]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - contrib/gcc/tree-ssa-ccp.c
- Copy stable/10 (r259064) to releng/10.0 as part of the
[FreeBSD/releng/10.0.git] / contrib / gcc / tree-ssa-ccp.c
1 /* Conditional constant propagation pass for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Adapted from original RTL SSA-CCP by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5    Adapted to GIMPLE trees by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
6
7 This file is part of GCC.
8    
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13    
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18    
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
22 02110-1301, USA.  */
23
24 /* Conditional constant propagation (CCP) is based on the SSA
25    propagation engine (tree-ssa-propagate.c).  Constant assignments of
26    the form VAR = CST are propagated from the assignments into uses of
27    VAR, which in turn may generate new constants.  The simulation uses
28    a four level lattice to keep track of constant values associated
29    with SSA names.  Given an SSA name V_i, it may take one of the
30    following values:
31
32         UNINITIALIZED   ->  This is the default starting value.  V_i
33                             has not been processed yet.
34
35         UNDEFINED       ->  V_i is a local variable whose definition
36                             has not been processed yet.  Therefore we
37                             don't yet know if its value is a constant
38                             or not.
39
40         CONSTANT        ->  V_i has been found to hold a constant
41                             value C.
42
43         VARYING         ->  V_i cannot take a constant value, or if it
44                             does, it is not possible to determine it
45                             at compile time.
46
47    The core of SSA-CCP is in ccp_visit_stmt and ccp_visit_phi_node:
48
49    1- In ccp_visit_stmt, we are interested in assignments whose RHS
50       evaluates into a constant and conditional jumps whose predicate
51       evaluates into a boolean true or false.  When an assignment of
52       the form V_i = CONST is found, V_i's lattice value is set to
53       CONSTANT and CONST is associated with it.  This causes the
54       propagation engine to add all the SSA edges coming out the
55       assignment into the worklists, so that statements that use V_i
56       can be visited.
57
58       If the statement is a conditional with a constant predicate, we
59       mark the outgoing edges as executable or not executable
60       depending on the predicate's value.  This is then used when
61       visiting PHI nodes to know when a PHI argument can be ignored.
62       
63
64    2- In ccp_visit_phi_node, if all the PHI arguments evaluate to the
65       same constant C, then the LHS of the PHI is set to C.  This
66       evaluation is known as the "meet operation".  Since one of the
67       goals of this evaluation is to optimistically return constant
68       values as often as possible, it uses two main short cuts:
69
70       - If an argument is flowing in through a non-executable edge, it
71         is ignored.  This is useful in cases like this:
72
73                         if (PRED)
74                           a_9 = 3;
75                         else
76                           a_10 = 100;
77                         a_11 = PHI (a_9, a_10)
78
79         If PRED is known to always evaluate to false, then we can
80         assume that a_11 will always take its value from a_10, meaning
81         that instead of consider it VARYING (a_9 and a_10 have
82         different values), we can consider it CONSTANT 100.
83
84       - If an argument has an UNDEFINED value, then it does not affect
85         the outcome of the meet operation.  If a variable V_i has an
86         UNDEFINED value, it means that either its defining statement
87         hasn't been visited yet or V_i has no defining statement, in
88         which case the original symbol 'V' is being used
89         uninitialized.  Since 'V' is a local variable, the compiler
90         may assume any initial value for it.
91
92
93    After propagation, every variable V_i that ends up with a lattice
94    value of CONSTANT will have the associated constant value in the
95    array CONST_VAL[i].VALUE.  That is fed into substitute_and_fold for
96    final substitution and folding.
97
98
99    Constant propagation in stores and loads (STORE-CCP)
100    ----------------------------------------------------
101
102    While CCP has all the logic to propagate constants in GIMPLE
103    registers, it is missing the ability to associate constants with
104    stores and loads (i.e., pointer dereferences, structures and
105    global/aliased variables).  We don't keep loads and stores in
106    SSA, but we do build a factored use-def web for them (in the
107    virtual operands).
108
109    For instance, consider the following code fragment:
110
111           struct A a;
112           const int B = 42;
113
114           void foo (int i)
115           {
116             if (i > 10)
117               a.a = 42;
118             else
119               {
120                 a.b = 21;
121                 a.a = a.b + 21;
122               }
123
124             if (a.a != B)
125               never_executed ();
126           }
127
128    We should be able to deduce that the predicate 'a.a != B' is always
129    false.  To achieve this, we associate constant values to the SSA
130    names in the V_MAY_DEF and V_MUST_DEF operands for each store.
131    Additionally, since we also glob partial loads/stores with the base
132    symbol, we also keep track of the memory reference where the
133    constant value was stored (in the MEM_REF field of PROP_VALUE_T).
134    For instance,
135
136         # a_5 = V_MAY_DEF <a_4>
137         a.a = 2;
138
139         # VUSE <a_5>
140         x_3 = a.b;
141
142    In the example above, CCP will associate value '2' with 'a_5', but
143    it would be wrong to replace the load from 'a.b' with '2', because
144    '2' had been stored into a.a.
145
146    To support STORE-CCP, it is necessary to add a new value to the
147    constant propagation lattice.  When evaluating a load for a memory
148    reference we can no longer assume a value of UNDEFINED if we
149    haven't seen a preceding store to the same memory location.
150    Consider, for instance global variables:
151
152         int A;
153
154         foo (int i)
155         {
156           if (i_3 > 10)
157             A_4 = 3;
158           # A_5 = PHI (A_4, A_2);
159
160           # VUSE <A_5>
161           A.0_6 = A;
162
163           return A.0_6;
164         }
165
166    The value of A_2 cannot be assumed to be UNDEFINED, as it may have
167    been defined outside of foo.  If we were to assume it UNDEFINED, we
168    would erroneously optimize the above into 'return 3;'.  Therefore,
169    when doing STORE-CCP, we introduce a fifth lattice value
170    (UNKNOWN_VAL), which overrides any other value when computing the
171    meet operation in PHI nodes.
172
173    Though STORE-CCP is not too expensive, it does have to do more work
174    than regular CCP, so it is only enabled at -O2.  Both regular CCP
175    and STORE-CCP use the exact same algorithm.  The only distinction
176    is that when doing STORE-CCP, the boolean variable DO_STORE_CCP is
177    set to true.  This affects the evaluation of statements and PHI
178    nodes.
179
180    References:
181
182      Constant propagation with conditional branches,
183      Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
184
185      Building an Optimizing Compiler,
186      Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
187
188      Advanced Compiler Design and Implementation,
189      Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
190
191 #include "config.h"
192 #include "system.h"
193 #include "coretypes.h"
194 #include "tm.h"
195 #include "tree.h"
196 #include "flags.h"
197 #include "rtl.h"
198 #include "tm_p.h"
199 #include "ggc.h"
200 #include "basic-block.h"
201 #include "output.h"
202 #include "expr.h"
203 #include "function.h"
204 #include "diagnostic.h"
205 #include "timevar.h"
206 #include "tree-dump.h"
207 #include "tree-flow.h"
208 #include "tree-pass.h"
209 #include "tree-ssa-propagate.h"
210 #include "langhooks.h"
211 #include "target.h"
212 #include "toplev.h"
213
214
215 /* Possible lattice values.  */
216 typedef enum
217 {
218   UNINITIALIZED = 0,
219   UNDEFINED,
220   UNKNOWN_VAL,
221   CONSTANT,
222   VARYING
223 } ccp_lattice_t;
224
225 /* Array of propagated constant values.  After propagation,
226    CONST_VAL[I].VALUE holds the constant value for SSA_NAME(I).  If
227    the constant is held in an SSA name representing a memory store
228    (i.e., a V_MAY_DEF or V_MUST_DEF), CONST_VAL[I].MEM_REF will
229    contain the actual memory reference used to store (i.e., the LHS of
230    the assignment doing the store).  */
231 static prop_value_t *const_val;
232
233 /* True if we are also propagating constants in stores and loads.  */
234 static bool do_store_ccp;
235
236 /* Dump constant propagation value VAL to file OUTF prefixed by PREFIX.  */
237
238 static void
239 dump_lattice_value (FILE *outf, const char *prefix, prop_value_t val)
240 {
241   switch (val.lattice_val)
242     {
243     case UNINITIALIZED:
244       fprintf (outf, "%sUNINITIALIZED", prefix);
245       break;
246     case UNDEFINED:
247       fprintf (outf, "%sUNDEFINED", prefix);
248       break;
249     case VARYING:
250       fprintf (outf, "%sVARYING", prefix);
251       break;
252     case UNKNOWN_VAL:
253       fprintf (outf, "%sUNKNOWN_VAL", prefix);
254       break;
255     case CONSTANT:
256       fprintf (outf, "%sCONSTANT ", prefix);
257       print_generic_expr (outf, val.value, dump_flags);
258       break;
259     default:
260       gcc_unreachable ();
261     }
262 }
263
264
265 /* Print lattice value VAL to stderr.  */
266
267 void debug_lattice_value (prop_value_t val);
268
269 void
270 debug_lattice_value (prop_value_t val)
271 {
272   dump_lattice_value (stderr, "", val);
273   fprintf (stderr, "\n");
274 }
275
276
277 /* The regular is_gimple_min_invariant does a shallow test of the object.
278    It assumes that full gimplification has happened, or will happen on the
279    object.  For a value coming from DECL_INITIAL, this is not true, so we
280    have to be more strict ourselves.  */
281
282 static bool
283 ccp_decl_initial_min_invariant (tree t)
284 {
285   if (!is_gimple_min_invariant (t))
286     return false;
287   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
288     {
289       /* Inline and unroll is_gimple_addressable.  */
290       while (1)
291         {
292           t = TREE_OPERAND (t, 0);
293           if (is_gimple_id (t))
294             return true;
295           if (!handled_component_p (t))
296             return false;
297         }
298     }
299   return true;
300 }
301
302
303 /* Compute a default value for variable VAR and store it in the
304    CONST_VAL array.  The following rules are used to get default
305    values:
306
307    1- Global and static variables that are declared constant are
308       considered CONSTANT.
309
310    2- Any other value is considered UNDEFINED.  This is useful when
311       considering PHI nodes.  PHI arguments that are undefined do not
312       change the constant value of the PHI node, which allows for more
313       constants to be propagated.
314
315    3- If SSA_NAME_VALUE is set and it is a constant, its value is
316       used.
317
318    4- Variables defined by statements other than assignments and PHI
319       nodes are considered VARYING.
320
321    5- Variables that are not GIMPLE registers are considered
322       UNKNOWN_VAL, which is really a stronger version of UNDEFINED.
323       It's used to avoid the short circuit evaluation implied by
324       UNDEFINED in ccp_lattice_meet.  */
325
326 static prop_value_t
327 get_default_value (tree var)
328 {
329   tree sym = SSA_NAME_VAR (var);
330   prop_value_t val = { UNINITIALIZED, NULL_TREE, NULL_TREE };
331
332   if (!do_store_ccp && !is_gimple_reg (var))
333     {
334       /* Short circuit for regular CCP.  We are not interested in any
335          non-register when DO_STORE_CCP is false.  */
336       val.lattice_val = VARYING;
337     }
338   else if (SSA_NAME_VALUE (var)
339            && is_gimple_min_invariant (SSA_NAME_VALUE (var)))
340     {
341       val.lattice_val = CONSTANT;
342       val.value = SSA_NAME_VALUE (var);
343     }
344   else if (TREE_STATIC (sym)
345            && TREE_READONLY (sym)
346            && !MTAG_P (sym)
347            && DECL_INITIAL (sym)
348            && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (sym)))
349     {
350       /* Globals and static variables declared 'const' take their
351          initial value.  */
352       val.lattice_val = CONSTANT;
353       val.value = DECL_INITIAL (sym);
354       val.mem_ref = sym;
355     }
356   else
357     {
358       tree stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
359
360       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
361         {
362           /* Variables defined by an empty statement are those used
363              before being initialized.  If VAR is a local variable, we
364              can assume initially that it is UNDEFINED.  If we are
365              doing STORE-CCP, function arguments and non-register
366              variables are initially UNKNOWN_VAL, because we cannot
367              discard the value incoming from outside of this function
368              (see ccp_lattice_meet for details).  */
369           if (is_gimple_reg (sym) && TREE_CODE (sym) != PARM_DECL)
370             val.lattice_val = UNDEFINED;
371           else if (do_store_ccp)
372             val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;
373           else
374             val.lattice_val = VARYING;
375         }
376       else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
377                || TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
378         {
379           /* Any other variable defined by an assignment or a PHI node
380              is considered UNDEFINED (or UNKNOWN_VAL if VAR is not a
381              GIMPLE register).  */
382           val.lattice_val = is_gimple_reg (sym) ? UNDEFINED : UNKNOWN_VAL;
383         }
384       else
385         {
386           /* Otherwise, VAR will never take on a constant value.  */
387           val.lattice_val = VARYING;
388         }
389     }
390
391   return val;
392 }
393
394
395 /* Get the constant value associated with variable VAR.  If
396    MAY_USE_DEFAULT_P is true, call get_default_value on variables that
397    have the lattice value UNINITIALIZED.  */
398
399 static prop_value_t *
400 get_value (tree var, bool may_use_default_p)
401 {
402   prop_value_t *val = &const_val[SSA_NAME_VERSION (var)];
403   if (may_use_default_p && val->lattice_val == UNINITIALIZED)
404     *val = get_default_value (var);
405
406   return val;
407 }
408
409
410 /* Set the value for variable VAR to NEW_VAL.  Return true if the new
411    value is different from VAR's previous value.  */
412
413 static bool
414 set_lattice_value (tree var, prop_value_t new_val)
415 {
416   prop_value_t *old_val = get_value (var, false);
417
418   /* Lattice transitions must always be monotonically increasing in
419      value.  We allow two exceptions:
420      
421      1- If *OLD_VAL and NEW_VAL are the same, return false to
422         inform the caller that this was a non-transition.
423
424      2- If we are doing store-ccp (i.e., DOING_STORE_CCP is true),
425         allow CONSTANT->UNKNOWN_VAL.  The UNKNOWN_VAL state is a
426         special type of UNDEFINED state which prevents the short
427         circuit evaluation of PHI arguments (see ccp_visit_phi_node
428         and ccp_lattice_meet).  */
429   gcc_assert (old_val->lattice_val <= new_val.lattice_val
430               || (old_val->lattice_val == new_val.lattice_val
431                   && old_val->value == new_val.value
432                   && old_val->mem_ref == new_val.mem_ref)
433               || (do_store_ccp
434                   && old_val->lattice_val == CONSTANT
435                   && new_val.lattice_val == UNKNOWN_VAL));
436
437   if (old_val->lattice_val != new_val.lattice_val)
438     {
439       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
440         {
441           dump_lattice_value (dump_file, "Lattice value changed to ", new_val);
442           fprintf (dump_file, ".  %sdding SSA edges to worklist.\n",
443                    new_val.lattice_val != UNDEFINED ? "A" : "Not a");
444         }
445
446       *old_val = new_val;
447
448       /* Transitions UNINITIALIZED -> UNDEFINED are never interesting
449          for propagation purposes.  In these cases return false to
450          avoid doing useless work.  */
451       return (new_val.lattice_val != UNDEFINED);
452     }
453
454   return false;
455 }
456
457
458 /* Return the likely CCP lattice value for STMT.
459
460    If STMT has no operands, then return CONSTANT.
461
462    Else if any operands of STMT are undefined, then return UNDEFINED.
463
464    Else if any operands of STMT are constants, then return CONSTANT.
465
466    Else return VARYING.  */
467
468 static ccp_lattice_t
469 likely_value (tree stmt)
470 {
471   bool found_constant;
472   stmt_ann_t ann;
473   tree use;
474   ssa_op_iter iter;
475
476   ann = stmt_ann (stmt);
477
478   /* If the statement has volatile operands, it won't fold to a
479      constant value.  */
480   if (ann->has_volatile_ops)
481     return VARYING;
482
483   /* If we are not doing store-ccp, statements with loads
484      and/or stores will never fold into a constant.  */
485   if (!do_store_ccp
486       && !ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
487     return VARYING;
488
489
490   /* A CALL_EXPR is assumed to be varying.  NOTE: This may be overly
491      conservative, in the presence of const and pure calls.  */
492   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
493     return VARYING;
494
495   /* Anything other than assignments and conditional jumps are not
496      interesting for CCP.  */
497   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR
498       && TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
499       && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
500     return VARYING;
501
502   if (is_gimple_min_invariant (get_rhs (stmt)))
503     return CONSTANT;
504
505   found_constant = false;
506   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE|SSA_OP_VUSE)
507     {
508       prop_value_t *val = get_value (use, true);
509
510       if (val->lattice_val == VARYING)
511         return VARYING;
512
513       if (val->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
514         {
515           /* UNKNOWN_VAL is invalid when not doing STORE-CCP.  */
516           gcc_assert (do_store_ccp);
517           return UNKNOWN_VAL;
518         }
519
520       if (val->lattice_val == CONSTANT)
521         found_constant = true;
522     }
523
524   if (found_constant
525       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE)
526       || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VUSE))
527     return CONSTANT;
528
529   return UNDEFINED;
530 }
531
532
533 /* Initialize local data structures for CCP.  */
534
535 static void
536 ccp_initialize (void)
537 {
538   basic_block bb;
539
540   const_val = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
541   memset (const_val, 0, num_ssa_names * sizeof (*const_val));
542
543   /* Initialize simulation flags for PHI nodes and statements.  */
544   FOR_EACH_BB (bb)
545     {
546       block_stmt_iterator i;
547
548       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
549         {
550           bool is_varying = false;
551           tree stmt = bsi_stmt (i);
552
553           if (likely_value (stmt) == VARYING)
554
555             {
556               tree def;
557               ssa_op_iter iter;
558
559               /* If the statement will not produce a constant, mark
560                  all its outputs VARYING.  */
561               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
562                 get_value (def, false)->lattice_val = VARYING;
563
564               /* Never mark conditional jumps with DONT_SIMULATE_AGAIN,
565                  otherwise the propagator will never add the outgoing
566                  control edges.  */
567               if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR
568                   && TREE_CODE (stmt) != SWITCH_EXPR)
569                 is_varying = true;
570             }
571
572           DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = is_varying;
573         }
574     }
575
576   /* Now process PHI nodes.  */
577   FOR_EACH_BB (bb)
578     {
579       tree phi;
580
581       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
582         {
583           int i;
584           tree arg;
585           prop_value_t *val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
586
587           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
588             {
589               arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
590
591               if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
592                   && get_value (arg, false)->lattice_val == VARYING)
593                 {
594                   val->lattice_val = VARYING;
595                   break;
596                 }
597             }
598
599           DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = (val->lattice_val == VARYING);
600         }
601     }
602 }
603
604
605 /* Do final substitution of propagated values, cleanup the flowgraph and
606    free allocated storage.  */
607
608 static void
609 ccp_finalize (void)
610 {
611   /* Perform substitutions based on the known constant values.  */
612   substitute_and_fold (const_val, false);
613
614   free (const_val);
615 }
616
617
618 /* Compute the meet operator between *VAL1 and *VAL2.  Store the result
619    in VAL1.
620
621                 any  M UNDEFINED   = any
622                 any  M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL
623                 any  M VARYING     = VARYING
624                 Ci   M Cj          = Ci         if (i == j)
625                 Ci   M Cj          = VARYING    if (i != j)
626
627    Lattice values UNKNOWN_VAL and UNDEFINED are similar but have
628    different semantics at PHI nodes.  Both values imply that we don't
629    know whether the variable is constant or not.  However, UNKNOWN_VAL
630    values override all others.  For instance, suppose that A is a
631    global variable:
632
633                 +------+
634                 |      |
635                 |     / \
636                 |    /   \
637                 |   |  A_1 = 4
638                 |    \   /
639                 |     \ /    
640                 | A_3 = PHI (A_2, A_1)
641                 | ... = A_3
642                 |    |
643                 +----+
644
645    If the edge into A_2 is not executable, the first visit to A_3 will
646    yield the constant 4.  But the second visit to A_3 will be with A_2
647    in state UNKNOWN_VAL.  We can no longer conclude that A_3 is 4
648    because A_2 may have been set in another function.  If we had used
649    the lattice value UNDEFINED, we would have had wrongly concluded
650    that A_3 is 4.  */
651    
652
653 static void
654 ccp_lattice_meet (prop_value_t *val1, prop_value_t *val2)
655 {
656   if (val1->lattice_val == UNDEFINED)
657     {
658       /* UNDEFINED M any = any   */
659       *val1 = *val2;
660     }
661   else if (val2->lattice_val == UNDEFINED)
662     {
663       /* any M UNDEFINED = any
664          Nothing to do.  VAL1 already contains the value we want.  */
665       ;
666     }
667   else if (val1->lattice_val == UNKNOWN_VAL
668            || val2->lattice_val == UNKNOWN_VAL)
669     {
670       /* UNKNOWN_VAL values are invalid if we are not doing STORE-CCP.  */
671       gcc_assert (do_store_ccp);
672
673       /* any M UNKNOWN_VAL = UNKNOWN_VAL.  */
674       val1->lattice_val = UNKNOWN_VAL;
675       val1->value = NULL_TREE;
676       val1->mem_ref = NULL_TREE;
677     }
678   else if (val1->lattice_val == VARYING
679            || val2->lattice_val == VARYING)
680     {
681       /* any M VARYING = VARYING.  */
682       val1->lattice_val = VARYING;
683       val1->value = NULL_TREE;
684       val1->mem_ref = NULL_TREE;
685     }
686   else if (val1->lattice_val == CONSTANT
687            && val2->lattice_val == CONSTANT
688            && simple_cst_equal (val1->value, val2->value) == 1
689            && (!do_store_ccp
690                || (val1->mem_ref && val2->mem_ref
691                    && operand_equal_p (val1->mem_ref, val2->mem_ref, 0))))
692     {
693       /* Ci M Cj = Ci           if (i == j)
694          Ci M Cj = VARYING      if (i != j)
695
696          If these two values come from memory stores, make sure that
697          they come from the same memory reference.  */
698       val1->lattice_val = CONSTANT;
699       val1->value = val1->value;
700       val1->mem_ref = val1->mem_ref;
701     }
702   else
703     {
704       /* Any other combination is VARYING.  */
705       val1->lattice_val = VARYING;
706       val1->value = NULL_TREE;
707       val1->mem_ref = NULL_TREE;
708     }
709 }
710
711
712 /* Loop through the PHI_NODE's parameters for BLOCK and compare their
713    lattice values to determine PHI_NODE's lattice value.  The value of a
714    PHI node is determined calling ccp_lattice_meet with all the arguments
715    of the PHI node that are incoming via executable edges.  */
716
717 static enum ssa_prop_result
718 ccp_visit_phi_node (tree phi)
719 {
720   int i;
721   prop_value_t *old_val, new_val;
722
723   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
724     {
725       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
726       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
727     }
728
729   old_val = get_value (PHI_RESULT (phi), false);
730   switch (old_val->lattice_val)
731     {
732     case VARYING:
733       return SSA_PROP_VARYING;
734
735     case CONSTANT:
736       new_val = *old_val;
737       break;
738
739     case UNKNOWN_VAL:
740       /* To avoid the default value of UNKNOWN_VAL overriding
741          that of its possible constant arguments, temporarily
742          set the PHI node's default lattice value to be 
743          UNDEFINED.  If the PHI node's old value was UNKNOWN_VAL and
744          the new value is UNDEFINED, then we prevent the invalid
745          transition by not calling set_lattice_value.  */
746       gcc_assert (do_store_ccp);
747
748       /* FALLTHRU  */
749
750     case UNDEFINED:
751     case UNINITIALIZED:
752       new_val.lattice_val = UNDEFINED;
753       new_val.value = NULL_TREE;
754       new_val.mem_ref = NULL_TREE;
755       break;
756
757     default:
758       gcc_unreachable ();
759     }
760
761   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
762     {
763       /* Compute the meet operator over all the PHI arguments flowing
764          through executable edges.  */
765       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
766
767       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
768         {
769           fprintf (dump_file,
770               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
771               i, e->src->index, e->dest->index,
772               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
773         }
774
775       /* If the incoming edge is executable, Compute the meet operator for
776          the existing value of the PHI node and the current PHI argument.  */
777       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
778         {
779           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
780           prop_value_t arg_val;
781
782           if (is_gimple_min_invariant (arg))
783             {
784               arg_val.lattice_val = CONSTANT;
785               arg_val.value = arg;
786               arg_val.mem_ref = NULL_TREE;
787             }
788           else
789             arg_val = *(get_value (arg, true));
790
791           ccp_lattice_meet (&new_val, &arg_val);
792
793           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
794             {
795               fprintf (dump_file, "\t");
796               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
797               dump_lattice_value (dump_file, "\tValue: ", arg_val);
798               fprintf (dump_file, "\n");
799             }
800
801           if (new_val.lattice_val == VARYING)
802             break;
803         }
804     }
805
806   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
807     {
808       dump_lattice_value (dump_file, "\n    PHI node value: ", new_val);
809       fprintf (dump_file, "\n\n");
810     }
811
812   /* Check for an invalid change from UNKNOWN_VAL to UNDEFINED.  */
813   if (do_store_ccp
814       && old_val->lattice_val == UNKNOWN_VAL
815       && new_val.lattice_val == UNDEFINED)
816     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
817
818   /* Otherwise, make the transition to the new value.  */
819   if (set_lattice_value (PHI_RESULT (phi), new_val))
820     {
821       if (new_val.lattice_val == VARYING)
822         return SSA_PROP_VARYING;
823       else
824         return SSA_PROP_INTERESTING;
825     }
826   else
827     return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
828 }
829
830
831 /* CCP specific front-end to the non-destructive constant folding
832    routines.
833
834    Attempt to simplify the RHS of STMT knowing that one or more
835    operands are constants.
836
837    If simplification is possible, return the simplified RHS,
838    otherwise return the original RHS.  */
839
840 static tree
841 ccp_fold (tree stmt)
842 {
843   tree rhs = get_rhs (stmt);
844   enum tree_code code = TREE_CODE (rhs);
845   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
846   tree retval = NULL_TREE;
847
848   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
849     {
850       /* If the RHS is an SSA_NAME, return its known constant value,
851          if any.  */
852       return get_value (rhs, true)->value;
853     }
854   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
855     {
856       /* If the RHS is a memory load, see if the VUSEs associated with
857          it are a valid constant for that memory load.  */
858       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
859       if (val && val->mem_ref)
860         {
861           if (operand_equal_p (val->mem_ref, rhs, 0))
862             return val->value;
863
864           /* If RHS is extracting REALPART_EXPR or IMAGPART_EXPR of a
865              complex type with a known constant value, return it.  */
866           if ((TREE_CODE (rhs) == REALPART_EXPR
867                || TREE_CODE (rhs) == IMAGPART_EXPR)
868               && operand_equal_p (val->mem_ref, TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
869             return fold_build1 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (rhs), val->value);
870         }
871       return NULL_TREE;
872     }
873
874   /* Unary operators.  Note that we know the single operand must
875      be a constant.  So this should almost always return a
876      simplified RHS.  */
877   if (kind == tcc_unary)
878     {
879       /* Handle unary operators which can appear in GIMPLE form.  */
880       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
881
882       /* Simplify the operand down to a constant.  */
883       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
884         {
885           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
886           if (val->lattice_val == CONSTANT)
887             op0 = get_value (op0, true)->value;
888         }
889
890       if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
891           && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (rhs),
892                                                  TREE_TYPE (op0)))
893         return op0;
894       return fold_unary (code, TREE_TYPE (rhs), op0);
895     }
896
897   /* Binary and comparison operators.  We know one or both of the
898      operands are constants.  */
899   else if (kind == tcc_binary
900            || kind == tcc_comparison
901            || code == TRUTH_AND_EXPR
902            || code == TRUTH_OR_EXPR
903            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
904     {
905       /* Handle binary and comparison operators that can appear in
906          GIMPLE form.  */
907       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
908       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
909
910       /* Simplify the operands down to constants when appropriate.  */
911       if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
912         {
913           prop_value_t *val = get_value (op0, true);
914           if (val->lattice_val == CONSTANT)
915             op0 = val->value;
916         }
917
918       if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
919         {
920           prop_value_t *val = get_value (op1, true);
921           if (val->lattice_val == CONSTANT)
922             op1 = val->value;
923         }
924
925       return fold_binary (code, TREE_TYPE (rhs), op0, op1);
926     }
927
928   /* We may be able to fold away calls to builtin functions if their
929      arguments are constants.  */
930   else if (code == CALL_EXPR
931            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
932            && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
933                == FUNCTION_DECL)
934            && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
935     {
936       if (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE))
937         {
938           tree *orig, var;
939           tree fndecl, arglist;
940           size_t i = 0;
941           ssa_op_iter iter;
942           use_operand_p var_p;
943
944           /* Preserve the original values of every operand.  */
945           orig = XNEWVEC (tree,  NUM_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_USE));
946           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_USE)
947             orig[i++] = var;
948
949           /* Substitute operands with their values and try to fold.  */
950           replace_uses_in (stmt, NULL, const_val);
951           fndecl = get_callee_fndecl (rhs);
952           arglist = TREE_OPERAND (rhs, 1);
953           retval = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
954
955           /* Restore operands to their original form.  */
956           i = 0;
957           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (var_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
958             SET_USE (var_p, orig[i++]);
959           free (orig);
960         }
961     }
962   else
963     return rhs;
964
965   /* If we got a simplified form, see if we need to convert its type.  */
966   if (retval)
967     return fold_convert (TREE_TYPE (rhs), retval);
968
969   /* No simplification was possible.  */
970   return rhs;
971 }
972
973
974 /* Return the tree representing the element referenced by T if T is an
975    ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant aggregates.  Return
976    NULL_TREE otherwise.  */
977
978 static tree
979 fold_const_aggregate_ref (tree t)
980 {
981   prop_value_t *value;
982   tree base, ctor, idx, field;
983   unsigned HOST_WIDE_INT cnt;
984   tree cfield, cval;
985
986   switch (TREE_CODE (t))
987     {
988     case ARRAY_REF:
989       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
990          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
991          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
992          the inner reference.  */
993       base = TREE_OPERAND (t, 0);
994       switch (TREE_CODE (base))
995         {
996         case VAR_DECL:
997           if (!TREE_READONLY (base)
998               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != ARRAY_TYPE
999               || !targetm.binds_local_p (base))
1000             return NULL_TREE;
1001
1002           ctor = DECL_INITIAL (base);
1003           break;
1004
1005         case ARRAY_REF:
1006         case COMPONENT_REF:
1007           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1008           break;
1009
1010         default:
1011           return NULL_TREE;
1012         }
1013
1014       if (ctor == NULL_TREE
1015           || (TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1016               && TREE_CODE (ctor) != STRING_CST)
1017           || !TREE_STATIC (ctor))
1018         return NULL_TREE;
1019
1020       /* Get the index.  If we have an SSA_NAME, try to resolve it
1021          with the current lattice value for the SSA_NAME.  */
1022       idx = TREE_OPERAND (t, 1);
1023       switch (TREE_CODE (idx))
1024         {
1025         case SSA_NAME:
1026           if ((value = get_value (idx, true))
1027               && value->lattice_val == CONSTANT
1028               && TREE_CODE (value->value) == INTEGER_CST)
1029             idx = value->value;
1030           else
1031             return NULL_TREE;
1032           break;
1033
1034         case INTEGER_CST:
1035           break;
1036
1037         default:
1038           return NULL_TREE;
1039         }
1040
1041       /* Fold read from constant string.  */
1042       if (TREE_CODE (ctor) == STRING_CST)
1043         {
1044           if ((TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))
1045                == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor))))
1046               && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor))))
1047                   == MODE_INT)
1048               && GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))) == 1
1049               && compare_tree_int (idx, TREE_STRING_LENGTH (ctor)) < 0)
1050             return build_int_cst (TREE_TYPE (t), (TREE_STRING_POINTER (ctor)
1051                                                   [TREE_INT_CST_LOW (idx)]));
1052           return NULL_TREE;
1053         }
1054
1055       /* Whoo-hoo!  I'll fold ya baby.  Yeah!  */
1056       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1057         if (tree_int_cst_equal (cfield, idx))
1058           return cval;
1059       break;
1060
1061     case COMPONENT_REF:
1062       /* Get a CONSTRUCTOR.  If BASE is a VAR_DECL, get its
1063          DECL_INITIAL.  If BASE is a nested reference into another
1064          ARRAY_REF or COMPONENT_REF, make a recursive call to resolve
1065          the inner reference.  */
1066       base = TREE_OPERAND (t, 0);
1067       switch (TREE_CODE (base))
1068         {
1069         case VAR_DECL:
1070           if (!TREE_READONLY (base)
1071               || TREE_CODE (TREE_TYPE (base)) != RECORD_TYPE
1072               || !targetm.binds_local_p (base))
1073             return NULL_TREE;
1074
1075           ctor = DECL_INITIAL (base);
1076           break;
1077
1078         case ARRAY_REF:
1079         case COMPONENT_REF:
1080           ctor = fold_const_aggregate_ref (base);
1081           break;
1082
1083         default:
1084           return NULL_TREE;
1085         }
1086
1087       if (ctor == NULL_TREE
1088           || TREE_CODE (ctor) != CONSTRUCTOR
1089           || !TREE_STATIC (ctor))
1090         return NULL_TREE;
1091
1092       field = TREE_OPERAND (t, 1);
1093
1094       FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (ctor), cnt, cfield, cval)
1095         if (cfield == field
1096             /* FIXME: Handle bit-fields.  */
1097             && ! DECL_BIT_FIELD (cfield))
1098           return cval;
1099       break;
1100
1101     case REALPART_EXPR:
1102     case IMAGPART_EXPR:
1103       {
1104         tree c = fold_const_aggregate_ref (TREE_OPERAND (t, 0));
1105         if (c && TREE_CODE (c) == COMPLEX_CST)
1106           return fold_build1 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t), c);
1107         break;
1108       }
1109     
1110     default:
1111       break;
1112     }
1113
1114   return NULL_TREE;
1115 }
1116   
1117 /* Evaluate statement STMT.  */
1118
1119 static prop_value_t
1120 evaluate_stmt (tree stmt)
1121 {
1122   prop_value_t val;
1123   tree simplified = NULL_TREE;
1124   ccp_lattice_t likelyvalue = likely_value (stmt);
1125   bool is_constant;
1126
1127   val.mem_ref = NULL_TREE;
1128
1129   fold_defer_overflow_warnings ();
1130
1131   /* If the statement is likely to have a CONSTANT result, then try
1132      to fold the statement to determine the constant value.  */
1133   if (likelyvalue == CONSTANT)
1134     simplified = ccp_fold (stmt);
1135   /* If the statement is likely to have a VARYING result, then do not
1136      bother folding the statement.  */
1137   if (likelyvalue == VARYING)
1138     simplified = get_rhs (stmt);
1139   /* If the statement is an ARRAY_REF or COMPONENT_REF into constant
1140      aggregates, extract the referenced constant.  Otherwise the
1141      statement is likely to have an UNDEFINED value, and there will be
1142      nothing to do.  Note that fold_const_aggregate_ref returns
1143      NULL_TREE if the first case does not match.  */
1144   else if (!simplified)
1145     simplified = fold_const_aggregate_ref (get_rhs (stmt));
1146
1147   is_constant = simplified && is_gimple_min_invariant (simplified);
1148
1149   fold_undefer_overflow_warnings (is_constant, stmt, 0);
1150
1151   if (is_constant)
1152     {
1153       /* The statement produced a constant value.  */
1154       val.lattice_val = CONSTANT;
1155       val.value = simplified;
1156     }
1157   else
1158     {
1159       /* The statement produced a nonconstant value.  If the statement
1160          had UNDEFINED operands, then the result of the statement
1161          should be UNDEFINED.  Otherwise, the statement is VARYING.  */
1162       if (likelyvalue == UNDEFINED || likelyvalue == UNKNOWN_VAL)
1163         val.lattice_val = likelyvalue;
1164       else
1165         val.lattice_val = VARYING;
1166
1167       val.value = NULL_TREE;
1168     }
1169
1170   return val;
1171 }
1172
1173
1174 /* Visit the assignment statement STMT.  Set the value of its LHS to the
1175    value computed by the RHS and store LHS in *OUTPUT_P.  If STMT
1176    creates virtual definitions, set the value of each new name to that
1177    of the RHS (if we can derive a constant out of the RHS).  */
1178
1179 static enum ssa_prop_result
1180 visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
1181 {
1182   prop_value_t val;
1183   tree lhs, rhs;
1184   enum ssa_prop_result retval;
1185
1186   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1187   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1188
1189   if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1190     {
1191       /* For a simple copy operation, we copy the lattice values.  */
1192       prop_value_t *nval = get_value (rhs, true);
1193       val = *nval;
1194     }
1195   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_load (stmt))
1196     {
1197       /* Same as above, but the RHS is not a gimple register and yet
1198          has a known VUSE.  If STMT is loading from the same memory
1199          location that created the SSA_NAMEs for the virtual operands,
1200          we can propagate the value on the RHS.  */
1201       prop_value_t *nval = get_value_loaded_by (stmt, const_val);
1202
1203       if (nval && nval->mem_ref
1204           && operand_equal_p (nval->mem_ref, rhs, 0))
1205         val = *nval;
1206       else
1207         val = evaluate_stmt (stmt);
1208     }
1209   else
1210     /* Evaluate the statement.  */
1211       val = evaluate_stmt (stmt);
1212
1213   /* If the original LHS was a VIEW_CONVERT_EXPR, modify the constant
1214      value to be a VIEW_CONVERT_EXPR of the old constant value.
1215
1216      ??? Also, if this was a definition of a bitfield, we need to widen
1217      the constant value into the type of the destination variable.  This
1218      should not be necessary if GCC represented bitfields properly.  */
1219   {
1220     tree orig_lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1221
1222     if (TREE_CODE (orig_lhs) == VIEW_CONVERT_EXPR
1223         && val.lattice_val == CONSTANT)
1224       {
1225         tree w = fold_unary (VIEW_CONVERT_EXPR,
1226                              TREE_TYPE (TREE_OPERAND (orig_lhs, 0)),
1227                              val.value);
1228
1229         orig_lhs = TREE_OPERAND (orig_lhs, 0);
1230         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1231           val.value = w;
1232         else
1233           {
1234             val.lattice_val = VARYING;
1235             val.value = NULL;
1236           }
1237       }
1238
1239     if (val.lattice_val == CONSTANT
1240         && TREE_CODE (orig_lhs) == COMPONENT_REF
1241         && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (orig_lhs, 1)))
1242       {
1243         tree w = widen_bitfield (val.value, TREE_OPERAND (orig_lhs, 1),
1244                                  orig_lhs);
1245
1246         if (w && is_gimple_min_invariant (w))
1247           val.value = w;
1248         else
1249           {
1250             val.lattice_val = VARYING;
1251             val.value = NULL_TREE;
1252             val.mem_ref = NULL_TREE;
1253           }
1254       }
1255   }
1256
1257   retval = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
1258
1259   /* Set the lattice value of the statement's output.  */
1260   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1261     {
1262       /* If STMT is an assignment to an SSA_NAME, we only have one
1263          value to set.  */
1264       if (set_lattice_value (lhs, val))
1265         {
1266           *output_p = lhs;
1267           if (val.lattice_val == VARYING)
1268             retval = SSA_PROP_VARYING;
1269           else
1270             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1271         }
1272     }
1273   else if (do_store_ccp && stmt_makes_single_store (stmt))
1274     {
1275       /* Otherwise, set the names in V_MAY_DEF/V_MUST_DEF operands
1276          to the new constant value and mark the LHS as the memory
1277          reference associated with VAL.  */
1278       ssa_op_iter i;
1279       tree vdef;
1280       bool changed;
1281
1282       /* Stores cannot take on an UNDEFINED value.  */
1283       if (val.lattice_val == UNDEFINED)
1284         val.lattice_val = UNKNOWN_VAL;      
1285
1286       /* Mark VAL as stored in the LHS of this assignment.  */
1287       val.mem_ref = lhs;
1288
1289       /* Set the value of every VDEF to VAL.  */
1290       changed = false;
1291       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vdef, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
1292         changed |= set_lattice_value (vdef, val);
1293       
1294       /* Note that for propagation purposes, we are only interested in
1295          visiting statements that load the exact same memory reference
1296          stored here.  Those statements will have the exact same list
1297          of virtual uses, so it is enough to set the output of this
1298          statement to be its first virtual definition.  */
1299       *output_p = first_vdef (stmt);
1300       if (changed)
1301         {
1302           if (val.lattice_val == VARYING)
1303             retval = SSA_PROP_VARYING;
1304           else 
1305             retval = SSA_PROP_INTERESTING;
1306         }
1307     }
1308
1309   return retval;
1310 }
1311
1312
1313 /* Visit the conditional statement STMT.  Return SSA_PROP_INTERESTING
1314    if it can determine which edge will be taken.  Otherwise, return
1315    SSA_PROP_VARYING.  */
1316
1317 static enum ssa_prop_result
1318 visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
1319 {
1320   prop_value_t val;
1321   basic_block block;
1322
1323   block = bb_for_stmt (stmt);
1324   val = evaluate_stmt (stmt);
1325
1326   /* Find which edge out of the conditional block will be taken and add it
1327      to the worklist.  If no single edge can be determined statically,
1328      return SSA_PROP_VARYING to feed all the outgoing edges to the
1329      propagation engine.  */
1330   *taken_edge_p = val.value ? find_taken_edge (block, val.value) : 0;
1331   if (*taken_edge_p)
1332     return SSA_PROP_INTERESTING;
1333   else
1334     return SSA_PROP_VARYING;
1335 }
1336
1337
1338 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces an output value and
1339    its evaluation changes the lattice value of its output, return
1340    SSA_PROP_INTERESTING and set *OUTPUT_P to the SSA_NAME holding the
1341    output value.
1342    
1343    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
1344    value, set *TAKEN_EDGE_P accordingly.  If STMT produces a varying
1345    value, return SSA_PROP_VARYING.  */
1346
1347 static enum ssa_prop_result
1348 ccp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
1349 {
1350   tree def;
1351   ssa_op_iter iter;
1352
1353   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1354     {
1355       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
1356       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
1357       fprintf (dump_file, "\n");
1358     }
1359
1360   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1361     {
1362       /* If the statement is an assignment that produces a single
1363          output value, evaluate its RHS to see if the lattice value of
1364          its output has changed.  */
1365       return visit_assignment (stmt, output_p);
1366     }
1367   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
1368     {
1369       /* If STMT is a conditional branch, see if we can determine
1370          which branch will be taken.  */
1371       return visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
1372     }
1373
1374   /* Any other kind of statement is not interesting for constant
1375      propagation and, therefore, not worth simulating.  */
1376   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1377     fprintf (dump_file, "No interesting values produced.  Marked VARYING.\n");
1378
1379   /* Definitions made by statements other than assignments to
1380      SSA_NAMEs represent unknown modifications to their outputs.
1381      Mark them VARYING.  */
1382   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
1383     {
1384       prop_value_t v = { VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE };
1385       set_lattice_value (def, v);
1386     }
1387
1388   return SSA_PROP_VARYING;
1389 }
1390
1391
1392 /* Main entry point for SSA Conditional Constant Propagation.  */
1393
1394 static void
1395 execute_ssa_ccp (bool store_ccp)
1396 {
1397   do_store_ccp = store_ccp;
1398   ccp_initialize ();
1399   ssa_propagate (ccp_visit_stmt, ccp_visit_phi_node);
1400   ccp_finalize ();
1401 }
1402
1403
1404 static unsigned int
1405 do_ssa_ccp (void)
1406 {
1407   execute_ssa_ccp (false);
1408   return 0;
1409 }
1410
1411
1412 static bool
1413 gate_ccp (void)
1414 {
1415   return flag_tree_ccp != 0;
1416 }
1417
1418
1419 struct tree_opt_pass pass_ccp = 
1420 {
1421   "ccp",                                /* name */
1422   gate_ccp,                             /* gate */
1423   do_ssa_ccp,                           /* execute */
1424   NULL,                                 /* sub */
1425   NULL,                                 /* next */
1426   0,                                    /* static_pass_number */
1427   TV_TREE_CCP,                          /* tv_id */
1428   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1429   0,                                    /* properties_provided */
1430   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
1431   0,                                    /* todo_flags_start */
1432   TODO_cleanup_cfg | TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1433     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1434     | TODO_verify_stmts | TODO_update_smt_usage, /* todo_flags_finish */
1435   0                                     /* letter */
1436 };
1437
1438
1439 static unsigned int
1440 do_ssa_store_ccp (void)
1441 {
1442   /* If STORE-CCP is not enabled, we just run regular CCP.  */
1443   execute_ssa_ccp (flag_tree_store_ccp != 0);
1444   return 0;
1445 }
1446
1447 static bool
1448 gate_store_ccp (void)
1449 {
1450   /* STORE-CCP is enabled only with -ftree-store-ccp, but when
1451      -fno-tree-store-ccp is specified, we should run regular CCP.
1452      That's why the pass is enabled with either flag.  */
1453   return flag_tree_store_ccp != 0 || flag_tree_ccp != 0;
1454 }
1455
1456
1457 struct tree_opt_pass pass_store_ccp = 
1458 {
1459   "store_ccp",                          /* name */
1460   gate_store_ccp,                       /* gate */
1461   do_ssa_store_ccp,                     /* execute */
1462   NULL,                                 /* sub */
1463   NULL,                                 /* next */
1464   0,                                    /* static_pass_number */
1465   TV_TREE_STORE_CCP,                    /* tv_id */
1466   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
1467   0,                                    /* properties_provided */
1468   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
1469   0,                                    /* todo_flags_start */
1470   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
1471     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
1472     | TODO_cleanup_cfg
1473     | TODO_verify_stmts | TODO_update_smt_usage, /* todo_flags_finish */
1474   0                                     /* letter */
1475 };
1476
1477 /* Given a constant value VAL for bitfield FIELD, and a destination
1478    variable VAR, return VAL appropriately widened to fit into VAR.  If
1479    FIELD is wider than HOST_WIDE_INT, NULL is returned.  */
1480
1481 tree
1482 widen_bitfield (tree val, tree field, tree var)
1483 {
1484   unsigned HOST_WIDE_INT var_size, field_size;
1485   tree wide_val;
1486   unsigned HOST_WIDE_INT mask;
1487   unsigned int i;
1488
1489   /* We can only do this if the size of the type and field and VAL are
1490      all constants representable in HOST_WIDE_INT.  */
1491   if (!host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1)
1492       || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1)
1493       || !host_integerp (val, 0))
1494     return NULL_TREE;
1495
1496   var_size = tree_low_cst (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (var)), 1);
1497   field_size = tree_low_cst (DECL_SIZE (field), 1);
1498
1499   /* Give up if either the bitfield or the variable are too wide.  */
1500   if (field_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT || var_size > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1501     return NULL_TREE;
1502
1503   gcc_assert (var_size >= field_size);
1504
1505   /* If the sign bit of the value is not set or the field's type is unsigned,
1506      just mask off the high order bits of the value.  */
1507   if (DECL_UNSIGNED (field)
1508       || !(tree_low_cst (val, 0) & (((HOST_WIDE_INT)1) << (field_size - 1))))
1509     {
1510       /* Zero extension.  Build a mask with the lower 'field_size' bits
1511          set and a BIT_AND_EXPR node to clear the high order bits of
1512          the value.  */
1513       for (i = 0, mask = 0; i < field_size; i++)
1514         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << i;
1515
1516       wide_val = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (var), val, 
1517                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1518     }
1519   else
1520     {
1521       /* Sign extension.  Create a mask with the upper 'field_size'
1522          bits set and a BIT_IOR_EXPR to set the high order bits of the
1523          value.  */
1524       for (i = 0, mask = 0; i < (var_size - field_size); i++)
1525         mask |= ((HOST_WIDE_INT) 1) << (var_size - i - 1);
1526
1527       wide_val = fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (var), val,
1528                               build_int_cst (TREE_TYPE (var), mask));
1529     }
1530
1531   return wide_val;
1532 }
1533
1534
1535 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(A+O) to A[X].
1536    BASE is an array type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1537    is the desired result type.  */
1538
1539 static tree
1540 maybe_fold_offset_to_array_ref (tree base, tree offset, tree orig_type)
1541 {
1542   tree min_idx, idx, elt_offset = integer_zero_node;
1543   tree array_type, elt_type, elt_size;
1544
1545   /* If BASE is an ARRAY_REF, we can pick up another offset (this time
1546      measured in units of the size of elements type) from that ARRAY_REF).
1547      We can't do anything if either is variable.
1548
1549      The case we handle here is *(&A[N]+O).  */
1550   if (TREE_CODE (base) == ARRAY_REF)
1551     {
1552       tree low_bound = array_ref_low_bound (base);
1553
1554       elt_offset = TREE_OPERAND (base, 1);
1555       if (TREE_CODE (low_bound) != INTEGER_CST
1556           || TREE_CODE (elt_offset) != INTEGER_CST)
1557         return NULL_TREE;
1558
1559       elt_offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, elt_offset, low_bound, 0);
1560       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1561     }
1562
1563   /* Ignore stupid user tricks of indexing non-array variables.  */
1564   array_type = TREE_TYPE (base);
1565   if (TREE_CODE (array_type) != ARRAY_TYPE)
1566     return NULL_TREE;
1567   elt_type = TREE_TYPE (array_type);
1568   if (!lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, elt_type))
1569     return NULL_TREE;
1570         
1571   /* If OFFSET and ELT_OFFSET are zero, we don't care about the size of the
1572      element type (so we can use the alignment if it's not constant).
1573      Otherwise, compute the offset as an index by using a division.  If the
1574      division isn't exact, then don't do anything.  */
1575   elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1576   if (integer_zerop (offset))
1577     {
1578       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1579         elt_size = size_int (TYPE_ALIGN (elt_type));
1580
1581       idx = integer_zero_node;
1582     }
1583   else
1584     {
1585       unsigned HOST_WIDE_INT lquo, lrem;
1586       HOST_WIDE_INT hquo, hrem;
1587
1588       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST
1589           || div_and_round_double (TRUNC_DIV_EXPR, 1,
1590                                    TREE_INT_CST_LOW (offset),
1591                                    TREE_INT_CST_HIGH (offset),
1592                                    TREE_INT_CST_LOW (elt_size),
1593                                    TREE_INT_CST_HIGH (elt_size),
1594                                    &lquo, &hquo, &lrem, &hrem)
1595           || lrem || hrem)
1596         return NULL_TREE;
1597
1598       idx = build_int_cst_wide (NULL_TREE, lquo, hquo);
1599     }
1600
1601   /* Assume the low bound is zero.  If there is a domain type, get the
1602      low bound, if any, convert the index into that type, and add the
1603      low bound.  */
1604   min_idx = integer_zero_node;
1605   if (TYPE_DOMAIN (array_type))
1606     {
1607       if (TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type)))
1608         min_idx = TYPE_MIN_VALUE (TYPE_DOMAIN (array_type));
1609       else
1610         min_idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), min_idx);
1611
1612       if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1613         return NULL_TREE;
1614
1615       idx = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), idx);
1616       elt_offset = fold_convert (TYPE_DOMAIN (array_type), elt_offset);
1617     }
1618
1619   if (!integer_zerop (min_idx))
1620     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, min_idx, 0);
1621   if (!integer_zerop (elt_offset))
1622     idx = int_const_binop (PLUS_EXPR, idx, elt_offset, 0);
1623
1624   return build4 (ARRAY_REF, orig_type, base, idx, NULL_TREE, NULL_TREE);
1625 }
1626
1627
1628 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempts to fold *(S+O) to S.X.
1629    BASE is a record type.  OFFSET is a byte displacement.  ORIG_TYPE
1630    is the desired result type.  */
1631 /* ??? This doesn't handle class inheritance.  */
1632
1633 static tree
1634 maybe_fold_offset_to_component_ref (tree record_type, tree base, tree offset,
1635                                     tree orig_type, bool base_is_ptr)
1636 {
1637   tree f, t, field_type, tail_array_field, field_offset;
1638
1639   if (TREE_CODE (record_type) != RECORD_TYPE
1640       && TREE_CODE (record_type) != UNION_TYPE
1641       && TREE_CODE (record_type) != QUAL_UNION_TYPE)
1642     return NULL_TREE;
1643
1644   /* Short-circuit silly cases.  */
1645   if (lang_hooks.types_compatible_p (record_type, orig_type))
1646     return NULL_TREE;
1647
1648   tail_array_field = NULL_TREE;
1649   for (f = TYPE_FIELDS (record_type); f ; f = TREE_CHAIN (f))
1650     {
1651       int cmp;
1652
1653       if (TREE_CODE (f) != FIELD_DECL)
1654         continue;
1655       if (DECL_BIT_FIELD (f))
1656         continue;
1657
1658       field_offset = byte_position (f);
1659       if (TREE_CODE (field_offset) != INTEGER_CST)
1660         continue;
1661
1662       /* ??? Java creates "interesting" fields for representing base classes.
1663          They have no name, and have no context.  With no context, we get into
1664          trouble with nonoverlapping_component_refs_p.  Skip them.  */
1665       if (!DECL_FIELD_CONTEXT (f))
1666         continue;
1667
1668       /* The previous array field isn't at the end.  */
1669       tail_array_field = NULL_TREE;
1670
1671       /* Check to see if this offset overlaps with the field.  */
1672       cmp = tree_int_cst_compare (field_offset, offset);
1673       if (cmp > 0)
1674         continue;
1675
1676       field_type = TREE_TYPE (f);
1677
1678       /* Here we exactly match the offset being checked.  If the types match,
1679          then we can return that field.  */
1680       if (cmp == 0
1681           && lang_hooks.types_compatible_p (orig_type, field_type))
1682         {
1683           if (base_is_ptr)
1684             base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1685           t = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1686           return t;
1687         }
1688       
1689       /* Don't care about offsets into the middle of scalars.  */
1690       if (!AGGREGATE_TYPE_P (field_type))
1691         continue;
1692
1693       /* Check for array at the end of the struct.  This is often
1694          used as for flexible array members.  We should be able to
1695          turn this into an array access anyway.  */
1696       if (TREE_CODE (field_type) == ARRAY_TYPE)
1697         tail_array_field = f;
1698
1699       /* Check the end of the field against the offset.  */
1700       if (!DECL_SIZE_UNIT (f)
1701           || TREE_CODE (DECL_SIZE_UNIT (f)) != INTEGER_CST)
1702         continue;
1703       t = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, field_offset, 1);
1704       if (!tree_int_cst_lt (t, DECL_SIZE_UNIT (f)))
1705         continue;
1706
1707       /* If we matched, then set offset to the displacement into
1708          this field.  */
1709       offset = t;
1710       goto found;
1711     }
1712
1713   if (!tail_array_field)
1714     return NULL_TREE;
1715
1716   f = tail_array_field;
1717   field_type = TREE_TYPE (f);
1718   offset = int_const_binop (MINUS_EXPR, offset, byte_position (f), 1);
1719
1720  found:
1721   /* If we get here, we've got an aggregate field, and a possibly 
1722      nonzero offset into them.  Recurse and hope for a valid match.  */
1723   if (base_is_ptr)
1724     base = build1 (INDIRECT_REF, record_type, base);
1725   base = build3 (COMPONENT_REF, field_type, base, f, NULL_TREE);
1726
1727   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, orig_type);
1728   if (t)
1729     return t;
1730   return maybe_fold_offset_to_component_ref (field_type, base, offset,
1731                                              orig_type, false);
1732 }
1733
1734
1735 /* A subroutine of fold_stmt_r.  Attempt to simplify *(BASE+OFFSET).
1736    Return the simplified expression, or NULL if nothing could be done.  */
1737
1738 static tree
1739 maybe_fold_stmt_indirect (tree expr, tree base, tree offset)
1740 {
1741   tree t;
1742
1743   /* We may well have constructed a double-nested PLUS_EXPR via multiple
1744      substitutions.  Fold that down to one.  Remove NON_LVALUE_EXPRs that
1745      are sometimes added.  */
1746   base = fold (base);
1747   STRIP_TYPE_NOPS (base);
1748   TREE_OPERAND (expr, 0) = base;
1749
1750   /* One possibility is that the address reduces to a string constant.  */
1751   t = fold_read_from_constant_string (expr);
1752   if (t)
1753     return t;
1754
1755   /* Add in any offset from a PLUS_EXPR.  */
1756   if (TREE_CODE (base) == PLUS_EXPR)
1757     {
1758       tree offset2;
1759
1760       offset2 = TREE_OPERAND (base, 1);
1761       if (TREE_CODE (offset2) != INTEGER_CST)
1762         return NULL_TREE;
1763       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1764
1765       offset = int_const_binop (PLUS_EXPR, offset, offset2, 1);
1766     }
1767
1768   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
1769     {
1770       /* Strip the ADDR_EXPR.  */
1771       base = TREE_OPERAND (base, 0);
1772
1773       /* Fold away CONST_DECL to its value, if the type is scalar.  */
1774       if (TREE_CODE (base) == CONST_DECL
1775           && ccp_decl_initial_min_invariant (DECL_INITIAL (base)))
1776         return DECL_INITIAL (base);
1777
1778       /* Try folding *(&B+O) to B[X].  */
1779       t = maybe_fold_offset_to_array_ref (base, offset, TREE_TYPE (expr));
1780       if (t)
1781         return t;
1782
1783       /* Try folding *(&B+O) to B.X.  */
1784       t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (base), base, offset,
1785                                               TREE_TYPE (expr), false);
1786       if (t)
1787         return t;
1788
1789       /* Fold *&B to B.  We can only do this if EXPR is the same type
1790          as BASE.  We can't do this if EXPR is the element type of an array
1791          and BASE is the array.  */
1792       if (integer_zerop (offset)
1793           && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (base),
1794                                             TREE_TYPE (expr)))
1795         return base;
1796     }
1797   else
1798     {
1799       /* We can get here for out-of-range string constant accesses, 
1800          such as "_"[3].  Bail out of the entire substitution search
1801          and arrange for the entire statement to be replaced by a
1802          call to __builtin_trap.  In all likelihood this will all be
1803          constant-folded away, but in the meantime we can't leave with
1804          something that get_expr_operands can't understand.  */
1805
1806       t = base;
1807       STRIP_NOPS (t);
1808       if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR
1809           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == STRING_CST)
1810         {
1811           /* FIXME: Except that this causes problems elsewhere with dead
1812              code not being deleted, and we die in the rtl expanders 
1813              because we failed to remove some ssa_name.  In the meantime,
1814              just return zero.  */
1815           /* FIXME2: This condition should be signaled by
1816              fold_read_from_constant_string directly, rather than 
1817              re-checking for it here.  */
1818           return integer_zero_node;
1819         }
1820
1821       /* Try folding *(B+O) to B->X.  Still an improvement.  */
1822       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
1823         {
1824           t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)),
1825                                                   base, offset,
1826                                                   TREE_TYPE (expr), true);
1827           if (t)
1828             return t;
1829         }
1830     }
1831
1832   /* Otherwise we had an offset that we could not simplify.  */
1833   return NULL_TREE;
1834 }
1835
1836
1837 /* A subroutine of fold_stmt_r.  EXPR is a PLUS_EXPR.
1838
1839    A quaint feature extant in our address arithmetic is that there
1840    can be hidden type changes here.  The type of the result need
1841    not be the same as the type of the input pointer.
1842
1843    What we're after here is an expression of the form
1844         (T *)(&array + const)
1845    where the cast doesn't actually exist, but is implicit in the
1846    type of the PLUS_EXPR.  We'd like to turn this into
1847         &array[x]
1848    which may be able to propagate further.  */
1849
1850 static tree
1851 maybe_fold_stmt_addition (tree expr)
1852 {
1853   tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1854   tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1855   tree ptr_type = TREE_TYPE (expr);
1856   tree ptd_type;
1857   tree t;
1858   bool subtract = (TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR);
1859
1860   /* We're only interested in pointer arithmetic.  */
1861   if (!POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1862     return NULL_TREE;
1863   /* Canonicalize the integral operand to op1.  */
1864   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
1865     {
1866       if (subtract)
1867         return NULL_TREE;
1868       t = op0, op0 = op1, op1 = t;
1869     }
1870   /* It had better be a constant.  */
1871   if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1872     return NULL_TREE;
1873   /* The first operand should be an ADDR_EXPR.  */
1874   if (TREE_CODE (op0) != ADDR_EXPR)
1875     return NULL_TREE;
1876   op0 = TREE_OPERAND (op0, 0);
1877
1878   /* If the first operand is an ARRAY_REF, expand it so that we can fold
1879      the offset into it.  */
1880   while (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
1881     {
1882       tree array_obj = TREE_OPERAND (op0, 0);
1883       tree array_idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
1884       tree elt_type = TREE_TYPE (op0);
1885       tree elt_size = TYPE_SIZE_UNIT (elt_type);
1886       tree min_idx;
1887
1888       if (TREE_CODE (array_idx) != INTEGER_CST)
1889         break;
1890       if (TREE_CODE (elt_size) != INTEGER_CST)
1891         break;
1892
1893       /* Un-bias the index by the min index of the array type.  */
1894       min_idx = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (array_obj));
1895       if (min_idx)
1896         {
1897           min_idx = TYPE_MIN_VALUE (min_idx);
1898           if (min_idx)
1899             {
1900               if (TREE_CODE (min_idx) != INTEGER_CST)
1901                 break;
1902
1903               array_idx = fold_convert (TREE_TYPE (min_idx), array_idx);
1904               if (!integer_zerop (min_idx))
1905                 array_idx = int_const_binop (MINUS_EXPR, array_idx,
1906                                              min_idx, 0);
1907             }
1908         }
1909
1910       /* Convert the index to a byte offset.  */
1911       array_idx = fold_convert (sizetype, array_idx);
1912       array_idx = int_const_binop (MULT_EXPR, array_idx, elt_size, 0);
1913
1914       /* Update the operands for the next round, or for folding.  */
1915       /* If we're manipulating unsigned types, then folding into negative
1916          values can produce incorrect results.  Particularly if the type
1917          is smaller than the width of the pointer.  */
1918       if (subtract
1919           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
1920           && tree_int_cst_lt (array_idx, op1))
1921         return NULL;
1922       op1 = int_const_binop (subtract ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1923                              array_idx, op1, 0);
1924       subtract = false;
1925       op0 = array_obj;
1926     }
1927
1928   /* If we weren't able to fold the subtraction into another array reference,
1929      canonicalize the integer for passing to the array and component ref
1930      simplification functions.  */
1931   if (subtract)
1932     {
1933       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
1934         return NULL;
1935       op1 = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op1), op1);
1936       /* ??? In theory fold should always produce another integer.  */
1937       if (op1 == NULL || TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1938         return NULL;
1939     }
1940
1941   ptd_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1942
1943   /* At which point we can try some of the same things as for indirects.  */
1944   t = maybe_fold_offset_to_array_ref (op0, op1, ptd_type);
1945   if (!t)
1946     t = maybe_fold_offset_to_component_ref (TREE_TYPE (op0), op0, op1,
1947                                             ptd_type, false);
1948   if (t)
1949     t = build1 (ADDR_EXPR, ptr_type, t);
1950
1951   return t;
1952 }
1953
1954 /* For passing state through walk_tree into fold_stmt_r and its
1955    children.  */
1956
1957 struct fold_stmt_r_data
1958 {
1959   tree stmt;
1960   bool *changed_p;
1961   bool *inside_addr_expr_p;
1962 };
1963
1964 /* Subroutine of fold_stmt called via walk_tree.  We perform several
1965    simplifications of EXPR_P, mostly having to do with pointer arithmetic.  */
1966
1967 static tree
1968 fold_stmt_r (tree *expr_p, int *walk_subtrees, void *data)
1969 {
1970   struct fold_stmt_r_data *fold_stmt_r_data = (struct fold_stmt_r_data *) data;
1971   bool *inside_addr_expr_p = fold_stmt_r_data->inside_addr_expr_p;
1972   bool *changed_p = fold_stmt_r_data->changed_p;
1973   tree expr = *expr_p, t;
1974
1975   /* ??? It'd be nice if walk_tree had a pre-order option.  */
1976   switch (TREE_CODE (expr))
1977     {
1978     case INDIRECT_REF:
1979       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
1980       if (t)
1981         return t;
1982       *walk_subtrees = 0;
1983
1984       t = maybe_fold_stmt_indirect (expr, TREE_OPERAND (expr, 0),
1985                                     integer_zero_node);
1986       break;
1987
1988       /* ??? Could handle more ARRAY_REFs here, as a variant of INDIRECT_REF.
1989          We'd only want to bother decomposing an existing ARRAY_REF if
1990          the base array is found to have another offset contained within.
1991          Otherwise we'd be wasting time.  */
1992     case ARRAY_REF:
1993       /* If we are not processing expressions found within an
1994          ADDR_EXPR, then we can fold constant array references.  */
1995       if (!*inside_addr_expr_p)
1996         t = fold_read_from_constant_string (expr);
1997       else
1998         t = NULL;
1999       break;
2000
2001     case ADDR_EXPR:
2002       *inside_addr_expr_p = true;
2003       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2004       *inside_addr_expr_p = false;
2005       if (t)
2006         return t;
2007       *walk_subtrees = 0;
2008
2009       /* Set TREE_INVARIANT properly so that the value is properly
2010          considered constant, and so gets propagated as expected.  */
2011       if (*changed_p)
2012         recompute_tree_invariant_for_addr_expr (expr);
2013       return NULL_TREE;
2014
2015     case PLUS_EXPR:
2016     case MINUS_EXPR:
2017       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2018       if (t)
2019         return t;
2020       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 1), fold_stmt_r, data, NULL);
2021       if (t)
2022         return t;
2023       *walk_subtrees = 0;
2024
2025       t = maybe_fold_stmt_addition (expr);
2026       break;
2027
2028     case COMPONENT_REF:
2029       t = walk_tree (&TREE_OPERAND (expr, 0), fold_stmt_r, data, NULL);
2030       if (t)
2031         return t;
2032       *walk_subtrees = 0;
2033
2034       /* Make sure the FIELD_DECL is actually a field in the type on the lhs.
2035          We've already checked that the records are compatible, so we should
2036          come up with a set of compatible fields.  */
2037       {
2038         tree expr_record = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0));
2039         tree expr_field = TREE_OPERAND (expr, 1);
2040
2041         if (DECL_FIELD_CONTEXT (expr_field) != TYPE_MAIN_VARIANT (expr_record))
2042           {
2043             expr_field = find_compatible_field (expr_record, expr_field);
2044             TREE_OPERAND (expr, 1) = expr_field;
2045           }
2046       }
2047       break;
2048
2049     case TARGET_MEM_REF:
2050       t = maybe_fold_tmr (expr);
2051       break;
2052
2053     case COND_EXPR:
2054       if (COMPARISON_CLASS_P (TREE_OPERAND (expr, 0)))
2055         {
2056           tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2057           tree tem;
2058           bool set;
2059
2060           fold_defer_overflow_warnings ();
2061           tem = fold_binary (TREE_CODE (op0), TREE_TYPE (op0),
2062                              TREE_OPERAND (op0, 0),
2063                              TREE_OPERAND (op0, 1));
2064           set = tem && is_gimple_condexpr (tem);
2065           fold_undefer_overflow_warnings (set, fold_stmt_r_data->stmt, 0);
2066           if (set)
2067             TREE_OPERAND (expr, 0) = tem;
2068           t = expr;
2069           break;
2070         }
2071
2072     default:
2073       return NULL_TREE;
2074     }
2075
2076   if (t)
2077     {
2078       *expr_p = t;
2079       *changed_p = true;
2080     }
2081
2082   return NULL_TREE;
2083 }
2084
2085
2086 /* Return the string length, maximum string length or maximum value of
2087    ARG in LENGTH.
2088    If ARG is an SSA name variable, follow its use-def chains.  If LENGTH
2089    is not NULL and, for TYPE == 0, its value is not equal to the length
2090    we determine or if we are unable to determine the length or value,
2091    return false.  VISITED is a bitmap of visited variables.
2092    TYPE is 0 if string length should be returned, 1 for maximum string
2093    length and 2 for maximum value ARG can have.  */
2094
2095 static bool
2096 get_maxval_strlen (tree arg, tree *length, bitmap visited, int type)
2097 {
2098   tree var, def_stmt, val;
2099   
2100   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME)
2101     {
2102       if (type == 2)
2103         {
2104           val = arg;
2105           if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
2106               || tree_int_cst_sgn (val) < 0)
2107             return false;
2108         }
2109       else
2110         val = c_strlen (arg, 1);
2111       if (!val)
2112         return false;
2113
2114       if (*length)
2115         {
2116           if (type > 0)
2117             {
2118               if (TREE_CODE (*length) != INTEGER_CST
2119                   || TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
2120                 return false;
2121
2122               if (tree_int_cst_lt (*length, val))
2123                 *length = val;
2124               return true;
2125             }
2126           else if (simple_cst_equal (val, *length) != 1)
2127             return false;
2128         }
2129
2130       *length = val;
2131       return true;
2132     }
2133
2134   /* If we were already here, break the infinite cycle.  */
2135   if (bitmap_bit_p (visited, SSA_NAME_VERSION (arg)))
2136     return true;
2137   bitmap_set_bit (visited, SSA_NAME_VERSION (arg));
2138
2139   var = arg;
2140   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
2141
2142   switch (TREE_CODE (def_stmt))
2143     {
2144       case MODIFY_EXPR:
2145         {
2146           tree rhs;
2147
2148           /* The RHS of the statement defining VAR must either have a
2149              constant length or come from another SSA_NAME with a constant
2150              length.  */
2151           rhs = TREE_OPERAND (def_stmt, 1);
2152           STRIP_NOPS (rhs);
2153           return get_maxval_strlen (rhs, length, visited, type);
2154         }
2155
2156       case PHI_NODE:
2157         {
2158           /* All the arguments of the PHI node must have the same constant
2159              length.  */
2160           int i;
2161
2162           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
2163             {
2164               tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
2165
2166               /* If this PHI has itself as an argument, we cannot
2167                  determine the string length of this argument.  However,
2168                  if we can find a constant string length for the other
2169                  PHI args then we can still be sure that this is a
2170                  constant string length.  So be optimistic and just
2171                  continue with the next argument.  */
2172               if (arg == PHI_RESULT (def_stmt))
2173                 continue;
2174
2175               if (!get_maxval_strlen (arg, length, visited, type))
2176                 return false;
2177             }
2178
2179           return true;
2180         }
2181
2182       default:
2183         break;
2184     }
2185
2186
2187   return false;
2188 }
2189
2190
2191 /* Fold builtin call FN in statement STMT.  If it cannot be folded into a
2192    constant, return NULL_TREE.  Otherwise, return its constant value.  */
2193
2194 static tree
2195 ccp_fold_builtin (tree stmt, tree fn)
2196 {
2197   tree result, val[3];
2198   tree callee, arglist, a;
2199   int arg_mask, i, type;
2200   bitmap visited;
2201   bool ignore;
2202
2203   ignore = TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR;
2204
2205   /* First try the generic builtin folder.  If that succeeds, return the
2206      result directly.  */
2207   callee = get_callee_fndecl (fn);
2208   arglist = TREE_OPERAND (fn, 1);
2209   result = fold_builtin (callee, arglist, ignore);
2210   if (result)
2211     {
2212       if (ignore)
2213         STRIP_NOPS (result);
2214       return result;
2215     }
2216
2217   /* Ignore MD builtins.  */
2218   if (DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) == BUILT_IN_MD)
2219     return NULL_TREE;
2220
2221   /* If the builtin could not be folded, and it has no argument list,
2222      we're done.  */
2223   if (!arglist)
2224     return NULL_TREE;
2225
2226   /* Limit the work only for builtins we know how to simplify.  */
2227   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2228     {
2229     case BUILT_IN_STRLEN:
2230     case BUILT_IN_FPUTS:
2231     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2232       arg_mask = 1;
2233       type = 0;
2234       break;
2235     case BUILT_IN_STRCPY:
2236     case BUILT_IN_STRNCPY:
2237       arg_mask = 2;
2238       type = 0;
2239       break;
2240     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2241     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2242     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2243     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2244     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2245       arg_mask = 4;
2246       type = 2;
2247       break;
2248     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2249     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2250       arg_mask = 2;
2251       type = 1;
2252       break;
2253     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2254     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2255       arg_mask = 2;
2256       type = 2;
2257       break;
2258     default:
2259       return NULL_TREE;
2260     }
2261
2262   /* Try to use the dataflow information gathered by the CCP process.  */
2263   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
2264
2265   memset (val, 0, sizeof (val));
2266   for (i = 0, a = arglist;
2267        arg_mask;
2268        i++, arg_mask >>= 1, a = TREE_CHAIN (a))
2269     if (arg_mask & 1)
2270       {
2271         bitmap_clear (visited);
2272         if (!get_maxval_strlen (TREE_VALUE (a), &val[i], visited, type))
2273           val[i] = NULL_TREE;
2274       }
2275
2276   BITMAP_FREE (visited);
2277
2278   result = NULL_TREE;
2279   switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2280     {
2281     case BUILT_IN_STRLEN:
2282       if (val[0])
2283         {
2284           tree new = fold_convert (TREE_TYPE (fn), val[0]);
2285
2286           /* If the result is not a valid gimple value, or not a cast
2287              of a valid gimple value, then we can not use the result.  */
2288           if (is_gimple_val (new)
2289               || (is_gimple_cast (new)
2290                   && is_gimple_val (TREE_OPERAND (new, 0))))
2291             return new;
2292         }
2293       break;
2294
2295     case BUILT_IN_STRCPY:
2296       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2297         result = fold_builtin_strcpy (callee, arglist, val[1]);
2298       break;
2299
2300     case BUILT_IN_STRNCPY:
2301       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2302         result = fold_builtin_strncpy (callee, arglist, val[1]);
2303       break;
2304
2305     case BUILT_IN_FPUTS:
2306       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2307                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 0,
2308                                    val[0]);
2309       break;
2310
2311     case BUILT_IN_FPUTS_UNLOCKED:
2312       result = fold_builtin_fputs (arglist,
2313                                    TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR, 1,
2314                                    val[0]);
2315       break;
2316
2317     case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
2318     case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
2319     case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
2320     case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
2321       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2322         result = fold_builtin_memory_chk (callee, arglist, val[2], ignore,
2323                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2324       break;
2325
2326     case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
2327     case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
2328       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2329         result = fold_builtin_stxcpy_chk (callee, arglist, val[1], ignore,
2330                                           DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2331       break;
2332
2333     case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
2334       if (val[2] && is_gimple_val (val[2]))
2335         result = fold_builtin_strncpy_chk (arglist, val[2]);
2336       break;
2337
2338     case BUILT_IN_SNPRINTF_CHK:
2339     case BUILT_IN_VSNPRINTF_CHK:
2340       if (val[1] && is_gimple_val (val[1]))
2341         result = fold_builtin_snprintf_chk (arglist, val[1],
2342                                             DECL_FUNCTION_CODE (callee));
2343       break;
2344
2345     default:
2346       gcc_unreachable ();
2347     }
2348
2349   if (result && ignore)
2350     result = fold_ignored_result (result);
2351   return result;
2352 }
2353
2354
2355 /* Fold the statement pointed to by STMT_P.  In some cases, this function may
2356    replace the whole statement with a new one.  Returns true iff folding
2357    makes any changes.  */
2358
2359 bool
2360 fold_stmt (tree *stmt_p)
2361 {
2362   tree rhs, result, stmt;
2363   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2364   bool changed = false;
2365   bool inside_addr_expr = false;
2366
2367   stmt = *stmt_p;
2368
2369   fold_stmt_r_data.stmt = stmt;
2370   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2371   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2372
2373   /* If we replaced constants and the statement makes pointer dereferences,
2374      then we may need to fold instances of *&VAR into VAR, etc.  */
2375   if (walk_tree (stmt_p, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL))
2376     {
2377       *stmt_p
2378         = build_function_call_expr (implicit_built_in_decls[BUILT_IN_TRAP],
2379                                     NULL);
2380       return true;
2381     }
2382
2383   rhs = get_rhs (stmt);
2384   if (!rhs)
2385     return changed;
2386   result = NULL_TREE;
2387
2388   if (TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR)
2389     {
2390       tree callee;
2391
2392       /* Check for builtins that CCP can handle using information not
2393          available in the generic fold routines.  */
2394       callee = get_callee_fndecl (rhs);
2395       if (callee && DECL_BUILT_IN (callee))
2396         result = ccp_fold_builtin (stmt, rhs);
2397       else
2398         {
2399           /* Check for resolvable OBJ_TYPE_REF.  The only sorts we can resolve
2400              here are when we've propagated the address of a decl into the
2401              object slot.  */
2402           /* ??? Should perhaps do this in fold proper.  However, doing it
2403              there requires that we create a new CALL_EXPR, and that requires
2404              copying EH region info to the new node.  Easier to just do it
2405              here where we can just smash the call operand. Also
2406              CALL_EXPR_RETURN_SLOT_OPT needs to be handled correctly and
2407              copied, fold_ternary does not have not information. */
2408           callee = TREE_OPERAND (rhs, 0);
2409           if (TREE_CODE (callee) == OBJ_TYPE_REF
2410               && lang_hooks.fold_obj_type_ref
2411               && TREE_CODE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)) == ADDR_EXPR
2412               && DECL_P (TREE_OPERAND
2413                          (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee), 0)))
2414             {
2415               tree t;
2416
2417               /* ??? Caution: Broken ADDR_EXPR semantics means that
2418                  looking at the type of the operand of the addr_expr
2419                  can yield an array type.  See silly exception in
2420                  check_pointer_types_r.  */
2421
2422               t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (OBJ_TYPE_REF_OBJECT (callee)));
2423               t = lang_hooks.fold_obj_type_ref (callee, t);
2424               if (t)
2425                 {
2426                   TREE_OPERAND (rhs, 0) = t;
2427                   changed = true;
2428                 }
2429             }
2430         }
2431     }
2432
2433   /* If we couldn't fold the RHS, hand over to the generic fold routines.  */
2434   if (result == NULL_TREE)
2435     result = fold (rhs);
2436
2437   /* Strip away useless type conversions.  Both the NON_LVALUE_EXPR that
2438      may have been added by fold, and "useless" type conversions that might
2439      now be apparent due to propagation.  */
2440   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (result);
2441
2442   if (result != rhs)
2443     changed |= set_rhs (stmt_p, result);
2444
2445   return changed;
2446 }
2447
2448 /* Perform the minimal folding on statement STMT.  Only operations like
2449    *&x created by constant propagation are handled.  The statement cannot
2450    be replaced with a new one.  */
2451
2452 bool
2453 fold_stmt_inplace (tree stmt)
2454 {
2455   tree old_stmt = stmt, rhs, new_rhs;
2456   struct fold_stmt_r_data fold_stmt_r_data;
2457   bool changed = false;
2458   bool inside_addr_expr = false;
2459
2460   fold_stmt_r_data.stmt = stmt;
2461   fold_stmt_r_data.changed_p = &changed;
2462   fold_stmt_r_data.inside_addr_expr_p = &inside_addr_expr;
2463
2464   walk_tree (&stmt, fold_stmt_r, &fold_stmt_r_data, NULL);
2465   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2466
2467   rhs = get_rhs (stmt);
2468   if (!rhs || rhs == stmt)
2469     return changed;
2470
2471   new_rhs = fold (rhs);
2472   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (new_rhs);
2473   if (new_rhs == rhs)
2474     return changed;
2475
2476   changed |= set_rhs (&stmt, new_rhs);
2477   gcc_assert (stmt == old_stmt);
2478
2479   return changed;
2480 }
2481 \f
2482 /* Convert EXPR into a GIMPLE value suitable for substitution on the
2483    RHS of an assignment.  Insert the necessary statements before
2484    iterator *SI_P.  */
2485
2486 static tree
2487 convert_to_gimple_builtin (block_stmt_iterator *si_p, tree expr)
2488 {
2489   tree_stmt_iterator ti;
2490   tree stmt = bsi_stmt (*si_p);
2491   tree tmp, stmts = NULL;
2492
2493   push_gimplify_context ();
2494   tmp = get_initialized_tmp_var (expr, &stmts, NULL);
2495   pop_gimplify_context (NULL);
2496
2497   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
2498     annotate_all_with_locus (&stmts, EXPR_LOCATION (stmt));
2499
2500   /* The replacement can expose previously unreferenced variables.  */
2501   for (ti = tsi_start (stmts); !tsi_end_p (ti); tsi_next (&ti))
2502     {
2503       tree new_stmt = tsi_stmt (ti);
2504       find_new_referenced_vars (tsi_stmt_ptr (ti));
2505       bsi_insert_before (si_p, new_stmt, BSI_NEW_STMT);
2506       mark_new_vars_to_rename (bsi_stmt (*si_p));
2507       bsi_next (si_p);
2508     }
2509
2510   return tmp;
2511 }
2512
2513
2514 /* A simple pass that attempts to fold all builtin functions.  This pass
2515    is run after we've propagated as many constants as we can.  */
2516
2517 static unsigned int
2518 execute_fold_all_builtins (void)
2519 {
2520   bool cfg_changed = false;
2521   basic_block bb;
2522   FOR_EACH_BB (bb)
2523     {
2524       block_stmt_iterator i;
2525       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); )
2526         {
2527           tree *stmtp = bsi_stmt_ptr (i);
2528           tree old_stmt = *stmtp;
2529           tree call = get_rhs (*stmtp);
2530           tree callee, result;
2531           enum built_in_function fcode;
2532
2533           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2534             {
2535               bsi_next (&i);
2536               continue;
2537             }
2538           callee = get_callee_fndecl (call);
2539           if (!callee || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL)
2540             {
2541               bsi_next (&i);
2542               continue;
2543             }
2544           fcode = DECL_FUNCTION_CODE (callee);
2545
2546           result = ccp_fold_builtin (*stmtp, call);
2547           if (!result)
2548             switch (DECL_FUNCTION_CODE (callee))
2549               {
2550               case BUILT_IN_CONSTANT_P:
2551                 /* Resolve __builtin_constant_p.  If it hasn't been
2552                    folded to integer_one_node by now, it's fairly
2553                    certain that the value simply isn't constant.  */
2554                 result = integer_zero_node;
2555                 break;
2556
2557               default:
2558                 bsi_next (&i);
2559                 continue;
2560               }
2561
2562           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2563             {
2564               fprintf (dump_file, "Simplified\n  ");
2565               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2566             }
2567
2568           if (!set_rhs (stmtp, result))
2569             {
2570               result = convert_to_gimple_builtin (&i, result);
2571               if (result)
2572                 {
2573                   bool ok = set_rhs (stmtp, result);
2574                   
2575                   gcc_assert (ok);
2576                 }
2577             }
2578           mark_new_vars_to_rename (*stmtp);
2579           if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, *stmtp)
2580               && tree_purge_dead_eh_edges (bb))
2581             cfg_changed = true;
2582
2583           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2584             {
2585               fprintf (dump_file, "to\n  ");
2586               print_generic_stmt (dump_file, *stmtp, dump_flags);
2587               fprintf (dump_file, "\n");
2588             }
2589
2590           /* Retry the same statement if it changed into another
2591              builtin, there might be new opportunities now.  */
2592           call = get_rhs (*stmtp);
2593           if (!call || TREE_CODE (call) != CALL_EXPR)
2594             {
2595               bsi_next (&i);
2596               continue;
2597             }
2598           callee = get_callee_fndecl (call);
2599           if (!callee
2600               || DECL_BUILT_IN_CLASS (callee) != BUILT_IN_NORMAL
2601               || DECL_FUNCTION_CODE (callee) == fcode)
2602             bsi_next (&i);
2603         }
2604     }
2605
2606   /* Delete unreachable blocks.  */
2607   if (cfg_changed)
2608     cleanup_tree_cfg ();
2609   return 0;
2610 }
2611
2612
2613 struct tree_opt_pass pass_fold_builtins = 
2614 {
2615   "fab",                                /* name */
2616   NULL,                                 /* gate */
2617   execute_fold_all_builtins,            /* execute */
2618   NULL,                                 /* sub */
2619   NULL,                                 /* next */
2620   0,                                    /* static_pass_number */
2621   0,                                    /* tv_id */
2622   PROP_cfg | PROP_ssa | PROP_alias,     /* properties_required */
2623   0,                                    /* properties_provided */
2624   0,                                    /* properties_destroyed */
2625   0,                                    /* todo_flags_start */
2626   TODO_dump_func
2627     | TODO_verify_ssa
2628     | TODO_update_ssa,                  /* todo_flags_finish */
2629   0                                     /* letter */
2630 };