
4442
4443 static int
4444 compare_case_labels (const void *p1, const void *p2)
4445 {
4446   const_tree const case1 = *(const_tree const*)p1;
4447   const_tree const case2 = *(const_tree const*)p2;
4448   unsigned int uid1 = DECL_UID (CASE_LABEL (case1));
4449   unsigned int uid2 = DECL_UID (CASE_LABEL (case2));
4450
4451   if (uid1 < uid2)
4452     return -1;
4453   else if (uid1 == uid2)
4454     {
4455       /* Make sure the default label is first in a group.  */
4456       if (!CASE_LOW (case1))
4457         return -1;
4458       else if (!CASE_LOW (case2))
4459         return 1;
4460       else
4461         return tree_int_cst_compare (CASE_LOW (case1), CASE_LOW (case2));
4462     }
4463   else
4464     return 1;
4465 }
4466
4467 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
4468    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's LAST statement.
4469    The last statement of BB must be a SWITCH_EXPR.
4470
4471    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
4472    the predicate operands, an assert location node is added to the
4473    list of assertions for the corresponding operands.  */
4474
4475 static bool
4476 find_switch_asserts (basic_block bb, gimple last)
4477 {
4478   bool need_assert;
4479   gimple_stmt_iterator bsi;
4480   tree op;
4481   edge e;
4482   tree vec2;
4483   size_t n = gimple_switch_num_labels(last);
4484 #if GCC_VERSION >= 4000
4485   unsigned int idx;
4486 #else
4487   /* Work around GCC 3.4 bug (PR 37086).  */
4488   volatile unsigned int idx;
4489 #endif
4490
4491   need_assert = false;
4492   bsi = gsi_for_stmt (last);
4493   op = gimple_switch_index (last);
4494   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
4495     return false;
4496
4497   /* Build a vector of case labels sorted by destination label.  */
4498   vec2 = make_tree_vec (n);
4499   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4500     TREE_VEC_ELT (vec2, idx) = gimple_switch_label (last, idx);
4501   qsort (&TREE_VEC_ELT (vec2, 0), n, sizeof (tree), compare_case_labels);
4502
4503   for (idx = 0; idx < n; ++idx)
4504     {
4505       tree min, max;
4506       tree cl = TREE_VEC_ELT (vec2, idx);
4507
4508       min = CASE_LOW (cl);
4509       max = CASE_HIGH (cl);
4510
4511       /* If there are multiple case labels with the same destination
4512          we need to combine them to a single value range for the edge.  */
4513       if (idx + 1 < n
4514           && CASE_LABEL (cl) == CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, idx + 1)))
4515         {
4516           /* Skip labels until the last of the group.  */
4517           do {
4518             ++idx;
4519           } while (idx < n
4520                    && CASE_LABEL (cl) == CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, idx)));
4521           --idx;
4522
4523           /* Pick up the maximum of the case label range.  */
4524           if (CASE_HIGH (TREE_VEC_ELT (vec2, idx)))
4525             max = CASE_HIGH (TREE_VEC_ELT (vec2, idx));
4526           else
4527             max = CASE_LOW (TREE_VEC_ELT (vec2, idx));
4528         }
4529
4530       /* Nothing to do if the range includes the default label until we
4531          can register anti-ranges.  */
4532       if (min == NULL_TREE)
4533         continue;
4534
4535       /* Find the edge to register the assert expr on.  */
4536       e = find_edge (bb, label_to_block (CASE_LABEL (cl)));
4537
4538       /* Register the necessary assertions for the operand in the
4539          SWITCH_EXPR.  */
4540       need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi,
4541                                                max ? GE_EXPR : EQ_EXPR,
4542                                                op,
4543                                                fold_convert (TREE_TYPE (op),
4544                                                              min));
4545       if (max)
4546         {
4547           need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, bsi, LE_EXPR,
4548                                                    op,
4549                                                    fold_convert (TREE_TYPE (op),
4550                                                                  max));
4551         }
4552     }
4553
4554   return need_assert;
4555 }
4556
4557
4558 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
4559    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
4560    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
4561    list of assertions already generated for N_i is scanned to
4562    determine if A is actually needed.
4563
4564    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
4565    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
4566    new location for A is recorded instead.
4567
4568    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
4569       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
4570
4571    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
4572       value range for N, then if N was not already generated by an
4573       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
4574       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
4575       assume that N is not NULL.
4576
4577    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
4578       information from the predicate but need to insert different
4579       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
4580       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
4581       expression of the form 'X op Y', then
4582
4583       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
4584
4585       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
4586          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
4587          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
4588          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
4589
4590       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
4591
4592       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
4593
4594       For instance,
4595
4596             if (a == 9)
4597               b = a;
4598             else
4599               b = c + 1;
4600
4601       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
4602       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
4603       on the ELSE clause would be unnecessary.
4604
4605    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
4606       into BB's dominator children.
4607
4608    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
4609    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
4610    location for name N is found, it is registered by calling
4611    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
4612    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
4613    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
4614    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
4615    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
4616
4617    If this function returns true, then it means that there are names
4618    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
4619    inserted by process_assert_insertions.  */
4620
4621 static bool
4622 find_assert_locations_1 (basic_block bb, sbitmap live)
4623 {
4624   gimple_stmt_iterator si;
4625   gimple last;
4626   gimple phi;
4627   bool need_assert;
4628
4629   need_assert = false;
4630   last = last_stmt (bb);
4631
4632   /* If BB's last statement is a conditional statement involving integer
4633      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4634   if (last
4635       && gimple_code (last) == GIMPLE_COND
4636       && !fp_predicate (last)
4637       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4638     need_assert |= find_conditional_asserts (bb, last);
4639
4640   /* If BB's last statement is a switch statement involving integer
4641      operands, determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
4642   if (last
4643       && gimple_code (last) == GIMPLE_SWITCH
4644       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
4645     need_assert |= find_switch_asserts (bb, last);
4646
4647   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
4648      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
4649   for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
4650     {
4651       gimple stmt;
4652       tree op;
4653       ssa_op_iter i;
4654
4655       stmt = gsi_stmt (si);
4656
4657       if (is_gimple_debug (stmt))
4658         continue;
4659
4660       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
4661       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
4662         {
4663           tree value;
4664           enum tree_code comp_code;
4665
4666           /* Mark OP in our live bitmap.  */
4667           SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (op));
4668
4669           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
4670              range for it, and we don't find a previous assertion for
4671              it, create a new assertion location node for OP.  */
4672           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
4673             {
4674               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
4675                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
4676                  was set via a typecast.
4677
4678                  If so, then we can also infer a nonzero value range
4679                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
4680               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
4681                 {
4682                   tree t = op;
4683                   gimple def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4684
4685                   while (is_gimple_assign (def_stmt)
4686                          && gimple_assign_rhs_code (def_stmt)  == NOP_EXPR
4687                          && TREE_CODE
4688                              (gimple_assign_rhs1 (def_stmt)) == SSA_NAME
4689                          && POINTER_TYPE_P
4690                              (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (def_stmt))))
4691                     {
4692                       t = gimple_assign_rhs1 (def_stmt);
4693                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
4694
4695                       /* Note we want to register the assert for the
4696                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
4697                          conversion.  */
4698                       if (! has_single_use (t))
4699                         {
4700                           register_new_assert_for (t, t, comp_code, value,
4701                                                    bb, NULL, si);
4702                           need_assert = true;
4703                         }
4704                     }
4705                 }
4706
4707               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
4708                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
4709                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
4710               if (!has_single_use (op))
4711                 {
4712                   register_new_assert_for (op, op, comp_code, value,
4713                                            bb, NULL, si);
4714                   need_assert = true;
4715                 }
4716             }
4717         }
4718     }
4719
4720   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
4721   for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p(si); gsi_next (&si))
4722     {
4723       use_operand_p arg_p;
4724       ssa_op_iter i;
4725       phi = gsi_stmt (si);
4726
4727       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
4728         {
4729           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
4730           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4731             SET_BIT (live, SSA_NAME_VERSION (arg));
4732         }
4733     }
4734
4735   return need_assert;
4736 }
4737
4738 /* Do an RPO walk over the function computing SSA name liveness
4739    on-the-fly and deciding on assert expressions to insert.
4740    Returns true if there are assert expressions to be inserted.  */
4741
4742 static bool
4743 find_assert_locations (void)
4744 {
4745   int *rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4746   int *bb_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4747   int *last_rpo = XCNEWVEC (int, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4748   int rpo_cnt, i;
4749   bool need_asserts;
4750
4751   live = XCNEWVEC (sbitmap, last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS);
4752   rpo_cnt = pre_and_rev_post_order_compute (NULL, rpo, false);
4753   for (i = 0; i < rpo_cnt; ++i)
4754     bb_rpo[rpo[i]] = i;
4755
4756   need_asserts = false;
4757   for (i = rpo_cnt-1; i >= 0; --i)
4758     {
4759       basic_block bb = BASIC_BLOCK (rpo[i]);
4760       edge e;
4761       edge_iterator ei;
4762
4763       if (!live[rpo[i]])
4764         {
4765           live[rpo[i]] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4766           sbitmap_zero (live[rpo[i]]);
4767         }
4768
4769       /* Process BB and update the live information with uses in
4770          this block.  */
4771       need_asserts |= find_assert_locations_1 (bb, live[rpo[i]]);
4772
4773       /* Merge liveness into the predecessor blocks and free it.  */
4774       if (!sbitmap_empty_p (live[rpo[i]]))
4775         {
4776           int pred_rpo = i;
4777           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
4778             {
4779               int pred = e->src->index;
4780               if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
4781                 continue;
4782
4783               if (!live[pred])
4784                 {
4785                   live[pred] = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
4786                   sbitmap_zero (live[pred]);
4787                 }
4788               sbitmap_a_or_b (live[pred], live[pred], live[rpo[i]]);
4789
4790               if (bb_rpo[pred] < pred_rpo)
4791                 pred_rpo = bb_rpo[pred];
4792             }
4793
4794           /* Record the RPO number of the last visited block that needs
4795              live information from this block.  */
4796           last_rpo[rpo[i]] = pred_rpo;
4797         }
4798       else
4799         {
4800           sbitmap_free (live[rpo[i]]);
4801           live[rpo[i]] = NULL;
4802         }
4803
4804       /* We can free all successors live bitmaps if all their
4805          predecessors have been visited already.  */
4806       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4807         if (last_rpo[e->dest->index] == i
4808             && live[e->dest->index])
4809           {
4810             sbitmap_free (live[e->dest->index]);
4811             live[e->dest->index] = NULL;
4812           }
4813     }
4814
4815   XDELETEVEC (rpo);
4816   XDELETEVEC (bb_rpo);
4817   XDELETEVEC (last_rpo);
4818   for (i = 0; i < last_basic_block + NUM_FIXED_BLOCKS; ++i)
4819     if (live[i])
4820       sbitmap_free (live[i]);
4821   XDELETEVEC (live);
4822
4823   return need_asserts;
4824 }
4825
4826 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
4827    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
4828
4829 static bool
4830 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
4831 {
4832   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
4833   gimple stmt;
4834   tree cond;
4835   gimple assert_stmt;
4836   edge_iterator ei;
4837   edge e;
4838
4839   /* If we have X <=> X do not insert an assert expr for that.  */
4840   if (loc->expr == loc->val)
4841     return false;
4842
4843   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, loc->expr, loc->val);
4844   assert_stmt = build_assert_expr_for (cond, name);
4845   if (loc->e)
4846     {
4847       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
4848          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
4849 #if defined ENABLE_CHECKING
4850       gcc_assert (gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_COND
4851           || gimple_code (gsi_stmt (loc->si)) == GIMPLE_SWITCH);
4852 #endif
4853
4854       gsi_insert_on_edge (loc->e, assert_stmt);
4855       return true;
4856     }
4857
4858   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
4859      statement must not be the last statement in the block.  */
4860   stmt = gsi_stmt (loc->si);
4861   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
4862     {
4863       gsi_insert_after (&loc->si, assert_stmt, GSI_SAME_STMT);
4864       return false;
4865     }
4866
4867   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
4868      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
4869      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
4870      out of BB.  */
4871   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
4872     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
4873       {
4874         gsi_insert_on_edge (e, assert_stmt);
4875         return true;
4876       }
4877
4878   gcc_unreachable ();
4879 }
4880
4881
4882 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
4883    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
4884    found in ASSERTS_FOR[i].  */
4885
4886 static void
4887 process_assert_insertions (void)
4888 {
4889   unsigned i;
4890   bitmap_iterator bi;
4891   bool update_edges_p = false;
4892   int num_asserts = 0;
4893
4894   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4895     dump_all_asserts (dump_file);
4896
4897   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
4898     {
4899       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
4900       gcc_assert (loc);
4901
4902       while (loc)
4903         {
4904           assert_locus_t next = loc->next;
4905           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
4906           free (loc);
4907           loc = next;
4908           num_asserts++;
4909         }
4910     }
4911
4912   if (update_edges_p)
4913     gsi_commit_edge_inserts ();
4914
4915   statistics_counter_event (cfun, "Number of ASSERT_EXPR expressions inserted",
4916                             num_asserts);
4917 }
4918
4919
4920 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
4921    expressions.  These range expressions are meant to provide information
4922    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
4923    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
4924
4925    x = ...
4926    y = ...
4927    if (x < y)
4928      y = x - 2;
4929    else
4930      x = y + 3;
4931
4932    this pass will transform the code into:
4933
4934    x = ...
4935    y = ...
4936    if (x < y)
4937     {
4938       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
4939       y = x - 2
4940     }
4941    else
4942     {
4943       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
4944       x = y + 3
4945     }
4946
4947    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
4948    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
4949    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
4950    definition of 'x'.  */
4951
4952 static void
4953 insert_range_assertions (void)
4954 {
4955   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
4956   asserts_for = XCNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
4957
4958   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4959
4960   if (find_assert_locations ())
4961     {
4962       process_assert_insertions ();
4963       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
4964     }
4965
4966   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4967     {
4968       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
4969       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
4970     }
4971
4972   free (asserts_for);
4973   BITMAP_FREE (need_assert_for);
4974 }
4975
4976 /* Checks one ARRAY_REF in REF, located at LOCUS. Ignores flexible arrays
4977    and "struct" hacks. If VRP can determine that the
4978    array subscript is a constant, check if it is outside valid
4979    range. If the array subscript is a RANGE, warn if it is
4980    non-overlapping with valid range.
4981    IGNORE_OFF_BY_ONE is true if the ARRAY_REF is inside a ADDR_EXPR.  */
4982
4983 static void
4984 check_array_ref (location_t location, tree ref, bool ignore_off_by_one)
4985 {
4986   value_range_t* vr = NULL;
4987   tree low_sub, up_sub;
4988   tree low_bound, up_bound = array_ref_up_bound (ref);
4989
4990   low_sub = up_sub = TREE_OPERAND (ref, 1);
4991
4992   if (!up_bound || TREE_NO_WARNING (ref)
4993       || TREE_CODE (up_bound) != INTEGER_CST
4994       /* Can not check flexible arrays.  */
4995       || (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (ref)) == NULL_TREE
4996           && TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref)) != NULL_TREE
4997           && TYPE_MAX_VALUE (TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (ref))) == NULL_TREE)
4998       /* Accesses after the end of arrays of size 0 (gcc
4999          extension) and 1 are likely intentional ("struct
5000          hack").  */
5001       || compare_tree_int (up_bound, 1) <= 0)
5002     return;
5003
5004   low_bound = array_ref_low_bound (ref);
5005
5006   if (TREE_CODE (low_sub) == SSA_NAME)
5007     {
5008       vr = get_value_range (low_sub);
5009       if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5010         {
5011           low_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->max : vr->min;
5012           up_sub = vr->type == VR_RANGE ? vr->min : vr->max;
5013         }
5014     }
5015
5016   if (vr && vr->type == VR_ANTI_RANGE)
5017     {
5018       if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5019           && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5020           && TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5021           && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5022         {
5023           warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5024                       "array subscript is outside array bounds");
5025           TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5026         }
5027     }
5028   else if (TREE_CODE (up_sub) == INTEGER_CST
5029            && tree_int_cst_lt (up_bound, up_sub)
5030            && !tree_int_cst_equal (up_bound, up_sub)
5031            && (!ignore_off_by_one
5032                || !tree_int_cst_equal (int_const_binop (PLUS_EXPR,
5033                                                         up_bound,
5034                                                         integer_one_node,
5035                                                         0),
5036                                        up_sub)))
5037     {
5038       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5039                   "array subscript is above array bounds");
5040       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5041     }
5042   else if (TREE_CODE (low_sub) == INTEGER_CST
5043            && tree_int_cst_lt (low_sub, low_bound))
5044     {
5045       warning_at (location, OPT_Warray_bounds,
5046                   "array subscript is below array bounds");
5047       TREE_NO_WARNING (ref) = 1;
5048     }
5049 }
5050
5051 /* Searches if the expr T, located at LOCATION computes
5052    address of an ARRAY_REF, and call check_array_ref on it.  */
5053
5054 static void
5055 search_for_addr_array (tree t, location_t location)
5056 {
5057   while (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
5058     {
5059       gimple g = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
5060
5061       if (gimple_code (g) != GIMPLE_ASSIGN)
5062         return;
5063
5064       if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (g))
5065           != GIMPLE_SINGLE_RHS)
5066         return;
5067
5068       t = gimple_assign_rhs1 (g);
5069     }
5070
5071
5072   /* We are only interested in addresses of ARRAY_REF's.  */
5073   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR)
5074     return;
5075
5076   /* Check each ARRAY_REFs in the reference chain. */
5077   do
5078     {
5079       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5080         check_array_ref (location, t, true /*ignore_off_by_one*/);
5081
5082       t = TREE_OPERAND (t, 0);
5083     }
5084   while (handled_component_p (t));
5085 }
5086
5087 /* walk_tree() callback that checks if *TP is
5088    an ARRAY_REF inside an ADDR_EXPR (in which an array
5089    subscript one outside the valid range is allowed). Call
5090    check_array_ref for each ARRAY_REF found. The location is
5091    passed in DATA.  */
5092
5093 static tree
5094 check_array_bounds (tree *tp, int *walk_subtree, void *data)
5095 {
5096   tree t = *tp;
5097   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
5098   location_t location;
5099
5100   if (EXPR_HAS_LOCATION (t))
5101     location = EXPR_LOCATION (t);
5102   else
5103     {
5104       location_t *locp = (location_t *) wi->info;
5105       location = *locp;
5106     }
5107
5108   *walk_subtree = TRUE;
5109
5110   if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
5111     check_array_ref (location, t, false /*ignore_off_by_one*/);
5112
5113   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
5114       || (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0)))
5115     search_for_addr_array (TREE_OPERAND (t, 0), location);
5116
5117   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
5118     *walk_subtree = FALSE;
5119
5120   return NULL_TREE;
5121 }
5122
5123 /* Walk over all statements of all reachable BBs and call check_array_bounds
5124    on them.  */
5125
5126 static void
5127 check_all_array_refs (void)
5128 {
5129   basic_block bb;
5130   gimple_stmt_iterator si;
5131
5132   FOR_EACH_BB (bb)
5133     {
5134       edge_iterator ei;
5135       edge e;
5136       bool executable = false;
5137
5138       /* Skip blocks that were found to be unreachable.  */
5139       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5140         executable |= !!(e->flags & EDGE_EXECUTABLE);
5141       if (!executable)
5142         continue;
5143
5144       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5145         {
5146           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5147           struct walk_stmt_info wi;
5148           if (!gimple_has_location (stmt))
5149             continue;
5150
5151           if (is_gimple_call (stmt))
5152             {
5153               size_t i;
5154               size_t n = gimple_call_num_args (stmt);
5155               for (i = 0; i < n; i++)
5156                 {
5157                   tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
5158                   search_for_addr_array (arg, gimple_location (stmt));
5159                 }
5160             }
5161           else
5162             {
5163               memset (&wi, 0, sizeof (wi));
5164               wi.info = CONST_CAST (void *, (const void *)
5165                                     gimple_location_ptr (stmt));
5166
5167               walk_gimple_op (gsi_stmt (si),
5168                               check_array_bounds,
5169                               &wi);
5170             }
5171         }
5172     }
5173 }
5174
5175 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
5176    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
5177    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
5178    VRP.
5179
5180    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
5181    names that had useful range information attached to them.  For
5182    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
5183    then N_i will have the range [3, +INF].
5184
5185    However, by converting the assertion into the implied copy
5186    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
5187    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
5188    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
5189    things like jump threading.
5190
5191    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
5192    VRP need to handle them appropriately.
5193
5194    Another approach would be to make the range information a first
5195    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
5196    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
5197    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
5198
5199 static void
5200 remove_range_assertions (void)
5201 {
5202   basic_block bb;
5203   gimple_stmt_iterator si;
5204
5205   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
5206      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
5207      referenced by the current BSI.  */
5208   FOR_EACH_BB (bb)
5209     for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si);)
5210       {
5211         gimple stmt = gsi_stmt (si);
5212         gimple use_stmt;
5213
5214         if (is_gimple_assign (stmt)
5215             && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ASSERT_EXPR)
5216           {
5217             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
5218             tree var;
5219             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
5220             use_operand_p use_p;
5221             imm_use_iterator iter;
5222
5223             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
5224
5225             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
5226             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
5227             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter,
5228                                    gimple_assign_lhs (stmt))
5229               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
5230                 {
5231                   SET_USE (use_p, var);
5232                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
5233                 }
5234
5235             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
5236             gsi_remove (&si, true);
5237             release_defs (stmt);
5238           }
5239         else
5240           gsi_next (&si);
5241       }
5242 }
5243
5244
5245 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
5246
5247 static bool
5248 stmt_interesting_for_vrp (gimple stmt)
5249 {
5250   if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_PHI
5251       && is_gimple_reg (gimple_phi_result (stmt))
5252       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))
5253           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (stmt)))))
5254     return true;
5255   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
5256     {
5257       tree lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5258
5259       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
5260          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
5261          builtin functions.  */
5262       if (lhs && TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5263           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5264               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
5265           && ((is_gimple_call (stmt)
5266                && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
5267                && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
5268               || !gimple_vuse (stmt)))
5269         return true;
5270     }
5271   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND
5272            || gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
5273     return true;
5274
5275   return false;
5276 }
5277
5278
5279 /* Initialize local data structures for VRP.  */
5280
5281 static void
5282 vrp_initialize (void)
5283 {
5284   basic_block bb;
5285
5286   vr_value = XCNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
5287   vr_phi_edge_counts = XCNEWVEC (int, num_ssa_names);
5288
5289   FOR_EACH_BB (bb)
5290     {
5291       gimple_stmt_iterator si;
5292
5293       for (si = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5294         {
5295           gimple phi = gsi_stmt (si);
5296           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
5297             {
5298               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
5299               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
5300               prop_set_simulate_again (phi, false);
5301             }
5302           else
5303             prop_set_simulate_again (phi, true);
5304         }
5305
5306       for (si = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
5307         {
5308           gimple stmt = gsi_stmt (si);
5309
5310           /* If the statement is a control insn, then we do not
5311              want to avoid simulating the statement once.  Failure
5312              to do so means that those edges will never get added.  */
5313           if (stmt_ends_bb_p (stmt))
5314             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5315           else if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
5316             {
5317               ssa_op_iter i;
5318               tree def;
5319               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
5320                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5321               prop_set_simulate_again (stmt, false);
5322             }
5323           else
5324             prop_set_simulate_again (stmt, true);
5325         }
5326     }
5327 }
5328
5329
5330 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
5331    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
5332
5333 static enum ssa_prop_result
5334 vrp_visit_assignment_or_call (gimple stmt, tree *output_p)
5335 {
5336   tree def, lhs;
5337   ssa_op_iter iter;
5338   enum gimple_code code = gimple_code (stmt);
5339   lhs = gimple_get_lhs (stmt);
5340
5341   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
5342   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
5343       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
5344            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
5345               build_range_type.  */
5346            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
5347            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
5348           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
5349     {
5350       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
5351
5352       if (code == GIMPLE_CALL)
5353         extract_range_basic (&new_vr, stmt);
5354       else
5355         extract_range_from_assignment (&new_vr, stmt);
5356
5357       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
5358         {
5359           *output_p = lhs;
5360
5361           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5362             {
5363               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
5364               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
5365               fprintf (dump_file, ": ");
5366               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
5367               fprintf (dump_file, "\n\n");
5368             }
5369
5370           if (new_vr.type == VR_VARYING)
5371             return SSA_PROP_VARYING;
5372
5373           return SSA_PROP_INTERESTING;
5374         }
5375
5376       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
5377     }
5378
5379   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
5380   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
5381     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
5382
5383   return SSA_PROP_VARYING;
5384 }
5385
5386 /* Helper that gets the value range of the SSA_NAME with version I
5387    or a symbolic range containing the SSA_NAME only if the value range
5388    is varying or undefined.  */
5389
5390 static inline value_range_t
5391 get_vr_for_comparison (int i)
5392 {
5393   value_range_t vr = *(vr_value[i]);
5394
5395   /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
5396      range.  This allows us to compare against names that may
5397      have N_i in their ranges.  */
5398   if (vr.type == VR_VARYING || vr.type == VR_UNDEFINED)
5399     {
5400       vr.type = VR_RANGE;
5401       vr.min = ssa_name (i);
5402       vr.max = ssa_name (i);
5403     }
5404
5405   return vr;
5406 }
5407
5408 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
5409    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
5410    compare_range_with_value, including the setting of
5411    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5412
5413 static tree
5414 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
5415                          bool *strict_overflow_p)
5416 {
5417   bitmap_iterator bi;
5418   unsigned i;
5419   bitmap e;
5420   tree retval, t;
5421   int used_strict_overflow;
5422   bool sop;
5423   value_range_t equiv_vr;
5424
5425   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
5426   e = get_value_range (var)->equiv;
5427
5428   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5429      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5430   used_strict_overflow = -1;
5431
5432   /* Compare vars' value range with val.  */
5433   equiv_vr = get_vr_for_comparison (SSA_NAME_VERSION (var));
5434   sop = false;
5435   retval = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5436   if (retval)
5437     used_strict_overflow = sop ? 1 : 0;
5438
5439   /* If the equiv set is empty we have done all work we need to do.  */
5440   if (e == NULL)
5441     {
5442       if (retval
5443           && used_strict_overflow > 0)
5444         *strict_overflow_p = true;
5445       return retval;
5446     }
5447
5448   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
5449     {
5450       equiv_vr = get_vr_for_comparison (i);
5451       sop = false;
5452       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
5453       if (t)
5454         {
5455           /* If we get different answers from different members
5456              of the equivalence set this check must be in a dead
5457              code region.  Folding it to a trap representation
5458              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5459           if (retval != NULL
5460               && t != retval)
5461             {
5462               retval = NULL_TREE;
5463               break;
5464             }
5465           retval = t;
5466
5467           if (!sop)
5468             used_strict_overflow = 0;
5469           else if (used_strict_overflow < 0)
5470             used_strict_overflow = 1;
5471         }
5472     }
5473
5474   if (retval
5475       && used_strict_overflow > 0)
5476     *strict_overflow_p = true;
5477
5478   return retval;
5479 }
5480
5481
5482 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
5483    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
5484    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
5485    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
5486    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
5487
5488
5489 static tree
5490 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
5491                bool *strict_overflow_p)
5492 {
5493   tree t, retval;
5494   bitmap e1, e2;
5495   bitmap_iterator bi1, bi2;
5496   unsigned i1, i2;
5497   int used_strict_overflow;
5498   static bitmap_obstack *s_obstack = NULL;
5499   static bitmap s_e1 = NULL, s_e2 = NULL;
5500
5501   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
5502      ranges of every name equivalent to N2.  */
5503   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
5504   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
5505
5506   /* Use the fake bitmaps if e1 or e2 are not available.  */
5507   if (s_obstack == NULL)
5508     {
5509       s_obstack = XNEW (bitmap_obstack);
5510       bitmap_obstack_initialize (s_obstack);
5511       s_e1 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5512       s_e2 = BITMAP_ALLOC (s_obstack);
5513     }
5514   if (e1 == NULL)
5515     e1 = s_e1;
5516   if (e2 == NULL)
5517     e2 = s_e2;
5518
5519   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
5520      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
5521      ranges.  */
5522   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5523   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5524
5525   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
5526      names can be compared without checking their ranges.  */
5527   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
5528     {
5529       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5530       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5531
5532       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
5533              ? boolean_true_node
5534              : boolean_false_node;
5535     }
5536
5537   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
5538      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
5539   used_strict_overflow = -1;
5540
5541   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
5542      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
5543      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
5544   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
5545     {
5546       value_range_t vr1 = get_vr_for_comparison (i1);
5547
5548       t = retval = NULL_TREE;
5549       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
5550         {
5551           bool sop = false;
5552
5553           value_range_t vr2 = get_vr_for_comparison (i2);
5554
5555           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
5556           if (t)
5557             {
5558               /* If we get different answers from different members
5559                  of the equivalence set this check must be in a dead
5560                  code region.  Folding it to a trap representation
5561                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
5562               if (retval != NULL
5563                   && t != retval)
5564                 {
5565                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5566                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5567                   return NULL_TREE;
5568                 }
5569               retval = t;
5570
5571               if (!sop)
5572                 used_strict_overflow = 0;
5573               else if (used_strict_overflow < 0)
5574                 used_strict_overflow = 1;
5575             }
5576         }
5577
5578       if (retval)
5579         {
5580           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5581           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5582           if (used_strict_overflow > 0)
5583             *strict_overflow_p = true;
5584           return retval;
5585         }
5586     }
5587
5588   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
5589      comparison.  */
5590   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
5591   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
5592   return NULL_TREE;
5593 }
5594
5595 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv.  */
5596
5597 static tree
5598 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (enum tree_code code,
5599                                                       tree op0, tree op1,
5600                                                       bool * strict_overflow_p)
5601 {
5602   value_range_t *vr0, *vr1;
5603
5604   vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
5605   vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
5606
5607   if (vr0 && vr1)
5608     return compare_ranges (code, vr0, vr1, strict_overflow_p);
5609   else if (vr0 && vr1 == NULL)
5610     return compare_range_with_value (code, vr0, op1, strict_overflow_p);
5611   else if (vr0 == NULL && vr1)
5612     return (compare_range_with_value
5613             (swap_tree_comparison (code), vr1, op0, strict_overflow_p));
5614   return NULL;
5615 }
5616
5617 /* Helper function for vrp_evaluate_conditional_warnv. */
5618
5619 static tree
5620 vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code code, tree op0,
5621                                          tree op1, bool use_equiv_p,
5622                                          bool *strict_overflow_p, bool *only_ranges)
5623 {
5624   tree ret;
5625   if (only_ranges)
5626     *only_ranges = true;
5627
5628   /* We only deal with integral and pointer types.  */
5629   if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5630       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
5631     return NULL_TREE;
5632
5633   if (use_equiv_p)
5634     {
5635       if (only_ranges
5636           && (ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges
5637                       (code, op0, op1, strict_overflow_p)))
5638         return ret;
5639       *only_ranges = false;
5640       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5641         return compare_names (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5642       else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5643         return compare_name_with_value (code, op0, op1, strict_overflow_p);
5644       else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
5645         return (compare_name_with_value
5646                 (swap_tree_comparison (code), op1, op0, strict_overflow_p));
5647     }
5648   else
5649     return vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops_using_ranges (code, op0, op1,
5650                                                                  strict_overflow_p);
5651   return NULL_TREE;
5652 }
5653
5654 /* Given (CODE OP0 OP1) within STMT, try to simplify it based on value range
5655    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
5656    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
5657    will be used when trying to compute the value.  If the result is
5658    based on undefined signed overflow, issue a warning if
5659    appropriate.  */
5660
5661 static tree
5662 vrp_evaluate_conditional (enum tree_code code, tree op0, tree op1, gimple stmt)
5663 {
5664   bool sop;
5665   tree ret;
5666   bool only_ranges;
5667
5668   /* Some passes and foldings leak constants with overflow flag set
5669      into the IL.  Avoid doing wrong things with these and bail out.  */
5670   if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
5671        && TREE_OVERFLOW (op0))
5672       || (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5673           && TREE_OVERFLOW (op1)))
5674     return NULL_TREE;
5675
5676   sop = false;
5677   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, true, &sop,
5678                                                  &only_ranges);
5679
5680   if (ret && sop)
5681     {
5682       enum warn_strict_overflow_code wc;
5683       const char* warnmsg;
5684
5685       if (is_gimple_min_invariant (ret))
5686         {
5687           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
5688           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
5689                        "simplifying conditional to constant");
5690         }
5691       else
5692         {
5693           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
5694           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
5695                        "simplifying conditional");
5696         }
5697
5698       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
5699         {
5700           location_t location;
5701
5702           if (!gimple_has_location (stmt))
5703             location = input_location;
5704           else
5705             location = gimple_location (stmt);
5706           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
5707         }
5708     }
5709
5710   if (warn_type_limits
5711       && ret && only_ranges
5712       && TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
5713       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
5714     {
5715       /* If the comparison is being folded and the operand on the LHS
5716          is being compared against a constant value that is outside of
5717          the natural range of OP0's type, then the predicate will
5718          always fold regardless of the value of OP0.  If -Wtype-limits
5719          was specified, emit a warning.  */
5720       tree type = TREE_TYPE (op0);
5721       value_range_t *vr0 = get_value_range (op0);
5722
5723       if (vr0->type != VR_VARYING
5724           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5725           && vrp_val_is_min (vr0->min)
5726           && vrp_val_is_max (vr0->max)
5727           && is_gimple_min_invariant (op1))
5728         {
5729           location_t location;
5730
5731           if (!gimple_has_location (stmt))
5732             location = input_location;
5733           else
5734             location = gimple_location (stmt);
5735
5736           warning_at (location, OPT_Wtype_limits,
5737                       integer_zerop (ret)
5738                       ? G_("comparison always false "
5739                            "due to limited range of data type")
5740                       : G_("comparison always true "
5741                            "due to limited range of data type"));
5742         }
5743     }
5744
5745   return ret;
5746 }
5747
5748
5749 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
5750    will be taken out of STMT's basic block, record it in
5751    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
5752    SSA_PROP_VARYING.  */
5753
5754 static enum ssa_prop_result
5755 vrp_visit_cond_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
5756 {
5757   tree val;
5758   bool sop;
5759
5760   *taken_edge_p = NULL;
5761
5762   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5763     {
5764       tree use;
5765       ssa_op_iter i;
5766
5767       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
5768       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
5769       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
5770
5771       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
5772         {
5773           fprintf (dump_file, "\t");
5774           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
5775           fprintf (dump_file, ": ");
5776           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
5777         }
5778
5779       fprintf (dump_file, "\n");
5780     }
5781
5782   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
5783      ranges of each of its operands.
5784
5785      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
5786      because those ranges may not yet be final and with the current
5787      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
5788      of the names in the equivalence set have changed.
5789
5790      For instance, given the following code fragment
5791
5792         i_5 = PHI <8, i_13>
5793         ...
5794         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
5795         if (i_14 == 1)
5796           ...
5797
5798      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
5799      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
5800      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
5801      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
5802      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
5803      determine that the predicate is always false.
5804
5805      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
5806      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
5807      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
5808      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
5809      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
5810      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
5811      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
5812      is not visited again, which stops propagation from visiting
5813      statements in the THEN clause of that if().
5814
5815      To properly fix this we would need to keep the previous range
5816      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
5817      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
5818      range [8, 8] to VR_VARYING.
5819
5820      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
5821      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
5822      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
5823      4 more predicates folded in SPEC.  */
5824   sop = false;
5825
5826   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (gimple_cond_code (stmt),
5827                                                  gimple_cond_lhs (stmt),
5828                                                  gimple_cond_rhs (stmt),
5829                                                  false, &sop, NULL);
5830   if (val)
5831     {
5832       if (!sop)
5833         *taken_edge_p = find_taken_edge (gimple_bb (stmt), val);
5834       else
5835         {
5836           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5837             fprintf (dump_file,
5838                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
5839                      "it assumes that signed overflow is undefined");
5840           val = NULL_TREE;
5841         }
5842     }
5843
5844   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5845     {
5846       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
5847       if (val == NULL_TREE)
5848         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
5849       else
5850         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
5851     }
5852
5853   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
5854 }
5855
5856 /* Searches the case label vector VEC for the index *IDX of the CASE_LABEL
5857    that includes the value VAL.  The search is restricted to the range
5858    [START_IDX, n - 1] where n is the size of VEC.
5859
5860    If there is a CASE_LABEL for VAL, its index is placed in IDX and true is
5861    returned.
5862
5863    If there is no CASE_LABEL for VAL and there is one that is larger than VAL,
5864    it is placed in IDX and false is returned.
5865
5866    If VAL is larger than any CASE_LABEL, n is placed on IDX and false is
5867    returned. */
5868
5869 static bool
5870 find_case_label_index (gimple stmt, size_t start_idx, tree val, size_t *idx)
5871 {
5872   size_t n = gimple_switch_num_labels (stmt);
5873   size_t low, high;
5874
5875   /* Find case label for minimum of the value range or the next one.
5876      At each iteration we are searching in [low, high - 1]. */
5877
5878   for (low = start_idx, high = n; high != low; )
5879     {
5880       tree t;
5881       int cmp;
5882       /* Note that i != high, so we never ask for n. */
5883       size_t i = (high + low) / 2;
5884       t = gimple_switch_label (stmt, i);
5885
5886       /* Cache the result of comparing CASE_LOW and val.  */
5887       cmp = tree_int_cst_compare (CASE_LOW (t), val);
5888
5889       if (cmp == 0)
5890         {
5891           /* Ranges cannot be empty. */
5892           *idx = i;
5893           return true;
5894         }
5895       else if (cmp > 0)
5896         high = i;
5897       else
5898         {
5899           low = i + 1;
5900           if (CASE_HIGH (t) != NULL
5901               && tree_int_cst_compare (CASE_HIGH (t), val) >= 0)
5902             {
5903               *idx = i;
5904               return true;
5905             }
5906         }
5907     }
5908
5909   *idx = high;
5910   return false;
5911 }
5912
5913 /* Searches the case label vector VEC for the range of CASE_LABELs that is used
5914    for values between MIN and MAX. The first index is placed in MIN_IDX. The
5915    last index is placed in MAX_IDX. If the range of CASE_LABELs is empty
5916    then MAX_IDX < MIN_IDX.
5917    Returns true if the default label is not needed. */
5918
5919 static bool
5920 find_case_label_range (gimple stmt, tree min, tree max, size_t *min_idx,
5921                        size_t *max_idx)
5922 {
5923   size_t i, j;
5924   bool min_take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, min, &i);
5925   bool max_take_default = !find_case_label_index (stmt, i, max, &j);
5926
5927   if (i == j
5928       && min_take_default
5929       && max_take_default)
5930     {
5931       /* Only the default case label reached.
5932          Return an empty range. */
5933       *min_idx = 1;
5934       *max_idx = 0;
5935       return false;
5936     }
5937   else
5938     {
5939       bool take_default = min_take_default || max_take_default;
5940       tree low, high;
5941       size_t k;
5942
5943       if (max_take_default)
5944         j--;
5945
5946       /* If the case label range is continuous, we do not need
5947          the default case label.  Verify that.  */
5948       high = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, i));
5949       if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i)))
5950         high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, i));
5951       for (k = i + 1; k <= j; ++k)
5952         {
5953           low = CASE_LOW (gimple_switch_label (stmt, k));
5954           if (!integer_onep (int_const_binop (MINUS_EXPR, low, high, 0)))
5955             {
5956               take_default = true;
5957               break;
5958             }
5959           high = low;
5960           if (CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k)))
5961             high = CASE_HIGH (gimple_switch_label (stmt, k));
5962         }
5963
5964       *min_idx = i;
5965       *max_idx = j;
5966       return !take_default;
5967     }
5968 }
5969
5970 /* Visit switch statement STMT.  If we can determine which edge
5971    will be taken out of STMT's basic block, record it in
5972    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
5973    SSA_PROP_VARYING.  */
5974
5975 static enum ssa_prop_result
5976 vrp_visit_switch_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p)
5977 {
5978   tree op, val;
5979   value_range_t *vr;
5980   size_t i = 0, j = 0;
5981   bool take_default;
5982
5983   *taken_edge_p = NULL;
5984   op = gimple_switch_index (stmt);
5985   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
5986     return SSA_PROP_VARYING;
5987
5988   vr = get_value_range (op);
5989   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
5990     {
5991       fprintf (dump_file, "\nVisiting switch expression with operand ");
5992       print_generic_expr (dump_file, op, 0);
5993       fprintf (dump_file, " with known range ");
5994       dump_value_range (dump_file, vr);
5995       fprintf (dump_file, "\n");
5996     }
5997
5998   if (vr->type != VR_RANGE
5999       || symbolic_range_p (vr))
6000     return SSA_PROP_VARYING;
6001
6002   /* Find the single edge that is taken from the switch expression.  */
6003   take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6004
6005   /* Check if the range spans no CASE_LABEL. If so, we only reach the default
6006      label */
6007   if (j < i)
6008     {
6009       gcc_assert (take_default);
6010       val = gimple_switch_default_label (stmt);
6011     }
6012   else
6013     {
6014       /* Check if labels with index i to j and maybe the default label
6015          are all reaching the same label.  */
6016
6017       val = gimple_switch_label (stmt, i);
6018       if (take_default
6019           && CASE_LABEL (gimple_switch_default_label (stmt))
6020           != CASE_LABEL (val))
6021         {
6022           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6023             fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6024                      "range\n");
6025           return SSA_PROP_VARYING;
6026         }
6027       for (++i; i <= j; ++i)
6028         {
6029           if (CASE_LABEL (gimple_switch_label (stmt, i)) != CASE_LABEL (val))
6030             {
6031               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6032                 fprintf (dump_file, "  not a single destination for this "
6033                          "range\n");
6034               return SSA_PROP_VARYING;
6035             }
6036         }
6037     }
6038
6039   *taken_edge_p = find_edge (gimple_bb (stmt),
6040                              label_to_block (CASE_LABEL (val)));
6041
6042   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6043     {
6044       fprintf (dump_file, "  will take edge to ");
6045       print_generic_stmt (dump_file, CASE_LABEL (val), 0);
6046     }
6047
6048   return SSA_PROP_INTERESTING;
6049 }
6050
6051
6052 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
6053    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
6054    interesting range into *OUTPUT_P.
6055
6056    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
6057    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
6058
6059    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
6060
6061 static enum ssa_prop_result
6062 vrp_visit_stmt (gimple stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
6063 {
6064   tree def;
6065   ssa_op_iter iter;
6066
6067   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6068     {
6069       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
6070       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, dump_flags);
6071       fprintf (dump_file, "\n");
6072     }
6073
6074   if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
6075     gcc_assert (stmt_ends_bb_p (stmt));
6076   else if (is_gimple_assign (stmt) || is_gimple_call (stmt))
6077     {
6078       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
6079          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
6080          builtin functions.  */
6081
6082       if ((is_gimple_call (stmt)
6083            && gimple_call_fndecl (stmt) != NULL_TREE
6084            && DECL_IS_BUILTIN (gimple_call_fndecl (stmt)))
6085           || !gimple_vuse (stmt))
6086         return vrp_visit_assignment_or_call (stmt, output_p);
6087     }
6088   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6089     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
6090   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6091     return vrp_visit_switch_stmt (stmt, taken_edge_p);
6092
6093   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
6094      their outputs varying and prevent further simulation.  */
6095   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
6096     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
6097
6098   return SSA_PROP_VARYING;
6099 }
6100
6101
6102 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
6103    VR1, store in VR0 a range that contains both VR0 and VR1.  This
6104    may not be the smallest possible such range.  */
6105
6106 static void
6107 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
6108 {
6109   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
6110     {
6111       copy_value_range (vr0, vr1);
6112       return;
6113     }
6114
6115   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
6116     {
6117       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6118       return;
6119     }
6120
6121   if (vr0->type == VR_VARYING)
6122     {
6123       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
6124       return;
6125     }
6126
6127   if (vr1->type == VR_VARYING)
6128     {
6129       set_value_range_to_varying (vr0);
6130       return;
6131     }
6132
6133   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
6134     {
6135       int cmp;
6136       tree min, max;
6137
6138       /* Compute the convex hull of the ranges.  The lower limit of
6139          the new range is the minimum of the two ranges.  If they
6140          cannot be compared, then give up.  */
6141       cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
6142       if (cmp == 0 || cmp == 1)
6143         min = vr1->min;
6144       else if (cmp == -1)
6145         min = vr0->min;
6146       else
6147         goto give_up;
6148
6149       /* Similarly, the upper limit of the new range is the maximum
6150          of the two ranges.  If they cannot be compared, then
6151          give up.  */
6152       cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
6153       if (cmp == 0 || cmp == -1)
6154         max = vr1->max;
6155       else if (cmp == 1)
6156         max = vr0->max;
6157       else
6158         goto give_up;
6159
6160       /* Check for useless ranges.  */
6161       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
6162           && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
6163               && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
6164         goto give_up;
6165
6166       /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6167          the two sets.  */
6168       if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6169         bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6170       else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6171         bitmap_clear (vr0->equiv);
6172
6173       set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
6174     }
6175   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6176     {
6177       /* Two anti-ranges meet only if their complements intersect.
6178          Only handle the case of identical ranges.  */
6179       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
6180           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
6181           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
6182         {
6183           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6184              the two sets.  */
6185           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6186             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6187           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6188             bitmap_clear (vr0->equiv);
6189         }
6190       else
6191         goto give_up;
6192     }
6193   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6194     {
6195       /* For a numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4],
6196          only handle the case where the ranges have an empty intersection.
6197          The result of the meet operation is the anti-range.  */
6198       if (!symbolic_range_p (vr0)
6199           && !symbolic_range_p (vr1)
6200           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
6201         {
6202           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
6203              set.  We need to compute the intersection of the two
6204              equivalence sets.  */
6205           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
6206             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
6207
6208           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
6209              the two sets.  */
6210           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
6211             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
6212           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
6213             bitmap_clear (vr0->equiv);
6214         }
6215       else
6216         goto give_up;
6217     }
6218   else
6219     gcc_unreachable ();
6220
6221   return;
6222
6223 give_up:
6224   /* Failed to find an efficient meet.  Before giving up and setting
6225      the result to VARYING, see if we can at least derive a useful
6226      anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
6227      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
6228      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
6229   if (!symbolic_range_p (vr0)
6230       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
6231           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
6232       && !symbolic_range_p (vr1)
6233       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
6234           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
6235     {
6236       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
6237
6238       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
6239          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
6240       if (vr0->equiv)
6241         bitmap_clear (vr0->equiv);
6242     }
6243   else
6244     set_value_range_to_varying (vr0);
6245 }
6246
6247
6248 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
6249    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
6250    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
6251
6252 static enum ssa_prop_result
6253 vrp_visit_phi_node (gimple phi)
6254 {
6255   size_t i;
6256   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
6257   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
6258   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
6259   int edges, old_edges;
6260   struct loop *l;
6261
6262   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
6263
6264   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6265     {
6266       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
6267       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, dump_flags);
6268     }
6269
6270   edges = 0;
6271   for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (phi); i++)
6272     {
6273       edge e = gimple_phi_arg_edge (phi, i);
6274
6275       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6276         {
6277           fprintf (dump_file,
6278               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
6279               (int) i, e->src->index, e->dest->index,
6280               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
6281         }
6282
6283       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
6284         {
6285           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
6286           value_range_t vr_arg;
6287
6288           ++edges;
6289
6290           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
6291             {
6292               vr_arg = *(get_value_range (arg));
6293             }
6294           else
6295             {
6296               if (is_overflow_infinity (arg))
6297                 {
6298                   arg = copy_node (arg);
6299                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
6300                 }
6301
6302               vr_arg.type = VR_RANGE;
6303               vr_arg.min = arg;
6304               vr_arg.max = arg;
6305               vr_arg.equiv = NULL;
6306             }
6307
6308           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6309             {
6310               fprintf (dump_file, "\t");
6311               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
6312               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
6313               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
6314               fprintf (dump_file, "\n");
6315             }
6316
6317           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
6318
6319           if (vr_result.type == VR_VARYING)
6320             break;
6321         }
6322     }
6323
6324   /* If this is a loop PHI node SCEV may known more about its
6325      value-range.  */
6326   if (current_loops
6327       && (l = loop_containing_stmt (phi))
6328       && l->header == gimple_bb (phi))
6329     adjust_range_with_scev (&vr_result, l, phi, lhs);
6330
6331   if (vr_result.type == VR_VARYING)
6332     goto varying;
6333
6334   old_edges = vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)];
6335   vr_phi_edge_counts[SSA_NAME_VERSION (lhs)] = edges;
6336
6337   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
6338      when the new value is slightly bigger or smaller than the
6339      previous one.  We don't do this if we have seen a new executable
6340      edge; this helps us avoid an overflow infinity for conditionals
6341      which are not in a loop.  */
6342   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE
6343       && edges <= old_edges)
6344     {
6345       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
6346         {
6347           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
6348           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
6349
6350           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
6351              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
6352              iterating millions of times to reach -INF, and in the
6353              other case to avoid infinite bouncing between different
6354              minimums.  */
6355           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
6356             {
6357               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6358                  VARYING.  Same if the previous max value was invalid for
6359                  the type and we'd end up with vr_result.min > vr_result.max.  */
6360               if (vrp_val_is_max (vr_result.max)
6361                   || compare_values (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min)),
6362                                      vr_result.max) > 0)
6363                 goto varying;
6364
6365               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
6366                   || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6367                 vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
6368               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
6369                 vr_result.min =
6370                   negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
6371               else
6372                 goto varying;
6373             }
6374
6375           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
6376              the previous one, go all the way to +INF.  */
6377           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
6378             {
6379               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it to
6380                  VARYING.  Same if the previous min value was invalid for
6381                  the type and we'd end up with vr_result.max < vr_result.min.  */
6382               if (vrp_val_is_min (vr_result.min)
6383                   || compare_values (TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max)),
6384                                      vr_result.min) < 0)
6385                 goto varying;
6386
6387               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
6388                   || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
6389                 vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
6390               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
6391                 vr_result.max =
6392                   positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
6393               else
6394                 goto varying;
6395             }
6396         }
6397     }
6398
6399   /* If the new range is different than the previous value, keep
6400      iterating.  */
6401   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
6402     return SSA_PROP_INTERESTING;
6403
6404   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
6405   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
6406
6407   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
6408 varying:
6409   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
6410   return SSA_PROP_VARYING;
6411 }
6412
6413 /* Simplify boolean operations if the source is known
6414    to be already a boolean.  */
6415 static bool
6416 simplify_truth_ops_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi, gimple stmt)
6417 {
6418   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6419   tree val = NULL;
6420   tree op0, op1;
6421   value_range_t *vr;
6422   bool sop = false;
6423   bool need_conversion;
6424
6425   op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6426   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) != 1)
6427     {
6428       if (TREE_CODE (op0) != SSA_NAME)
6429         return false;
6430       vr = get_value_range (op0);
6431
6432       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6433       if (!val || !integer_onep (val))
6434         return false;
6435
6436       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6437       if (!val || !integer_onep (val))
6438         return false;
6439     }
6440
6441   if (rhs_code == TRUTH_NOT_EXPR)
6442     {
6443       rhs_code = NE_EXPR;
6444       op1 = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6445     }
6446   else
6447     {
6448       op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6449
6450       /* Reduce number of cases to handle.  */
6451       if (is_gimple_min_invariant (op1))
6452         {
6453           /* Exclude anything that should have been already folded.  */
6454           if (rhs_code != EQ_EXPR
6455               && rhs_code != NE_EXPR
6456               && rhs_code != TRUTH_XOR_EXPR)
6457             return false;
6458
6459           if (!integer_zerop (op1)
6460               && !integer_onep (op1)
6461               && !integer_all_onesp (op1))
6462             return false;
6463
6464           /* Limit the number of cases we have to consider.  */
6465           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6466             {
6467               rhs_code = NE_EXPR;
6468               op1 = fold_unary (TRUTH_NOT_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
6469             }
6470         }
6471       else
6472         {
6473           /* Punt on A == B as there is no BIT_XNOR_EXPR.  */
6474           if (rhs_code == EQ_EXPR)
6475             return false;
6476
6477           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op1)) != 1)
6478             {
6479               vr = get_value_range (op1);
6480               val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6481               if (!val || !integer_onep (val))
6482                 return false;
6483
6484               val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_one_node, &sop);
6485               if (!val || !integer_onep (val))
6486                 return false;
6487             }
6488         }
6489     }
6490
6491   if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6492     {
6493       location_t location;
6494
6495       if (!gimple_has_location (stmt))
6496         location = input_location;
6497       else
6498         location = gimple_location (stmt);
6499
6500       if (rhs_code == TRUTH_AND_EXPR || rhs_code == TRUTH_OR_EXPR)
6501         warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6502                     _("assuming signed overflow does not occur when "
6503                       "simplifying && or || to & or |"));
6504       else
6505         warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6506                     _("assuming signed overflow does not occur when "
6507                       "simplifying ==, != or ! to identity or ^"));
6508     }
6509
6510   need_conversion =
6511     !useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (stmt)),
6512                                 TREE_TYPE (op0));
6513
6514   /* Make sure to not sign-extend -1 as a boolean value.  */
6515   if (need_conversion
6516       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
6517       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)) == 1)
6518     return false;
6519
6520   switch (rhs_code)
6521     {
6522     case TRUTH_AND_EXPR:
6523       rhs_code = BIT_AND_EXPR;
6524       break;
6525     case TRUTH_OR_EXPR:
6526       rhs_code = BIT_IOR_EXPR;
6527       break;
6528     case TRUTH_XOR_EXPR:
6529     case NE_EXPR:
6530       if (integer_zerop (op1))
6531         {
6532           gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi,
6533                                           need_conversion ? NOP_EXPR : SSA_NAME,
6534                                           op0, NULL);
6535           update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6536           return true;
6537         }
6538
6539       rhs_code = BIT_XOR_EXPR;
6540       break;
6541     default:
6542       gcc_unreachable ();
6543     }
6544
6545   if (need_conversion)
6546     return false;
6547
6548   gimple_assign_set_rhs_with_ops (gsi, rhs_code, op0, op1);
6549   update_stmt (gsi_stmt (*gsi));
6550   return true;
6551 }
6552
6553 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
6554    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
6555    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6556
6557 static bool
6558 simplify_div_or_mod_using_ranges (gimple stmt)
6559 {
6560   enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6561   tree val = NULL;
6562   tree op0 = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6563   tree op1 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
6564   value_range_t *vr = get_value_range (gimple_assign_rhs1 (stmt));
6565
6566   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6567     {
6568       val = integer_one_node;
6569     }
6570   else
6571     {
6572       bool sop = false;
6573
6574       val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6575
6576       if (val
6577           && sop
6578           && integer_onep (val)
6579           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6580         {
6581           location_t location;
6582
6583           if (!gimple_has_location (stmt))
6584             location = input_location;
6585           else
6586             location = gimple_location (stmt);
6587           warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6588                       "assuming signed overflow does not occur when "
6589                       "simplifying %</%> or %<%%%> to %<>>%> or %<&%>");
6590         }
6591     }
6592
6593   if (val && integer_onep (val))
6594     {
6595       tree t;
6596
6597       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
6598         {
6599           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
6600           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, RSHIFT_EXPR);
6601           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6602           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6603         }
6604       else
6605         {
6606           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
6607           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
6608           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
6609
6610           gimple_assign_set_rhs_code (stmt, BIT_AND_EXPR);
6611           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op0);
6612           gimple_assign_set_rhs2 (stmt, t);
6613         }
6614
6615       update_stmt (stmt);
6616       return true;
6617     }
6618
6619   return false;
6620 }
6621
6622 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
6623    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
6624    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
6625
6626 static bool
6627 simplify_abs_using_ranges (gimple stmt)
6628 {
6629   tree val = NULL;
6630   tree op = gimple_assign_rhs1 (stmt);
6631   tree type = TREE_TYPE (op);
6632   value_range_t *vr = get_value_range (op);
6633
6634   if (TYPE_UNSIGNED (type))
6635     {
6636       val = integer_zero_node;
6637     }
6638   else if (vr)
6639     {
6640       bool sop = false;
6641
6642       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
6643       if (!val)
6644         {
6645           sop = false;
6646           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
6647                                           &sop);
6648
6649           if (val)
6650             {
6651               if (integer_zerop (val))
6652                 val = integer_one_node;
6653               else if (integer_onep (val))
6654                 val = integer_zero_node;
6655             }
6656         }
6657
6658       if (val
6659           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
6660         {
6661           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
6662             {
6663               location_t location;
6664
6665               if (!gimple_has_location (stmt))
6666                 location = input_location;
6667               else
6668                 location = gimple_location (stmt);
6669               warning_at (location, OPT_Wstrict_overflow,
6670                           "assuming signed overflow does not occur when "
6671                           "simplifying %<abs (X)%> to %<X%> or %<-X%>");
6672             }
6673
6674           gimple_assign_set_rhs1 (stmt, op);
6675           if (integer_onep (val))
6676             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, NEGATE_EXPR);
6677           else
6678             gimple_assign_set_rhs_code (stmt, SSA_NAME);
6679           update_stmt (stmt);
6680           return true;
6681         }
6682     }
6683
6684   return false;
6685 }
6686
6687 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
6688    a known value range VR.
6689
6690    If there is one and only one value which will satisfy the
6691    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
6692
6693 static tree
6694 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
6695                       tree op1, value_range_t *vr)
6696 {
6697   tree min = NULL;
6698   tree max = NULL;
6699
6700   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
6701      the conditional as it was written.  */
6702   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
6703     {
6704       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
6705          here.  */
6706       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
6707
6708       max = op1;
6709       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
6710         {
6711           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6712           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
6713           if (EXPR_P (max))
6714             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
6715         }
6716     }
6717   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
6718     {
6719       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
6720          here.  */
6721       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
6722
6723       min = op1;
6724       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
6725         {
6726           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
6727           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
6728           if (EXPR_P (min))
6729             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
6730         }
6731     }
6732
6733   /* Now refine the minimum and maximum values using any
6734      value range information we have for op0.  */
6735   if (min && max)
6736     {
6737       if (compare_values (vr->min, min) == 1)
6738         min = vr->min;
6739       if (compare_values (vr->max, max) == -1)
6740         max = vr->max;
6741
6742       /* If the new min/max values have converged to a single value,
6743          then there is only one value which can satisfy the condition,
6744          return that value.  */
6745       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
6746         return min;
6747     }
6748   return NULL;
6749 }
6750
6751 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
6752    test if the range information indicates only one value can satisfy
6753    the original conditional.  */
6754
6755 static bool
6756 simplify_cond_using_ranges (gimple stmt)
6757 {
6758   tree op0 = gimple_cond_lhs (stmt);
6759   tree op1 = gimple_cond_rhs (stmt);
6760   enum tree_code cond_code = gimple_cond_code (stmt);
6761
6762   if (cond_code != NE_EXPR
6763       && cond_code != EQ_EXPR
6764       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
6765       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
6766       && is_gimple_min_invariant (op1))
6767     {
6768       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
6769
6770       /* If we have range information for OP0, then we might be
6771          able to simplify this conditional. */
6772       if (vr->type == VR_RANGE)
6773         {
6774           tree new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
6775
6776           if (new_tree)
6777             {
6778               if (dump_file)
6779                 {
6780                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
6781                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6782                   fprintf (dump_file, " into ");
6783                 }
6784
6785               gimple_cond_set_code (stmt, EQ_EXPR);
6786               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
6787               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
6788
6789               update_stmt (stmt);
6790
6791               if (dump_file)
6792                 {
6793                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6794                   fprintf (dump_file, "\n");
6795                 }
6796
6797               return true;
6798             }
6799
6800           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
6801              with integral types here, so no need to worry about
6802              issues with inverting FP comparisons.  */
6803           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
6804           new_tree = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
6805
6806           if (new_tree)
6807             {
6808               if (dump_file)
6809                 {
6810                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
6811                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6812                   fprintf (dump_file, " into ");
6813                 }
6814
6815               gimple_cond_set_code (stmt, NE_EXPR);
6816               gimple_cond_set_lhs (stmt, op0);
6817               gimple_cond_set_rhs (stmt, new_tree);
6818
6819               update_stmt (stmt);
6820
6821               if (dump_file)
6822                 {
6823                   print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
6824                   fprintf (dump_file, "\n");
6825                 }
6826
6827               return true;
6828             }
6829         }
6830     }
6831
6832   return false;
6833 }
6834
6835 /* Simplify a switch statement using the value range of the switch
6836    argument.  */
6837
6838 static bool
6839 simplify_switch_using_ranges (gimple stmt)
6840 {
6841   tree op = gimple_switch_index (stmt);
6842   value_range_t *vr;
6843   bool take_default;
6844   edge e;
6845   edge_iterator ei;
6846   size_t i = 0, j = 0, n, n2;
6847   tree vec2;
6848   switch_update su;
6849
6850   if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
6851     {
6852       vr = get_value_range (op);
6853
6854       /* We can only handle integer ranges.  */
6855       if (vr->type != VR_RANGE
6856           || symbolic_range_p (vr))
6857         return false;
6858
6859       /* Find case label for min/max of the value range.  */
6860       take_default = !find_case_label_range (stmt, vr->min, vr->max, &i, &j);
6861     }
6862   else if (TREE_CODE (op) == INTEGER_CST)
6863     {
6864       take_default = !find_case_label_index (stmt, 1, op, &i);
6865       if (take_default)
6866         {
6867           i = 1;
6868           j = 0;
6869         }
6870       else
6871         {
6872           j = i;
6873         }
6874     }
6875   else
6876     return false;
6877
6878   n = gimple_switch_num_labels (stmt);
6879
6880   /* Bail out if this is just all edges taken.  */
6881   if (i == 1
6882       && j == n - 1
6883       && take_default)
6884     return false;
6885
6886   /* Build a new vector of taken case labels.  */
6887   vec2 = make_tree_vec (j - i + 1 + (int)take_default);
6888   n2 = 0;
6889
6890   /* Add the default edge, if necessary.  */
6891   if (take_default)
6892     TREE_VEC_ELT (vec2, n2++) = gimple_switch_default_label (stmt);
6893
6894   for (; i <= j; ++i, ++n2)
6895     TREE_VEC_ELT (vec2, n2) = gimple_switch_label (stmt, i);
6896
6897   /* Mark needed edges.  */
6898   for (i = 0; i < n2; ++i)
6899     {
6900       e = find_edge (gimple_bb (stmt),
6901                      label_to_block (CASE_LABEL (TREE_VEC_ELT (vec2, i))));
6902       e->aux = (void *)-1;
6903     }
6904
6905   /* Queue not needed edges for later removal.  */
6906   FOR_EACH_EDGE (e, ei, gimple_bb (stmt)->succs)
6907     {
6908       if (e->aux == (void *)-1)
6909         {
6910           e->aux = NULL;
6911           continue;
6912         }
6913
6914       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6915         {
6916           fprintf (dump_file, "removing unreachable case label\n");
6917         }
6918       VEC_safe_push (edge, heap, to_remove_edges, e);
6919       e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
6920     }
6921
6922   /* And queue an update for the stmt.  */
6923   su.stmt = stmt;
6924   su.vec = vec2;
6925   VEC_safe_push (switch_update, heap, to_update_switch_stmts, &su);
6926   return false;
6927 }
6928
6929 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
6930
6931 static bool
6932 simplify_stmt_using_ranges (gimple_stmt_iterator *gsi)
6933 {
6934   gimple stmt = gsi_stmt (*gsi);
6935   if (is_gimple_assign (stmt))
6936     {
6937       enum tree_code rhs_code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
6938
6939       switch (rhs_code)
6940         {
6941         case EQ_EXPR:
6942         case NE_EXPR:
6943         case TRUTH_NOT_EXPR:
6944         case TRUTH_AND_EXPR:
6945         case TRUTH_OR_EXPR:
6946         case TRUTH_XOR_EXPR:
6947           /* Transform EQ_EXPR, NE_EXPR, TRUTH_NOT_EXPR into BIT_XOR_EXPR
6948              or identity if the RHS is zero or one, and the LHS are known
6949              to be boolean values.  Transform all TRUTH_*_EXPR into
6950              BIT_*_EXPR if both arguments are known to be boolean values.  */
6951           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
6952             return simplify_truth_ops_using_ranges (gsi, stmt);
6953           break;
6954
6955       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
6956          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
6957          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
6958         case TRUNC_DIV_EXPR:
6959         case TRUNC_MOD_EXPR:
6960           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
6961               && integer_pow2p (gimple_assign_rhs2 (stmt)))
6962             return simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt);
6963           break;
6964
6965       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
6966         case ABS_EXPR:
6967           if (TREE_CODE (gimple_assign_rhs1 (stmt)) == SSA_NAME
6968               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_assign_rhs1 (stmt))))
6969             return simplify_abs_using_ranges (stmt);
6970           break;
6971
6972         default:
6973           break;
6974         }
6975     }
6976   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
6977     return simplify_cond_using_ranges (stmt);
6978   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_SWITCH)
6979     return simplify_switch_using_ranges (stmt);
6980
6981   return false;
6982 }
6983
6984 /* If the statement pointed by SI has a predicate whose value can be
6985    computed using the value range information computed by VRP, compute
6986    its value and return true.  Otherwise, return false.  */
6987
6988 static bool
6989 fold_predicate_in (gimple_stmt_iterator *si)
6990 {
6991   bool assignment_p = false;
6992   tree val;
6993   gimple stmt = gsi_stmt (*si);
6994
6995   if (is_gimple_assign (stmt)
6996       && TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (stmt)) == tcc_comparison)
6997     {
6998       assignment_p = true;
6999       val = vrp_evaluate_conditional (gimple_assign_rhs_code (stmt),
7000                                       gimple_assign_rhs1 (stmt),
7001                                       gimple_assign_rhs2 (stmt),
7002                                       stmt);
7003     }
7004   else if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND)
7005     val = vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7006                                     gimple_cond_lhs (stmt),
7007                                     gimple_cond_rhs (stmt),
7008                                     stmt);
7009   else
7010     return false;
7011
7012   if (val)
7013     {
7014       if (assignment_p)
7015         val = fold_convert (gimple_expr_type (stmt), val);
7016
7017       if (dump_file)
7018         {
7019           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
7020           print_gimple_expr (dump_file, stmt, 0, 0);
7021           fprintf (dump_file, " to ");
7022           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
7023           fprintf (dump_file, "\n");
7024         }
7025
7026       if (is_gimple_assign (stmt))
7027         gimple_assign_set_rhs_from_tree (si, val);
7028       else
7029         {
7030           gcc_assert (gimple_code (stmt) == GIMPLE_COND);
7031           if (integer_zerop (val))
7032             gimple_cond_make_false (stmt);
7033           else if (integer_onep (val))
7034             gimple_cond_make_true (stmt);
7035           else
7036             gcc_unreachable ();
7037         }
7038
7039       return true;
7040     }
7041
7042   return false;
7043 }
7044
7045 /* Callback for substitute_and_fold folding the stmt at *SI.  */
7046
7047 static bool
7048 vrp_fold_stmt (gimple_stmt_iterator *si)
7049 {
7050   if (fold_predicate_in (si))
7051     return true;
7052
7053   return simplify_stmt_using_ranges (si);
7054 }
7055
7056 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
7057    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge.
7058
7059    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
7060    restored.  */
7061 static VEC(tree,heap) *stack;
7062
7063 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
7064    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
7065    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
7066    for any overflow warnings.  */
7067
7068 static tree
7069 simplify_stmt_for_jump_threading (gimple stmt, gimple within_stmt)
7070 {
7071   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
7072      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
7073      worth the compile time cost.  */
7074   if (gimple_code (stmt) != GIMPLE_COND)
7075     return NULL;
7076
7077   return vrp_evaluate_conditional (gimple_cond_code (stmt),
7078                                    gimple_cond_lhs (stmt),
7079                                    gimple_cond_rhs (stmt), within_stmt);
7080 }
7081
7082 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
7083    one successor present jump threading opportunities, i.e.,
7084    when the block is reached from a specific predecessor, we
7085    may be able to determine which of the outgoing edges will
7086    be traversed.  When this optimization applies, we are able
7087    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
7088    optimization opportunities.
7089
7090    This routine is effectively a driver for the generic jump
7091    threading code.  It basically just presents the generic code
7092    with edges that may be suitable for jump threading.
7093
7094    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
7095    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
7096    those opportunities would be very limited and the compile time cost
7097    to expose those opportunities would be significant.
7098
7099    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
7100    for later realization.  */
7101
7102 static void
7103 identify_jump_threads (void)
7104 {
7105   basic_block bb;
7106   gimple dummy;
7107   int i;
7108   edge e;
7109
7110   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
7111      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
7112      information as we need it within the jump threading code.  */
7113   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7114
7115   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
7116      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
7117      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
7118      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
7119      recompute it.  */
7120   mark_dfs_back_edges ();
7121
7122   /* Do not thread across edges we are about to remove.  Just marking
7123      them as EDGE_DFS_BACK will do.  */
7124   for (i = 0; VEC_iterate (edge, to_remove_edges, i, e); ++i)
7125     e->flags |= EDGE_DFS_BACK;
7126
7127   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
7128      that might be recorded.  */
7129   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
7130
7131   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
7132      conditional and just modify it in-place when attempting to
7133      thread jumps.  */
7134   dummy = gimple_build_cond (EQ_EXPR,
7135                              integer_zero_node, integer_zero_node,
7136                              NULL, NULL);
7137
7138   /* Walk through all the blocks finding those which present a
7139      potential jump threading opportunity.  We could set this up
7140      as a dominator walker and record data during the walk, but
7141      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
7142      threading opportunities we are trying to identify at this
7143      point in compilation.  */
7144   FOR_EACH_BB (bb)
7145     {
7146       gimple last;
7147
7148       /* If the generic jump threading code does not find this block
7149          interesting, then there is nothing to do.  */
7150       if (! potentially_threadable_block (bb))
7151         continue;
7152
7153       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
7154          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
7155          terribly important.  */
7156       last = gsi_stmt (gsi_last_bb (bb));
7157       if (gimple_code (last) != GIMPLE_COND)
7158         continue;
7159
7160       /* We're basically looking for any kind of conditional with
7161          integral type arguments.  */
7162       if (TREE_CODE (gimple_cond_lhs (last)) == SSA_NAME
7163           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_lhs (last)))
7164           && (TREE_CODE (gimple_cond_rhs (last)) == SSA_NAME
7165               || is_gimple_min_invariant (gimple_cond_rhs (last)))
7166           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_cond_rhs (last))))
7167         {
7168           edge_iterator ei;
7169
7170           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
7171              successors which also ends in a suitable conditional.  For
7172              each predecessor, see if we can thread it to a specific
7173              successor.  */
7174           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
7175             {
7176               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
7177                  in the CFG.  */
7178               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
7179                 continue;
7180
7181               thread_across_edge (dummy, e, true, &stack,
7182                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
7183             }
7184         }
7185     }
7186
7187   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
7188      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
7189      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
7190 }
7191
7192 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
7193    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
7194    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
7195
7196    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
7197    processing by the pass manager.  */
7198 static void
7199 finalize_jump_threads (void)
7200 {
7201   thread_through_all_blocks (false);
7202   VEC_free (tree, heap, stack);
7203 }
7204
7205
7206 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
7207
7208 static void
7209 vrp_finalize (void)
7210 {
7211   size_t i;
7212   prop_value_t *single_val_range;
7213   bool do_value_subst_p;
7214
7215   if (dump_file)
7216     {
7217       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
7218       dump_all_value_ranges (dump_file);
7219       fprintf (dump_file, "\n");
7220     }
7221
7222   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
7223      values can be substituted as any other const propagated
7224      value using substitute_and_fold.  */
7225   single_val_range = XCNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
7226
7227   do_value_subst_p = false;
7228   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
7229     if (vr_value[i]
7230         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
7231         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max
7232         && is_gimple_min_invariant (vr_value[i]->min))
7233       {
7234         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
7235         do_value_subst_p = true;
7236       }
7237
7238   if (!do_value_subst_p)
7239     {
7240       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
7241          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
7242       free (single_val_range);
7243       single_val_range = NULL;
7244     }
7245
7246   substitute_and_fold (single_val_range, vrp_fold_stmt);
7247
7248   if (warn_array_bounds)
7249     check_all_array_refs ();
7250
7251   /* We must identify jump threading opportunities before we release
7252      the datastructures built by VRP.  */
7253   identify_jump_threads ();
7254
7255   /* Free allocated memory.  */
7256   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
7257     if (vr_value[i])
7258       {
7259         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
7260         free (vr_value[i]);
7261       }
7262
7263   free (single_val_range);
7264   free (vr_value);
7265   free (vr_phi_edge_counts);
7266
7267   /* So that we can distinguish between VRP data being available
7268      and not available.  */
7269   vr_value = NULL;
7270   vr_phi_edge_counts = NULL;
7271 }
7272
7273
7274 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
7275    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
7276    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
7277    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
7278    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
7279
7280    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
7281    instead of constants.
7282
7283    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
7284    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
7285
7286      1  x_9 = p_3->a;
7287      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
7288      3  if (p_4 == q_2)
7289      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
7290      5  endif
7291      6  if (q_2)
7292
7293    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
7294    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
7295    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
7296
7297    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
7298    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
7299    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
7300    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
7301
7302    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
7303    between names so that we can take advantage of information from
7304    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
7305    equivalency relation is transitive but not symmetric.
7306
7307    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
7308    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
7309    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
7310
7311    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
7312    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
7313    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
7314    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
7315    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
7316    probabilities to aid branch prediction.  */
7317
7318 static unsigned int
7319 execute_vrp (void)
7320 {
7321   int i;
7322   edge e;
7323   switch_update *su;
7324
7325   loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
7326   rewrite_into_loop_closed_ssa (NULL, TODO_update_ssa);
7327   scev_initialize ();
7328
7329   insert_range_assertions ();
7330
7331   to_remove_edges = VEC_alloc (edge, heap, 10);
7332   to_update_switch_stmts = VEC_alloc (switch_update, heap, 5);
7333   threadedge_initialize_values ();
7334
7335   vrp_initialize ();
7336   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
7337   vrp_finalize ();
7338
7339   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
7340      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
7341      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
7342   remove_range_assertions ();
7343
7344   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
7345      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
7346      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
7347      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
7348      duplication and CFG manipulation.  */
7349   update_ssa (TODO_update_ssa);
7350
7351   finalize_jump_threads ();
7352
7353   /* Remove dead edges from SWITCH_EXPR optimization.  This leaves the
7354      CFG in a broken state and requires a cfg_cleanup run.  */
7355   for (i = 0; VEC_iterate (edge, to_remove_edges, i, e); ++i)
7356     remove_edge (e);
7357   /* Update SWITCH_EXPR case label vector.  */
7358   for (i = 0; VEC_iterate (switch_update, to_update_switch_stmts, i, su); ++i)
7359     {
7360       size_t j;
7361       size_t n = TREE_VEC_LENGTH (su->vec);
7362       tree label;
7363       gimple_switch_set_num_labels (su->stmt, n);
7364       for (j = 0; j < n; j++)
7365         gimple_switch_set_label (su->stmt, j, TREE_VEC_ELT (su->vec, j));
7366       /* As we may have replaced the default label with a regular one
7367          make sure to make it a real default label again.  This ensures
7368          optimal expansion.  */
7369       label = gimple_switch_default_label (su->stmt);
7370       CASE_LOW (label) = NULL_TREE;
7371       CASE_HIGH (label) = NULL_TREE;
7372     }
7373
7374   if (VEC_length (edge, to_remove_edges) > 0)
7375     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
7376
7377   VEC_free (edge, heap, to_remove_edges);
7378   VEC_free (switch_update, heap, to_update_switch_stmts);
7379   threadedge_finalize_values ();
7380
7381   scev_finalize ();
7382   loop_optimizer_finalize ();
7383   return 0;
7384 }
7385
7386 static bool
7387 gate_vrp (void)
7388 {
7389   return flag_tree_vrp != 0;
7390 }
7391
7392 struct gimple_opt_pass pass_vrp =
7393 {
7394  {
7395   GIMPLE_PASS,
7396   "vrp",                                /* name */
7397   gate_vrp,                             /* gate */
7398   execute_vrp,                          /* execute */
7399   NULL,                                 /* sub */
7400   NULL,                                 /* next */
7401   0,                                    /* static_pass_number */
7402   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
7403   PROP_ssa,                             /* properties_required */
7404   0,                                    /* properties_provided */
7405   0,                                    /* properties_destroyed */
7406   0,                                    /* todo_flags_start */
7407   TODO_cleanup_cfg
7408     | TODO_ggc_collect
7409     | TODO_verify_ssa
7410     | TODO_dump_func
7411     | TODO_update_ssa                   /* todo_flags_finish */
7412  }
7413 };