]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.0.git/blob - contrib/gcc/tree-vrp.c
- Copy stable/10 (r259064) to releng/10.0 as part of the
[FreeBSD/releng/10.0.git] / contrib / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "diagnostic.h"
35 #include "toplev.h"
36 #include "intl.h"
37 #include "cfgloop.h"
38 #include "tree-scalar-evolution.h"
39 #include "tree-ssa-propagate.h"
40 #include "tree-chrec.h"
41
42 /* Set of SSA names found during the dominator traversal of a
43    sub-graph in find_assert_locations.  */
44 static sbitmap found_in_subgraph;
45
46 /* Local functions.  */
47 static int compare_values (tree val1, tree val2);
48 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
49 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv (tree, bool, bool *);
50
51 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
52    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
53    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
54    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
55    SSA name.  */
56 struct assert_locus_d
57 {
58   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
59   basic_block bb;
60
61   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
62      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
63   edge e;
64
65   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
66   block_stmt_iterator si;
67
68   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
69   enum tree_code comp_code;
70
71   /* Value being compared against.  */
72   tree val;
73
74   /* Next node in the linked list.  */
75   struct assert_locus_d *next;
76 };
77
78 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
79
80 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
81    assertions that should be inserted in the IL.  */
82 static bitmap need_assert_for;
83
84 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
85    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
86    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
87 static assert_locus_t *asserts_for;
88
89 /* Set of blocks visited in find_assert_locations.  Used to avoid
90    visiting the same block more than once.  */
91 static sbitmap blocks_visited;
92
93 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
94    of values that SSA name N_I may take.  */
95 static value_range_t **vr_value;
96
97
98 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
99    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
100    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
101    is distinct from a half-range, which will go from some number to
102    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
103
104 static inline bool
105 needs_overflow_infinity (tree type)
106 {
107   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
108 }
109
110 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
111    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
112    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
113    cases which would require signed overflow--we drop them to
114    VARYING.  */
115
116 static inline bool
117 supports_overflow_infinity (tree type)
118 {
119 #ifdef ENABLE_CHECKING
120   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
121 #endif
122   return (TYPE_MIN_VALUE (type) != NULL_TREE
123           && CONSTANT_CLASS_P (TYPE_MIN_VALUE (type))
124           && TYPE_MAX_VALUE (type) != NULL_TREE
125           && CONSTANT_CLASS_P (TYPE_MAX_VALUE (type)));
126 }
127
128 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
129    corresponding overflow infinity.  */
130
131 static inline tree
132 make_overflow_infinity (tree val)
133 {
134 #ifdef ENABLE_CHECKING
135   gcc_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
136 #endif
137   val = copy_node (val);
138   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
139   return val;
140 }
141
142 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
143
144 static inline tree
145 negative_overflow_infinity (tree type)
146 {
147 #ifdef ENABLE_CHECKING
148   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
149 #endif
150   return make_overflow_infinity (TYPE_MIN_VALUE (type));
151 }
152
153 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
154
155 static inline tree
156 positive_overflow_infinity (tree type)
157 {
158 #ifdef ENABLE_CHECKING
159   gcc_assert (supports_overflow_infinity (type));
160 #endif
161   return make_overflow_infinity (TYPE_MAX_VALUE (type));
162 }
163
164 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
165
166 static inline bool
167 is_negative_overflow_infinity (tree val)
168 {
169   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
170           && CONSTANT_CLASS_P (val)
171           && TREE_OVERFLOW (val)
172           && operand_equal_p (val, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0));
173 }
174
175 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
176
177 static inline bool
178 is_positive_overflow_infinity (tree val)
179 {
180   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
181           && CONSTANT_CLASS_P (val)
182           && TREE_OVERFLOW (val)
183           && operand_equal_p (val, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0));
184 }
185
186 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
187
188 static inline bool
189 is_overflow_infinity (tree val)
190 {
191   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
192           && CONSTANT_CLASS_P (val)
193           && TREE_OVERFLOW (val)
194           && (operand_equal_p (val, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0)
195               || operand_equal_p (val, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0)));
196 }
197
198 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
199    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
200    confusing a regular value with an overflow value.  */
201
202 static inline tree
203 avoid_overflow_infinity (tree val)
204 {
205   if (!is_overflow_infinity (val))
206     return val;
207
208   if (operand_equal_p (val, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0))
209     return TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
210   else
211     {
212 #ifdef ENABLE_CHECKING
213       gcc_assert (operand_equal_p (val, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val)), 0));
214 #endif
215       return TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
216     }
217 }
218
219
220 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
221    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
222    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
223    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
224    to the integer constant with the same value in the type.  */
225
226 static inline bool
227 vrp_val_is_max (tree val)
228 {
229   tree type_max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
230
231   return (val == type_max
232           || (type_max != NULL_TREE
233               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
234 }
235
236 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
237    will be true for a negative overflow infinity.  */
238
239 static inline bool
240 vrp_val_is_min (tree val)
241 {
242   tree type_min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
243
244   return (val == type_min
245           || (type_min != NULL_TREE
246               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
247 }
248
249
250 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
251    current function signature.  */
252
253 static bool
254 nonnull_arg_p (tree arg)
255 {
256   tree t, attrs, fntype;
257   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
258
259   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
260
261   /* The static chain decl is always non null.  */
262   if (arg == cfun->static_chain_decl)
263     return true;
264
265   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
266   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
267
268   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
269   if (attrs == NULL_TREE)
270     return false;
271
272   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
273   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
274     return true;
275
276   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
277   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
278        t;
279        t = TREE_CHAIN (t), arg_num++)
280     {
281       if (t == arg)
282         break;
283     }
284
285   gcc_assert (t == arg);
286
287   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
288   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
289     {
290       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
291         return true;
292     }
293
294   return false;
295 }
296
297
298 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
299
300 static void
301 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
302                  tree max, bitmap equiv)
303 {
304 #if defined ENABLE_CHECKING
305   /* Check the validity of the range.  */
306   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
307     {
308       int cmp;
309
310       gcc_assert (min && max);
311
312       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
313         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
314
315       cmp = compare_values (min, max);
316       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
317
318       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
319         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
320                     || !is_overflow_infinity (max));
321     }
322
323   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
324     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
325
326   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
327     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
328 #endif
329
330   vr->type = t;
331   vr->min = min;
332   vr->max = max;
333
334   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
335      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
336   if (vr->equiv == NULL)
337     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
338
339   if (equiv != vr->equiv)
340     {
341       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
342         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
343       else
344         bitmap_clear (vr->equiv);
345     }
346 }
347
348
349 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
350
351 static inline void
352 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
353 {
354   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
355 }
356
357
358 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
359
360 static inline void
361 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
362 {
363   vr->type = VR_VARYING;
364   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
365   if (vr->equiv)
366     bitmap_clear (vr->equiv);
367 }
368
369 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
370    with values we get from statements, and exists to clear the
371    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
372    infinity when we shouldn't.  */
373
374 static inline void
375 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
376 {
377   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
378   val = avoid_overflow_infinity (val);
379   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
380 }
381
382 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
383    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use a overflow infinity
384    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
385    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
386    overflow does not occur.  */
387
388 static inline void
389 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
390                                 bool overflow_infinity)
391 {
392   tree zero;
393
394   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
395     {
396       set_value_range_to_varying (vr);
397       return;
398     }
399
400   zero = build_int_cst (type, 0);
401   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
402                    (overflow_infinity
403                     ? positive_overflow_infinity (type)
404                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
405                    vr->equiv);
406 }
407
408 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
409
410 static inline void
411 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
412 {
413   tree zero = build_int_cst (type, 0);
414   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
415 }
416
417
418 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
419
420 static inline void
421 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
422 {
423   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
424 }
425
426
427 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
428
429 static inline void
430 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
431 {
432   vr->type = VR_UNDEFINED;
433   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
434   if (vr->equiv)
435     bitmap_clear (vr->equiv);
436 }
437
438
439 /* Return value range information for VAR.  
440
441    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
442    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
443
444 static value_range_t *
445 get_value_range (tree var)
446 {
447   value_range_t *vr;
448   tree sym;
449   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
450
451   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
452   if (! vr_value)
453     return NULL;
454
455   vr = vr_value[ver];
456   if (vr)
457     return vr;
458
459   /* Create a default value range.  */
460   vr_value[ver] = vr = XNEW (value_range_t);
461   memset (vr, 0, sizeof (*vr));
462
463   /* Allocate an equivalence set.  */
464   vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
465
466   /* If VAR is a default definition, the variable can take any value
467      in VAR's type.  */
468   sym = SSA_NAME_VAR (var);
469   if (var == default_def (sym))
470     {
471       /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
472          anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
473          default definitions of PARM_DECLs.  */
474       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL
475           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
476           && nonnull_arg_p (sym))
477         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
478       else
479         set_value_range_to_varying (vr);
480     }
481
482   return vr;
483 }
484
485 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
486
487 static inline bool
488 vrp_operand_equal_p (tree val1, tree val2)
489 {
490   if (val1 == val2)
491     return true;
492   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
493     return false;
494   if (is_overflow_infinity (val1))
495     return is_overflow_infinity (val2);
496   return true;
497 }
498
499 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
500
501 static inline bool
502 vrp_bitmap_equal_p (bitmap b1, bitmap b2)
503 {
504   return (b1 == b2
505           || (b1 && b2
506               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
507 }
508
509 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
510    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
511    value.
512
513    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
514    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
515    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
516    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
517    is the range object associated with another SSA name.  */
518
519 static inline bool
520 update_value_range (tree var, value_range_t *new_vr)
521 {
522   value_range_t *old_vr;
523   bool is_new;
524
525   /* Update the value range, if necessary.  */
526   old_vr = get_value_range (var);
527   is_new = old_vr->type != new_vr->type
528            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
529            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
530            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
531
532   if (is_new)
533     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
534                      new_vr->equiv);
535
536   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
537   new_vr->equiv = NULL;
538
539   return is_new;
540 }
541
542
543 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  */
544
545 static void
546 add_equivalence (bitmap equiv, tree var)
547 {
548   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
549   value_range_t *vr = vr_value[ver];
550
551   bitmap_set_bit (equiv, ver);
552   if (vr && vr->equiv)
553     bitmap_ior_into (equiv, vr->equiv);
554 }
555
556
557 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
558
559 static inline bool
560 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
561 {
562   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
563          && integer_zerop (vr->min)
564          && integer_zerop (vr->max);
565 }
566
567
568 /* Return true if VR is [0, 0].  */
569
570 static inline bool
571 range_is_null (value_range_t *vr)
572 {
573   return vr->type == VR_RANGE
574          && integer_zerop (vr->min)
575          && integer_zerop (vr->max);
576 }
577
578
579 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
580
581 static inline bool
582 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
583 {
584   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
585           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
586 }
587
588 /* Return true if value range VR uses a overflow infinity.  */
589
590 static inline bool
591 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
592 {
593   return (vr->type == VR_RANGE
594           && (is_overflow_infinity (vr->min)
595               || is_overflow_infinity (vr->max)));
596 }
597
598 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
599    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
600    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
601    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
602    uses an overflow infinity.  */
603
604 static bool
605 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
606 {
607   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
608   if (is_overflow_infinity (vr->min))
609     {
610       *strict_overflow_p = true;
611       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
612         return false;
613     }
614   if (is_overflow_infinity (vr->max))
615     {
616       *strict_overflow_p = true;
617       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
618         return false;
619     }
620   return true;
621 }
622
623
624 /* Like tree_expr_nonnegative_warnv_p, but this function uses value
625    ranges obtained so far.  */
626
627 static bool
628 vrp_expr_computes_nonnegative (tree expr, bool *strict_overflow_p)
629 {
630   return tree_expr_nonnegative_warnv_p (expr, strict_overflow_p);
631 }
632
633 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
634    obtained so far.  */
635
636 static bool
637 vrp_expr_computes_nonzero (tree expr, bool *strict_overflow_p)
638 {
639   if (tree_expr_nonzero_warnv_p (expr, strict_overflow_p))
640     return true;
641
642   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
643      is nonnull if X is nonnull.  */
644   if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
645     {
646       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
647
648       if (base != NULL_TREE
649           && TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
650           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
651         {
652           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
653           if (range_is_nonnull (vr))
654             return true;
655         }
656     }
657
658   return false;
659 }
660
661 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
662    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
663
664 static bool
665 valid_value_p (tree expr)
666 {
667   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
668     return true;
669
670   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
671       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
672     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
673             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
674   
675   return is_gimple_min_invariant (expr);
676 }
677
678 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
679    
680         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
681         -1 if VAL1 < VAL2,
682          0 if VAL1 == VAL2,
683         +1 if VAL1 > VAL2, and
684         +2 if VAL1 != VAL2
685
686    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
687    and values that cannot be compared at compile time.
688
689    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
690    true if the return value is only valid if we assume that signed
691    overflow is undefined.  */
692
693 static int
694 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
695 {
696   if (val1 == val2)
697     return 0;
698
699   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
700      both integers.  */
701   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
702               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
703
704   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
705        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
706        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
707       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
708           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
709           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
710     {
711       tree n1, c1, n2, c2;
712       enum tree_code code1, code2;
713   
714       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
715          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
716          same name, return -2.  */
717       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
718         {
719           code1 = SSA_NAME;
720           n1 = val1;
721           c1 = NULL_TREE;
722         }
723       else
724         {
725           code1 = TREE_CODE (val1);
726           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
727           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
728           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
729             {
730               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
731                 return -2;
732               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
733               if (!c1)
734                 return -2;
735               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
736             }
737         }
738
739       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
740         {
741           code2 = SSA_NAME;
742           n2 = val2;
743           c2 = NULL_TREE;
744         }
745       else
746         {
747           code2 = TREE_CODE (val2);
748           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
749           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
750           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
751             {
752               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
753                 return -2;
754               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
755               if (!c2)
756                 return -2;
757               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
758             }
759         }
760
761       /* Both values must use the same name.  */
762       if (n1 != n2)
763         return -2;
764
765       if (code1 == SSA_NAME
766           && code2 == SSA_NAME)
767         /* NAME == NAME  */
768         return 0;
769
770       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
771       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
772         return -2;
773
774       if (strict_overflow_p != NULL
775           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
776           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
777         *strict_overflow_p = true;
778
779       if (code1 == SSA_NAME)
780         {
781           if (code2 == PLUS_EXPR)
782             /* NAME < NAME + CST  */
783             return -1;
784           else if (code2 == MINUS_EXPR)
785             /* NAME > NAME - CST  */
786             return 1;
787         }
788       else if (code1 == PLUS_EXPR)
789         {
790           if (code2 == SSA_NAME)
791             /* NAME + CST > NAME  */
792             return 1;
793           else if (code2 == PLUS_EXPR)
794             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
795             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
796           else if (code2 == MINUS_EXPR)
797             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
798             return 1;
799         }
800       else if (code1 == MINUS_EXPR)
801         {
802           if (code2 == SSA_NAME)
803             /* NAME - CST < NAME  */
804             return -1;
805           else if (code2 == PLUS_EXPR)
806             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
807             return -1;
808           else if (code2 == MINUS_EXPR)
809             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
810                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
811             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
812         }
813
814       gcc_unreachable ();
815     }
816
817   /* We cannot compare non-constants.  */
818   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
819     return -2;
820
821   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
822     {
823       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
824          infinities.  */
825       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
826         {
827           if (strict_overflow_p != NULL)
828             *strict_overflow_p = true;
829           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
830             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
831           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
832             return 1;
833           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
834             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
835           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
836             return -1;
837           return -2;
838         }
839
840       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
841     }
842   else
843     {
844       tree t;
845
846       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
847       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
848         return 0;
849       
850       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
851       t = fold_binary (LT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
852       if (t == boolean_true_node)
853         return -1;
854
855       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
856       t = fold_binary (GT_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
857       if (t == boolean_true_node)
858         return 1;
859
860       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.  */
861       t = fold_binary (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
862       if (t == boolean_true_node)
863         return 2;
864
865       return -2;
866     }
867 }
868
869 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
870    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
871
872 static int
873 compare_values (tree val1, tree val2)
874 {
875   bool sop;
876   int ret;
877
878   sop = false;
879   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
880   if (sop
881       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
882     ret = -2;
883   return ret;
884 }
885
886
887 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
888           0 if VAL is not inside VR,
889          -2 if we cannot tell either way.
890
891    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
892           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
893           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
894           value_inside_range (4, VR) will return 1.
895
896           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
897           currently expect this.  They are calling the function
898           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
899           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
900           themselves.
901
902           This also applies to value_ranges_intersect_p and
903           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
904           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
905           adapting the users of these functions to the new semantics.  */
906
907 static inline int
908 value_inside_range (tree val, value_range_t *vr)
909 {
910   tree cmp1, cmp2;
911
912   fold_defer_overflow_warnings ();
913
914   cmp1 = fold_binary_to_constant (GE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->min);
915   if (!cmp1)
916   {
917     fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
918     return -2;
919   }
920
921   cmp2 = fold_binary_to_constant (LE_EXPR, boolean_type_node, val, vr->max);
922
923   fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
924
925   if (!cmp2)
926     return -2;
927
928   return cmp1 == boolean_true_node && cmp2 == boolean_true_node;
929 }
930
931
932 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
933    intersection.  */
934
935 static inline bool
936 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
937 {
938   return (value_inside_range (vr1->min, vr0) == 1
939           || value_inside_range (vr1->max, vr0) == 1
940           || value_inside_range (vr0->min, vr1) == 1
941           || value_inside_range (vr0->max, vr1) == 1);
942 }
943
944
945 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
946    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
947    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
948    modified (currently the users of this function expect these
949    semantics).  */
950
951 static inline bool
952 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
953 {
954   tree zero;
955
956   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
957               && vr->type != VR_VARYING
958               && !symbolic_range_p (vr));
959
960   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
961   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
962 }
963
964 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
965    false otherwise or if no value range information is available.  */
966
967 bool
968 ssa_name_nonnegative_p (tree t)
969 {
970   value_range_t *vr = get_value_range (t);
971
972   if (!vr)
973     return false;
974
975   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
976      which would return a useful value should be encoded as a VR_RANGE.  */
977   if (vr->type == VR_RANGE)
978     {
979       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
980
981       return (result == 0 || result == 1);
982     }
983   return false;
984 }
985
986 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonzero.  Return
987    false otherwise or if no value range information is available.  */
988
989 bool
990 ssa_name_nonzero_p (tree t)
991 {
992   value_range_t *vr = get_value_range (t);
993
994   if (!vr)
995     return false;
996
997   /* A VR_RANGE which does not include zero is a nonzero value.  */
998   if (vr->type == VR_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
999     return ! range_includes_zero_p (vr);
1000
1001   /* A VR_ANTI_RANGE which does include zero is a nonzero value.  */
1002   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE && !symbolic_range_p (vr))
1003     return range_includes_zero_p (vr);
1004
1005   return false;
1006 }
1007
1008
1009 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1010    it in *VR_P.  */
1011
1012 static void
1013 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1014 {
1015   tree var, cond, limit, min, max, type;
1016   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1017   enum tree_code cond_code;
1018
1019   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1020   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1021
1022   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1023
1024   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1025   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0))
1026     {
1027       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1028          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1029       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1030       cond_code = TREE_CODE (cond);
1031     }
1032   else
1033     {
1034       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1035          to flip around the comparison code to create the proper range
1036          for VAR.  */
1037       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1038       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1039     }
1040
1041   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1042
1043   type = TREE_TYPE (limit);
1044   gcc_assert (limit != var);
1045
1046   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1047      and inequality.  */
1048   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1049     {
1050       set_value_range_to_varying (vr_p);
1051       return;
1052     }
1053
1054   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1055      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1056      unnecessarily. */
1057   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1058
1059   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1060   if (limit_vr
1061       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1062           || limit_vr->type == VR_VARYING
1063           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1064     limit_vr = NULL;
1065
1066   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1067      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1068      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1069      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1070      we are done.  */
1071   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1072   vr_p->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
1073   add_equivalence (vr_p->equiv, var);
1074
1075   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1076      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1077      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1078      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1079      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1080      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1081      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1082      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1083      as well build the range [b_4, +INF] for it.  */
1084   if (cond_code == EQ_EXPR)
1085     {
1086       enum value_range_type range_type;
1087
1088       if (limit_vr)
1089         {
1090           range_type = limit_vr->type;
1091           min = limit_vr->min;
1092           max = limit_vr->max;
1093         }
1094       else
1095         {
1096           range_type = VR_RANGE;
1097           min = limit;
1098           max = limit;
1099         }
1100
1101       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1102
1103       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1104          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1105          from LIMIT.  */
1106       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1107         add_equivalence (vr_p->equiv, limit);
1108     }
1109   else if (cond_code == NE_EXPR)
1110     {
1111       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1112          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1113          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1114          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1115          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1116          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1117          not its anti-range.
1118
1119          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1120          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1121          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1122          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1123          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1124          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1125          represent these ranges.
1126
1127          The only situation in which we can build a valid
1128          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1129          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case, 
1130          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1131       if (limit_vr
1132           && limit_vr->type == VR_RANGE
1133           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1134         {
1135           min = limit_vr->min;
1136           max = limit_vr->max;
1137         }
1138       else
1139         {
1140           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1141              valid anti-range.  */
1142           min = max = limit;
1143         }
1144
1145       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1146          just use the original LIMIT.  */
1147       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1148           && vrp_val_is_min (min)
1149           && vrp_val_is_max (max))
1150         min = max = limit;
1151
1152       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1153     }
1154   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1155     {
1156       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1157
1158       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1159         max = limit;
1160       else
1161         {
1162           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1163              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1164              LT_EXPR.  */
1165           max = limit_vr->max;
1166         }
1167
1168       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1169          It would be pointless to try and do anything more since this
1170          all should be optimized away above us.  */
1171       if ((cond_code == LT_EXPR
1172            && compare_values (max, min) == 0)
1173           || is_overflow_infinity (max))
1174         set_value_range_to_varying (vr_p);
1175       else
1176         {
1177           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1178           if (cond_code == LT_EXPR)
1179             {
1180               tree one = build_int_cst (type, 1);
1181               max = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, max, one);
1182               if (EXPR_P (max))
1183                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1184             }
1185
1186           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1187         }
1188     }
1189   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1190     {
1191       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1192
1193       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1194         min = limit;
1195       else
1196         {
1197           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1198              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1199              GT_EXPR.  */
1200           min = limit_vr->min;
1201         }
1202
1203       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1204          It would be pointless to try and do anything more since this
1205          all should be optimized away above us.  */
1206       if ((cond_code == GT_EXPR
1207            && compare_values (min, max) == 0)
1208           || is_overflow_infinity (min))
1209         set_value_range_to_varying (vr_p);
1210       else
1211         {
1212           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1213           if (cond_code == GT_EXPR)
1214             {
1215               tree one = build_int_cst (type, 1);
1216               min = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, min, one);
1217               if (EXPR_P (min))
1218                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1219             }
1220
1221           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1222         }
1223     }
1224   else
1225     gcc_unreachable ();
1226
1227   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1228      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1229      instance,
1230
1231         if (p_5 == NULL)
1232           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1233           x_7 = p_6->fld;
1234           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1235
1236      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1237      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1238      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1239      would arise from
1240
1241         if (i_5 > 10)
1242           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1243           if (i_5 < 5)
1244             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1245
1246      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1247      pointless to try and do anything with i_7's range because
1248      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1249      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1250      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1251      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1252      this extra check does not hurt and may protect against future
1253      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1254      NULL pointer dereference example.
1255
1256      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1257      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1258      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1259      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1260
1261   var_vr = get_value_range (var);
1262
1263   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1264      ranges or anti-ranges.  */
1265   if (vr_p->type == VR_VARYING
1266       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1267       || var_vr->type == VR_VARYING
1268       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1269       || symbolic_range_p (vr_p)
1270       || symbolic_range_p (var_vr))
1271     return;
1272
1273   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1274     {
1275       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1276          refine the resulting range.  Since the assert expression
1277          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1278          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1279          get better precision.  */
1280       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1281         {
1282           /* Use the larger of the two minimums.  */
1283           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1284             min = var_vr->min;
1285           else
1286             min = vr_p->min;
1287
1288           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1289           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1290             max = var_vr->max;
1291           else
1292             max = vr_p->max;
1293
1294           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1295         }
1296       else
1297         {
1298           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1299              VARYING, because we will not be able to do anything
1300              meaningful with it.  */
1301           set_value_range_to_varying (vr_p);
1302         }
1303     }
1304   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1305            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1306     {
1307       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1308          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1309          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1310          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1311       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1312           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1313         set_value_range_to_varying (vr_p);
1314       else
1315         {
1316           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1317
1318           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1319              there are three cases to consider.
1320
1321
1322              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the 
1323                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1324                 different.  In that case the resulting range
1325                 should be whichever range is more precise.
1326                 Typically that will be the VR_RANGE.
1327
1328              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1329                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1330                 should be the VR_RANGE.
1331
1332              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1333                 and the VR_RANGE.
1334
1335                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1336                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1337                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1338                     the VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1339                     high limit of the original VR_RANGE.
1340
1341                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1342                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1343                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1344                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1345                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1346           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1347             {
1348               anti_min = vr_p->min;
1349               anti_max = vr_p->max;
1350               real_min = var_vr->min;
1351               real_max = var_vr->max;
1352             }
1353           else
1354             {
1355               anti_min = var_vr->min;
1356               anti_max = var_vr->max;
1357               real_min = vr_p->min;
1358               real_max = vr_p->max;
1359             }
1360
1361
1362           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1363              not including any endpoints.  */
1364           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1365               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1366             {
1367               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1368                                real_max, vr_p->equiv);
1369             }
1370           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1371              VR_RANGE.  */
1372           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1373                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1374             {
1375               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1376                                real_max, vr_p->equiv);
1377             }
1378           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1379              part of the real range.  Thus creating a new
1380              low for the real range.  */
1381           else if ((compare_values (anti_max, real_min) == 1
1382                     || compare_values (anti_max, real_min) == 0)
1383                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1384             {
1385               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1386               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1387                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1388                 {
1389                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1390                     {
1391                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1392                       return;
1393                     }
1394                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1395                 }
1396               else
1397                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1398                                    anti_max,
1399                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1400               max = real_max;
1401               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1402             }
1403           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1404              part of the real range.  Thus creating a new
1405              higher for the real range.  */
1406           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1407                    && (compare_values (anti_min, real_max) == -1
1408                        || compare_values (anti_min, real_max) == 0))
1409             {
1410               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1411               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1412                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1413                 {
1414                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1415                     {
1416                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1417                       return;
1418                     }
1419                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1420                 }
1421               else
1422                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1423                                    anti_min,
1424                                    build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min), 1));
1425               min = real_min;
1426               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1427             }
1428         }
1429     }
1430 }
1431
1432
1433 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1434    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1435    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1436    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1437    instance,
1438
1439         x_3 = y_5;
1440         if (x_3 > y_5)
1441           ...
1442
1443     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
1444     always false.  */
1445
1446 static void
1447 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
1448 {
1449   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
1450
1451   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
1452     copy_value_range (vr, var_vr);
1453   else
1454     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
1455
1456   add_equivalence (vr->equiv, var);
1457 }
1458
1459
1460 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
1461    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
1462    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
1463    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
1464    the type does not support it.  */
1465
1466 static tree
1467 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
1468 {
1469   tree res;
1470
1471   res = int_const_binop (code, val1, val2, 0);
1472
1473   /* If we are not using wrapping arithmetic, operate symbolically
1474      on -INF and +INF.  */
1475   if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
1476     {
1477       int checkz = compare_values (res, val1);
1478       bool overflow = false;
1479
1480       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
1481          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
1482       if ((code == PLUS_EXPR
1483            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
1484           || (code == MINUS_EXPR
1485               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
1486         {
1487           overflow = true;
1488         }
1489       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
1490          output of the multiplication by the first input of the
1491          multiplication.  If the result of that division operation is
1492          not equal to the second input of the multiplication, then the
1493          multiplication overflowed.  */
1494       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
1495         {
1496           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
1497                                       res,
1498                                       val1, 0);
1499           int check = compare_values (tmp, val2);
1500
1501           if (check != 0)
1502             overflow = true;
1503         }
1504
1505       if (overflow)
1506         {
1507           res = copy_node (res);
1508           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
1509         }
1510
1511     }
1512   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
1513             && !TREE_OVERFLOW (val1)
1514             && !TREE_OVERFLOW (val2))
1515            || is_overflow_infinity (val1)
1516            || is_overflow_infinity (val2))
1517     {
1518       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
1519          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
1520          and the combination of signs of the operands.  */
1521       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
1522       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
1523
1524       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1525           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
1526         return NULL_TREE;
1527
1528       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
1529          since we can't tell what the sign of the result should be.
1530          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
1531       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
1532            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
1533           && is_overflow_infinity (val1)
1534           && is_overflow_infinity (val2))
1535         return NULL_TREE;
1536
1537       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
1538       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
1539            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1540            || code == CEIL_DIV_EXPR
1541            || code == EXACT_DIV_EXPR
1542            || code == ROUND_DIV_EXPR
1543            || code == RSHIFT_EXPR)
1544           && (is_overflow_infinity (val1)
1545               || is_overflow_infinity (val2)))
1546         return NULL_TREE;
1547
1548       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
1549          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
1550          Among them, only multiplication, addition and subtraction
1551          can yield overflow without overflown operands because we
1552          are working with integral types only... except in the
1553          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
1554          for division too.  */
1555
1556       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
1557          by the comparison of the signs of the operands.  */
1558       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
1559           /* For addition, the operands must be of the same sign
1560              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
1561              of one of the operands, for example the first.  For
1562              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
1563           || (code == PLUS_EXPR
1564               && (sgn1 >= 0
1565                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
1566                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
1567           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
1568              different signs to yield an overflow.  Its sign is
1569              therefore that of the first operand or the opposite of
1570              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
1571              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
1572              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
1573              - INF is negative, not positive.  */
1574           || (code == MINUS_EXPR
1575               && (sgn1 >= 0
1576                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
1577                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
1578           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
1579           || code == TRUNC_DIV_EXPR
1580           || code == FLOOR_DIV_EXPR
1581           || code == CEIL_DIV_EXPR
1582           || code == EXACT_DIV_EXPR
1583           || code == ROUND_DIV_EXPR)
1584         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1585                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1586                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
1587       else
1588         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1589                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
1590                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
1591     }
1592
1593   return res;
1594 }
1595
1596
1597 /* Extract range information from a binary expression EXPR based on
1598    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
1599
1600 static void
1601 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1602 {
1603   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
1604   enum value_range_type type;
1605   tree op0, op1, min, max;
1606   int cmp;
1607   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1608   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
1609
1610   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
1611      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
1612   if (code != PLUS_EXPR
1613       && code != MINUS_EXPR
1614       && code != MULT_EXPR
1615       && code != TRUNC_DIV_EXPR
1616       && code != FLOOR_DIV_EXPR
1617       && code != CEIL_DIV_EXPR
1618       && code != EXACT_DIV_EXPR
1619       && code != ROUND_DIV_EXPR
1620       && code != MIN_EXPR
1621       && code != MAX_EXPR
1622       && code != BIT_AND_EXPR
1623       && code != TRUTH_ANDIF_EXPR
1624       && code != TRUTH_ORIF_EXPR
1625       && code != TRUTH_AND_EXPR
1626       && code != TRUTH_OR_EXPR)
1627     {
1628       set_value_range_to_varying (vr);
1629       return;
1630     }
1631
1632   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
1633      a new value range with the operand to simplify processing.  */
1634   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1635   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1636     vr0 = *(get_value_range (op0));
1637   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
1638     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
1639   else
1640     set_value_range_to_varying (&vr0);
1641
1642   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1643   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1644     vr1 = *(get_value_range (op1));
1645   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
1646     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
1647   else
1648     set_value_range_to_varying (&vr1);
1649
1650   /* If either range is UNDEFINED, so is the result.  */
1651   if (vr0.type == VR_UNDEFINED || vr1.type == VR_UNDEFINED)
1652     {
1653       set_value_range_to_undefined (vr);
1654       return;
1655     }
1656
1657   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
1658   type = vr0.type;
1659
1660   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
1661      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
1662      because we may be able to derive a useful range even if one of
1663      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  TODO, we may be
1664      able to derive anti-ranges in some cases.  */
1665   if (code != BIT_AND_EXPR
1666       && code != TRUTH_AND_EXPR
1667       && code != TRUTH_OR_EXPR
1668       && (vr0.type == VR_VARYING
1669           || vr1.type == VR_VARYING
1670           || vr0.type != vr1.type
1671           || symbolic_range_p (&vr0)
1672           || symbolic_range_p (&vr1)))
1673     {
1674       set_value_range_to_varying (vr);
1675       return;
1676     }
1677
1678   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
1679   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
1680       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1681       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
1682     {
1683       /* For pointer types, we are really only interested in asserting
1684          whether the expression evaluates to non-NULL.  FIXME, we used
1685          to gcc_assert (code == PLUS_EXPR || code == MINUS_EXPR), but
1686          ivopts is generating expressions with pointer multiplication
1687          in them.  */
1688       if (code == PLUS_EXPR)
1689         {
1690           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
1691             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
1692           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
1693             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
1694           else
1695             set_value_range_to_varying (vr);
1696         }
1697       else
1698         {
1699           /* Subtracting from a pointer, may yield 0, so just drop the
1700              resulting range to varying.  */
1701           set_value_range_to_varying (vr);
1702         }
1703
1704       return;
1705     }
1706
1707   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
1708      range and see what we end up with.  */
1709   if (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
1710       || code == TRUTH_ORIF_EXPR
1711       || code == TRUTH_AND_EXPR
1712       || code == TRUTH_OR_EXPR)
1713     {
1714       /* If one of the operands is zero, we know that the whole
1715          expression evaluates zero.  */
1716       if (code == TRUTH_AND_EXPR
1717           && ((vr0.type == VR_RANGE
1718                && integer_zerop (vr0.min)
1719                && integer_zerop (vr0.max))
1720               || (vr1.type == VR_RANGE
1721                   && integer_zerop (vr1.min)
1722                   && integer_zerop (vr1.max))))
1723         {
1724           type = VR_RANGE;
1725           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1726         }
1727       /* If one of the operands is one, we know that the whole
1728          expression evaluates one.  */
1729       else if (code == TRUTH_OR_EXPR
1730                && ((vr0.type == VR_RANGE
1731                     && integer_onep (vr0.min)
1732                     && integer_onep (vr0.max))
1733                    || (vr1.type == VR_RANGE
1734                        && integer_onep (vr1.min)
1735                        && integer_onep (vr1.max))))
1736         {
1737           type = VR_RANGE;
1738           min = max = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 1);
1739         }
1740       else if (vr0.type != VR_VARYING
1741                && vr1.type != VR_VARYING
1742                && vr0.type == vr1.type
1743                && !symbolic_range_p (&vr0)
1744                && !overflow_infinity_range_p (&vr0)
1745                && !symbolic_range_p (&vr1)
1746                && !overflow_infinity_range_p (&vr1))
1747         {
1748           /* Boolean expressions cannot be folded with int_const_binop.  */
1749           min = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min, vr1.min);
1750           max = fold_binary (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max, vr1.max);
1751         }
1752       else
1753         {
1754           set_value_range_to_varying (vr);
1755           return;
1756         }
1757     }
1758   else if (code == PLUS_EXPR
1759            || code == MIN_EXPR
1760            || code == MAX_EXPR)
1761     {
1762       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1763          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1764          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1765          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1766          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
1767          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
1768          this point.  */
1769       if (code == PLUS_EXPR && vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1770         {
1771           set_value_range_to_varying (vr);
1772           return;
1773         }
1774
1775       /* For operations that make the resulting range directly
1776          proportional to the original ranges, apply the operation to
1777          the same end of each range.  */
1778       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1779       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1780     }
1781   else if (code == MULT_EXPR
1782            || code == TRUNC_DIV_EXPR
1783            || code == FLOOR_DIV_EXPR
1784            || code == CEIL_DIV_EXPR
1785            || code == EXACT_DIV_EXPR
1786            || code == ROUND_DIV_EXPR)
1787     {
1788       tree val[4];
1789       size_t i;
1790       bool sop;
1791
1792       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
1793          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
1794          precise range for such a case.  For example, if we have
1795          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
1796          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
1797          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
1798          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
1799          point.  */
1800       if (code == MULT_EXPR
1801           && vr0.type == VR_ANTI_RANGE
1802           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
1803         {
1804           set_value_range_to_varying (vr);
1805           return;
1806         }
1807
1808       /* Multiplications and divisions are a bit tricky to handle,
1809          depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
1810          need to operate on different values to get the minimum and
1811          maximum values for the new range.  One approach is to figure
1812          out all the variations of range combinations and do the
1813          operations.
1814
1815          However, this involves several calls to compare_values and it
1816          is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
1817          (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
1818          MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
1819          the new range.  */
1820
1821       /* Divisions by zero result in a VARYING value.  */
1822       if (code != MULT_EXPR
1823           && (vr0.type == VR_ANTI_RANGE || range_includes_zero_p (&vr1)))
1824         {
1825           set_value_range_to_varying (vr);
1826           return;
1827         }
1828
1829       /* Compute the 4 cross operations.  */
1830       sop = false;
1831       val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
1832       if (val[0] == NULL_TREE)
1833         sop = true;
1834
1835       if (vr1.max == vr1.min)
1836         val[1] = NULL_TREE;
1837       else
1838         {
1839           val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1840           if (val[1] == NULL_TREE)
1841             sop = true;
1842         }
1843
1844       if (vr0.max == vr0.min)
1845         val[2] = NULL_TREE;
1846       else
1847         {
1848           val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1849           if (val[2] == NULL_TREE)
1850             sop = true;
1851         }
1852
1853       if (vr0.min == vr0.max || vr1.min == vr1.max)
1854         val[3] = NULL_TREE;
1855       else
1856         {
1857           val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
1858           if (val[3] == NULL_TREE)
1859             sop = true;
1860         }
1861
1862       if (sop)
1863         {
1864           set_value_range_to_varying (vr);
1865           return;
1866         }
1867
1868       /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
1869          of VAL[i].  */
1870       min = val[0];
1871       max = val[0];
1872       for (i = 1; i < 4; i++)
1873         {
1874           if (!is_gimple_min_invariant (min)
1875               || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
1876               || !is_gimple_min_invariant (max)
1877               || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
1878             break;
1879
1880           if (val[i])
1881             {
1882               if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
1883                   || (TREE_OVERFLOW (val[i])
1884                       && !is_overflow_infinity (val[i])))
1885                 {
1886                   /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
1887                      to it so that we set the resulting range to
1888                      VARYING.  */
1889                   min = max = val[i];
1890                   break;
1891                 }
1892
1893               if (compare_values (val[i], min) == -1)
1894                 min = val[i];
1895
1896               if (compare_values (val[i], max) == 1)
1897                 max = val[i];
1898             }
1899         }
1900     }
1901   else if (code == MINUS_EXPR)
1902     {
1903       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
1904          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
1905          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
1906          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
1907          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
1908          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
1909          vr0.type == vr1.type at this point.  */
1910       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
1911         {
1912           set_value_range_to_varying (vr);
1913           return;
1914         }
1915
1916       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
1917          each range.  */
1918       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
1919       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
1920     }
1921   else if (code == BIT_AND_EXPR)
1922     {
1923       if (vr0.type == VR_RANGE
1924           && vr0.min == vr0.max
1925           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
1926           && !TREE_OVERFLOW (vr0.max)
1927           && tree_int_cst_sgn (vr0.max) >= 0)
1928         {
1929           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1930           max = vr0.max;
1931         }
1932       else if (vr1.type == VR_RANGE
1933                && vr1.min == vr1.max
1934                && TREE_CODE (vr1.max) == INTEGER_CST
1935                && !TREE_OVERFLOW (vr1.max)
1936                && tree_int_cst_sgn (vr1.max) >= 0)
1937         {
1938           type = VR_RANGE;
1939           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
1940           max = vr1.max;
1941         }
1942       else
1943         {
1944           set_value_range_to_varying (vr);
1945           return;
1946         }
1947     }
1948   else
1949     gcc_unreachable ();
1950
1951   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
1952      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
1953      representation.  */
1954   if (min == NULL_TREE
1955       || !is_gimple_min_invariant (min)
1956       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
1957       || max == NULL_TREE
1958       || !is_gimple_min_invariant (max)
1959       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
1960     {
1961       set_value_range_to_varying (vr);
1962       return;
1963     }
1964
1965   /* We punt if:
1966      1) [-INF, +INF]
1967      2) [-INF, +-INF(OVF)]
1968      3) [+-INF(OVF), +INF]
1969      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
1970      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
1971      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
1972      overflow.  */
1973   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
1974       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
1975     {
1976       set_value_range_to_varying (vr);
1977       return;
1978     }
1979
1980   cmp = compare_values (min, max);
1981   if (cmp == -2 || cmp == 1)
1982     {
1983       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
1984          then the operation caused one of them to wrap around, mark
1985          the new range VARYING.  */
1986       set_value_range_to_varying (vr);
1987     }
1988   else
1989     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
1990 }
1991
1992
1993 /* Extract range information from a unary expression EXPR based on
1994    the range of its operand and the expression code.  */
1995
1996 static void
1997 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, tree expr)
1998 {
1999   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
2000   tree min, max, op0;
2001   int cmp;
2002   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2003
2004   /* Refuse to operate on certain unary expressions for which we
2005      cannot easily determine a resulting range.  */
2006   if (code == FIX_TRUNC_EXPR
2007       || code == FIX_CEIL_EXPR
2008       || code == FIX_FLOOR_EXPR
2009       || code == FIX_ROUND_EXPR
2010       || code == FLOAT_EXPR
2011       || code == BIT_NOT_EXPR
2012       || code == NON_LVALUE_EXPR
2013       || code == CONJ_EXPR)
2014     {
2015       set_value_range_to_varying (vr);
2016       return;
2017     }
2018
2019   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
2020      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2021   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
2022   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2023     vr0 = *(get_value_range (op0));
2024   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2025     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2026   else
2027     set_value_range_to_varying (&vr0);
2028
2029   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2030   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2031     {
2032       set_value_range_to_undefined (vr);
2033       return;
2034     }
2035
2036   /* Refuse to operate on symbolic ranges, or if neither operand is
2037      a pointer or integral type.  */
2038   if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
2039        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2040       || (vr0.type != VR_VARYING
2041           && symbolic_range_p (&vr0)))
2042     {
2043       set_value_range_to_varying (vr);
2044       return;
2045     }
2046
2047   /* If the expression involves pointers, we are only interested in
2048      determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2049   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
2050     {
2051       bool sop;
2052
2053       sop = false;
2054       if (range_is_nonnull (&vr0)
2055           || (tree_expr_nonzero_warnv_p (expr, &sop)
2056               && !sop))
2057         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
2058       else if (range_is_null (&vr0))
2059         set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
2060       else
2061         set_value_range_to_varying (vr);
2062
2063       return;
2064     }
2065
2066   /* Handle unary expressions on integer ranges.  */
2067   if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
2068     {
2069       tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
2070       tree outer_type = TREE_TYPE (expr);
2071
2072       /* If VR0 represents a simple range, then try to convert
2073          the min and max values for the range to the same type
2074          as OUTER_TYPE.  If the results compare equal to VR0's
2075          min and max values and the new min is still less than
2076          or equal to the new max, then we can safely use the newly
2077          computed range for EXPR.  This allows us to compute
2078          accurate ranges through many casts.  */
2079       if ((vr0.type == VR_RANGE
2080            && !overflow_infinity_range_p (&vr0))
2081           || (vr0.type == VR_VARYING
2082               && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)))
2083         {
2084           tree new_min, new_max, orig_min, orig_max;
2085
2086           /* Convert the input operand min/max to OUTER_TYPE.   If
2087              the input has no range information, then use the min/max
2088              for the input's type.  */
2089           if (vr0.type == VR_RANGE)
2090             {
2091               orig_min = vr0.min;
2092               orig_max = vr0.max;
2093             }
2094           else
2095             {
2096               orig_min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2097               orig_max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2098             }
2099
2100           new_min = fold_convert (outer_type, orig_min);
2101           new_max = fold_convert (outer_type, orig_max);
2102
2103           /* Verify the new min/max values are gimple values and
2104              that they compare equal to the original input's
2105              min/max values.  */
2106           if (is_gimple_val (new_min)
2107               && is_gimple_val (new_max)
2108               && tree_int_cst_equal (new_min, orig_min)
2109               && tree_int_cst_equal (new_max, orig_max)
2110               && (!is_overflow_infinity (new_min)
2111                   || !is_overflow_infinity (new_max))
2112               && compare_values (new_min, new_max) <= 0
2113               && compare_values (new_min, new_max) >= -1)
2114             {
2115               set_value_range (vr, VR_RANGE, new_min, new_max, vr->equiv);
2116               return;
2117             }
2118         }
2119
2120       /* When converting types of different sizes, set the result to
2121          VARYING.  Things like sign extensions and precision loss may
2122          change the range.  For instance, if x_3 is of type 'long long
2123          int' and 'y_5 = (unsigned short) x_3', if x_3 is ~[0, 0], it
2124          is impossible to know at compile time whether y_5 will be
2125          ~[0, 0].  */
2126       if (TYPE_SIZE (inner_type) != TYPE_SIZE (outer_type)
2127           || TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
2128         {
2129           set_value_range_to_varying (vr);
2130           return;
2131         }
2132     }
2133
2134   /* Conversion of a VR_VARYING value to a wider type can result
2135      in a usable range.  So wait until after we've handled conversions
2136      before dropping the result to VR_VARYING if we had a source
2137      operand that is VR_VARYING.  */
2138   if (vr0.type == VR_VARYING)
2139     {
2140       set_value_range_to_varying (vr);
2141       return;
2142     }
2143
2144   /* Apply the operation to each end of the range and see what we end
2145      up with.  */
2146   if (code == NEGATE_EXPR
2147       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
2148     {
2149       /* NEGATE_EXPR flips the range around.  We need to treat
2150          TYPE_MIN_VALUE specially.  */
2151       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.max))
2152         min = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2153       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.max))
2154         min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2155       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2156         min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
2157       else if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2158         {
2159           if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr))
2160               && !is_overflow_infinity (vr0.min)
2161               && !vrp_val_is_min (vr0.min))
2162             min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2163           else
2164             {
2165               set_value_range_to_varying (vr);
2166               return;
2167             }
2168         }
2169       else
2170         min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2171
2172       if (is_positive_overflow_infinity (vr0.min))
2173         max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2174       else if (is_negative_overflow_infinity (vr0.min))
2175         max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2176       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2177         max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
2178       else if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2179         {
2180           if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2181             max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2182           else
2183             {
2184               set_value_range_to_varying (vr);
2185               return;
2186             }
2187         }
2188       else
2189         max = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2190     }
2191   else if (code == NEGATE_EXPR
2192            && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
2193     {
2194       if (!range_includes_zero_p (&vr0))
2195         {
2196           max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
2197           min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
2198         }
2199       else
2200         {
2201           if (range_is_null (&vr0))
2202             set_value_range_to_null (vr, TREE_TYPE (expr));
2203           else
2204             set_value_range_to_varying (vr);
2205           return;
2206         }
2207     }
2208   else if (code == ABS_EXPR
2209            && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (expr)))
2210     {
2211       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
2212          useful range.  */
2213       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (expr))
2214           && ((vr0.type == VR_RANGE
2215                && vrp_val_is_min (vr0.min))
2216               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2217                   && !vrp_val_is_min (vr0.min)
2218                   && !range_includes_zero_p (&vr0))))
2219         {
2220           set_value_range_to_varying (vr);
2221           return;
2222         }
2223         
2224       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
2225          included negative values.  */
2226       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2227         min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2228       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
2229         min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
2230       else if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2231         min = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2232       else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2233         min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2234       else
2235         {
2236           set_value_range_to_varying (vr);
2237           return;
2238         }
2239
2240       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2241         max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2242       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
2243         max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
2244       else if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2245         max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2246       else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2247         max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2248       else
2249         {
2250           set_value_range_to_varying (vr);
2251           return;
2252         }
2253
2254       cmp = compare_values (min, max);
2255
2256       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
2257          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
2258       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2259         { 
2260           if (range_includes_zero_p (&vr0))
2261             {
2262               /* Take the lower of the two values.  */
2263               if (cmp != 1)
2264                 max = min;
2265
2266               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
2267                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
2268                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
2269                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
2270               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (expr)))
2271                 {
2272                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2273
2274                   min = (vr0.min != type_min_value
2275                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
2276                                             integer_one_node, 0)
2277                          : type_min_value);
2278                 }
2279               else
2280                 {
2281                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
2282                     min = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2283                   else
2284                     min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2285                 }
2286             }
2287           else
2288             {
2289               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
2290                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
2291                  anti-range.  */
2292               vr0.type = VR_RANGE;
2293               min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
2294               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2295                 {
2296                   if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2297                     max = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr));
2298                   else
2299                     {
2300                       set_value_range_to_varying (vr);
2301                       return;
2302                     }
2303                 }
2304               else
2305                 max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (expr));
2306             }
2307         }
2308
2309       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
2310          range will be zero.  */
2311       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
2312         {
2313           if (cmp == 1)
2314             max = min;
2315           min = build_int_cst (TREE_TYPE (expr), 0);
2316         }
2317       else
2318         {
2319           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
2320           if (cmp == 1)
2321             {
2322               tree t = min;
2323               min = max;
2324               max = t;
2325             }
2326         }
2327     }
2328   else
2329     {
2330       /* Otherwise, operate on each end of the range.  */
2331       min = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.min);
2332       max = fold_unary_to_constant (code, TREE_TYPE (expr), vr0.max);
2333
2334       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2335         {
2336           gcc_assert (code != NEGATE_EXPR && code != ABS_EXPR);
2337
2338           /* If both sides have overflowed, we don't know
2339              anything.  */
2340           if ((is_overflow_infinity (vr0.min)
2341                || TREE_OVERFLOW (min))
2342               && (is_overflow_infinity (vr0.max)
2343                   || TREE_OVERFLOW (max)))
2344             {
2345               set_value_range_to_varying (vr);
2346               return;
2347             }
2348
2349           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2350             min = vr0.min;
2351           else if (TREE_OVERFLOW (min))
2352             {
2353               if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2354                 min = (tree_int_cst_sgn (min) >= 0
2355                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (min))
2356                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)));
2357               else
2358                 {
2359                   set_value_range_to_varying (vr);
2360                   return;
2361                 }
2362             }
2363
2364           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
2365             max = vr0.max;
2366           else if (TREE_OVERFLOW (max))
2367             {
2368               if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (expr)))
2369                 max = (tree_int_cst_sgn (max) >= 0
2370                        ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (max))
2371                        : negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (max)));
2372               else
2373                 {
2374                   set_value_range_to_varying (vr);
2375                   return;
2376                 }
2377             }
2378         }
2379     }
2380
2381   cmp = compare_values (min, max);
2382   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2383     {
2384       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2385          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2386          the new range VARYING.  */
2387       set_value_range_to_varying (vr);
2388     }
2389   else
2390     set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
2391 }
2392
2393
2394 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
2395    on the range of its operand and the expression code.  */
2396
2397 static void
2398 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, tree expr)
2399 {
2400   bool sop = false;
2401   tree val = vrp_evaluate_conditional_warnv (expr, false, &sop);
2402
2403   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
2404      representation is that we lose the ability to record overflow
2405      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
2406      which relies on overflow.  */
2407
2408   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
2409     {
2410       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
2411          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
2412          type.  */
2413       val = fold_convert (TREE_TYPE (expr), val);
2414       if (is_gimple_min_invariant (val))
2415         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
2416       else
2417         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
2418     }
2419   else
2420     set_value_range_to_varying (vr);
2421 }
2422
2423
2424 /* Try to compute a useful range out of expression EXPR and store it
2425    in *VR.  */
2426
2427 static void
2428 extract_range_from_expr (value_range_t *vr, tree expr)
2429 {
2430   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
2431
2432   if (code == ASSERT_EXPR)
2433     extract_range_from_assert (vr, expr);
2434   else if (code == SSA_NAME)
2435     extract_range_from_ssa_name (vr, expr);
2436   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
2437            || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
2438            || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2439            || code == TRUTH_AND_EXPR
2440            || code == TRUTH_OR_EXPR
2441            || code == TRUTH_XOR_EXPR)
2442     extract_range_from_binary_expr (vr, expr);
2443   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
2444     extract_range_from_unary_expr (vr, expr);
2445   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2446     extract_range_from_comparison (vr, expr);
2447   else if (is_gimple_min_invariant (expr))
2448     set_value_range_to_value (vr, expr, NULL);
2449   else
2450     set_value_range_to_varying (vr);
2451
2452   /* If we got a varying range from the tests above, try a final
2453      time to derive a nonnegative or nonzero range.  This time
2454      relying primarily on generic routines in fold in conjunction
2455      with range data.  */
2456   if (vr->type == VR_VARYING)
2457     {
2458       bool sop = false;
2459
2460       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (expr))
2461           && vrp_expr_computes_nonnegative (expr, &sop))
2462         set_value_range_to_nonnegative (vr, TREE_TYPE (expr),
2463                                         sop || is_overflow_infinity (expr));
2464       else if (vrp_expr_computes_nonzero (expr, &sop)
2465                && !sop)
2466         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (expr));
2467     }
2468 }
2469
2470 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
2471    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
2472    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
2473
2474 static void
2475 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop, tree stmt,
2476                         tree var)
2477 {
2478   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type;
2479   enum ev_direction dir;
2480
2481   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
2482      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
2483   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2484     return;
2485
2486   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
2487   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
2488     return;
2489
2490   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
2491   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
2492
2493   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
2494      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
2495      a simple expression, compare_values and possibly other functions
2496      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
2497   if (step == NULL_TREE
2498       || !is_gimple_min_invariant (step)
2499       || !valid_value_p (init))
2500     return;
2501
2502   dir = scev_direction (chrec);
2503   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
2504          or decreases,  ... */
2505       dir == EV_DIR_UNKNOWN
2506       /* ... or if it may wrap.  */
2507       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt,
2508                                 current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
2509                                 true))
2510     return;
2511
2512   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
2513      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
2514      because we have concluded that the loop probably does not
2515      wrap.  */
2516
2517   type = TREE_TYPE (var);
2518   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
2519     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
2520   else
2521     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
2522   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
2523     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
2524   else
2525     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
2526
2527   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2528     {
2529       min = tmin;
2530       max = tmax;
2531
2532       /* For VARYING or UNDEFINED ranges, just about anything we get
2533          from scalar evolutions should be better.  */
2534
2535       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2536         max = init;
2537       else
2538         min = init;
2539
2540       /* If we would create an invalid range, then just assume we
2541          know absolutely nothing.  This may be over-conservative,
2542          but it's clearly safe, and should happen only in unreachable
2543          parts of code, or for invalid programs.  */
2544       if (compare_values (min, max) == 1)
2545         return;
2546
2547       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2548     }
2549   else if (vr->type == VR_RANGE)
2550     {
2551       min = vr->min;
2552       max = vr->max;
2553
2554       if (dir == EV_DIR_DECREASES)
2555         {
2556           /* INIT is the maximum value.  If INIT is lower than VR->MAX
2557              but no smaller than VR->MIN, set VR->MAX to INIT.  */
2558           if (compare_values (init, max) == -1)
2559             {
2560               max = init;
2561
2562               /* If we just created an invalid range with the minimum
2563                  greater than the maximum, we fail conservatively.
2564                  This should happen only in unreachable
2565                  parts of code, or for invalid programs.  */
2566               if (compare_values (min, max) == 1)
2567                 return;
2568             }
2569
2570           /* According to the loop information, the variable does not
2571              overflow.  If we think it does, probably because of an
2572              overflow due to arithmetic on a different INF value,
2573              reset now.  */
2574           if (is_negative_overflow_infinity (min))
2575             min = tmin;
2576         }
2577       else
2578         {
2579           /* If INIT is bigger than VR->MIN, set VR->MIN to INIT.  */
2580           if (compare_values (init, min) == 1)
2581             {
2582               min = init;
2583
2584               /* Again, avoid creating invalid range by failing.  */
2585               if (compare_values (min, max) == 1)
2586                 return;
2587             }
2588
2589           if (is_positive_overflow_infinity (max))
2590             max = tmax;
2591         }
2592
2593       set_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, vr->equiv);
2594     }
2595 }
2596
2597 /* Return true if VAR may overflow at STMT.  This checks any available
2598    loop information to see if we can determine that VAR does not
2599    overflow.  */
2600
2601 static bool
2602 vrp_var_may_overflow (tree var, tree stmt)
2603 {
2604   struct loop *l;
2605   tree chrec, init, step;
2606
2607   if (current_loops == NULL)
2608     return true;
2609
2610   l = loop_containing_stmt (stmt);
2611   if (l == NULL)
2612     return true;
2613
2614   chrec = instantiate_parameters (l, analyze_scalar_evolution (l, var));
2615   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
2616     return true;
2617
2618   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, l->num);
2619   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, l->num);
2620
2621   if (step == NULL_TREE
2622       || !is_gimple_min_invariant (step)
2623       || !valid_value_p (init))
2624     return true;
2625
2626   /* If we get here, we know something useful about VAR based on the
2627      loop information.  If it wraps, it may overflow.  */
2628
2629   if (scev_probably_wraps_p (init, step, stmt,
2630                              current_loops->parray[CHREC_VARIABLE (chrec)],
2631                              true))
2632     return true;
2633
2634   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS) != 0)
2635     {
2636       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2637       fprintf (dump_file, ": loop information indicates does not overflow\n");
2638     }
2639
2640   return false;
2641 }
2642
2643
2644 /* Given two numeric value ranges VR0, VR1 and a comparison code COMP:
2645    
2646    - Return BOOLEAN_TRUE_NODE if VR0 COMP VR1 always returns true for
2647      all the values in the ranges.
2648
2649    - Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison always returns false.
2650
2651    - Return NULL_TREE if it is not always possible to determine the
2652      value of the comparison.
2653
2654    Also set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an
2655    overflow infinity was used in the test.  */
2656
2657
2658 static tree
2659 compare_ranges (enum tree_code comp, value_range_t *vr0, value_range_t *vr1,
2660                 bool *strict_overflow_p)
2661 {
2662   /* VARYING or UNDEFINED ranges cannot be compared.  */
2663   if (vr0->type == VR_VARYING
2664       || vr0->type == VR_UNDEFINED
2665       || vr1->type == VR_VARYING
2666       || vr1->type == VR_UNDEFINED)
2667     return NULL_TREE;
2668
2669   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2670   if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2671     {
2672       /* If both are anti-ranges, then we cannot compute any
2673          comparison.  */
2674       if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
2675         return NULL_TREE;
2676
2677       /* These comparisons are never statically computable.  */
2678       if (comp == GT_EXPR
2679           || comp == GE_EXPR
2680           || comp == LT_EXPR
2681           || comp == LE_EXPR)
2682         return NULL_TREE;
2683
2684       /* Equality can be computed only between a range and an
2685          anti-range.  ~[VAL1, VAL2] == [VAL1, VAL2] is always false.  */
2686       if (vr0->type == VR_RANGE)
2687         {
2688           /* To simplify processing, make VR0 the anti-range.  */
2689           value_range_t *tmp = vr0;
2690           vr0 = vr1;
2691           vr1 = tmp;
2692         }
2693
2694       gcc_assert (comp == NE_EXPR || comp == EQ_EXPR);
2695
2696       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min, strict_overflow_p) == 0
2697           && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
2698         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2699
2700       return NULL_TREE;
2701     }
2702
2703   if (!usable_range_p (vr0, strict_overflow_p)
2704       || !usable_range_p (vr1, strict_overflow_p))
2705     return NULL_TREE;
2706
2707   /* Simplify processing.  If COMP is GT_EXPR or GE_EXPR, switch the
2708      operands around and change the comparison code.  */
2709   if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2710     {
2711       value_range_t *tmp;
2712       comp = (comp == GT_EXPR) ? LT_EXPR : LE_EXPR;
2713       tmp = vr0;
2714       vr0 = vr1;
2715       vr1 = tmp;
2716     }
2717
2718   if (comp == EQ_EXPR)
2719     {
2720       /* Equality may only be computed if both ranges represent
2721          exactly one value.  */
2722       if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max, strict_overflow_p) == 0
2723           && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max, strict_overflow_p) == 0)
2724         {
2725           int cmp_min = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
2726                                               strict_overflow_p);
2727           int cmp_max = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
2728                                               strict_overflow_p);
2729           if (cmp_min == 0 && cmp_max == 0)
2730             return boolean_true_node;
2731           else if (cmp_min != -2 && cmp_max != -2)
2732             return boolean_false_node;
2733         }
2734       /* If [V0_MIN, V1_MAX] < [V1_MIN, V1_MAX] then V0 != V1.  */
2735       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max,
2736                                      strict_overflow_p) == 1
2737                || compare_values_warnv (vr1->min, vr0->max,
2738                                         strict_overflow_p) == 1)
2739         return boolean_false_node;
2740
2741       return NULL_TREE;
2742     }
2743   else if (comp == NE_EXPR)
2744     {
2745       int cmp1, cmp2;
2746
2747       /* If VR0 is completely to the left or completely to the right
2748          of VR1, they are always different.  Notice that we need to
2749          make sure that both comparisons yield similar results to
2750          avoid comparing values that cannot be compared at
2751          compile-time.  */
2752       cmp1 = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
2753       cmp2 = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
2754       if ((cmp1 == -1 && cmp2 == -1) || (cmp1 == 1 && cmp2 == 1))
2755         return boolean_true_node;
2756
2757       /* If VR0 and VR1 represent a single value and are identical,
2758          return false.  */
2759       else if (compare_values_warnv (vr0->min, vr0->max,
2760                                      strict_overflow_p) == 0
2761                && compare_values_warnv (vr1->min, vr1->max,
2762                                         strict_overflow_p) == 0
2763                && compare_values_warnv (vr0->min, vr1->min,
2764                                         strict_overflow_p) == 0
2765                && compare_values_warnv (vr0->max, vr1->max,
2766                                         strict_overflow_p) == 0)
2767         return boolean_false_node;
2768
2769       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2770       else
2771         return NULL_TREE;
2772     }
2773   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2774     {
2775       int tst;
2776
2777       /* If VR0 is to the left of VR1, return true.  */
2778       tst = compare_values_warnv (vr0->max, vr1->min, strict_overflow_p);
2779       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2780           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2781         {
2782           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
2783               || overflow_infinity_range_p (vr1))
2784             *strict_overflow_p = true;
2785           return boolean_true_node;
2786         }
2787
2788       /* If VR0 is to the right of VR1, return false.  */
2789       tst = compare_values_warnv (vr0->min, vr1->max, strict_overflow_p);
2790       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2791           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2792         {
2793           if (overflow_infinity_range_p (vr0)
2794               || overflow_infinity_range_p (vr1))
2795             *strict_overflow_p = true;
2796           return boolean_false_node;
2797         }
2798
2799       /* Otherwise, we don't know.  */
2800       return NULL_TREE;
2801     }
2802     
2803   gcc_unreachable ();
2804 }
2805
2806
2807 /* Given a value range VR, a value VAL and a comparison code COMP, return
2808    BOOLEAN_TRUE_NODE if VR COMP VAL always returns true for all the
2809    values in VR.  Return BOOLEAN_FALSE_NODE if the comparison
2810    always returns false.  Return NULL_TREE if it is not always
2811    possible to determine the value of the comparison.  Also set
2812    *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether a range with an overflow
2813    infinity was used in the test.  */
2814
2815 static tree
2816 compare_range_with_value (enum tree_code comp, value_range_t *vr, tree val,
2817                           bool *strict_overflow_p)
2818 {
2819   if (vr->type == VR_VARYING || vr->type == VR_UNDEFINED)
2820     return NULL_TREE;
2821
2822   /* Anti-ranges need to be handled separately.  */
2823   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2824     {
2825       /* For anti-ranges, the only predicates that we can compute at
2826          compile time are equality and inequality.  */
2827       if (comp == GT_EXPR
2828           || comp == GE_EXPR
2829           || comp == LT_EXPR
2830           || comp == LE_EXPR)
2831         return NULL_TREE;
2832
2833       /* ~[VAL_1, VAL_2] OP VAL is known if VAL_1 <= VAL <= VAL_2.  */
2834       if (value_inside_range (val, vr) == 1)
2835         return (comp == NE_EXPR) ? boolean_true_node : boolean_false_node;
2836
2837       return NULL_TREE;
2838     }
2839
2840   if (!usable_range_p (vr, strict_overflow_p))
2841     return NULL_TREE;
2842
2843   if (comp == EQ_EXPR)
2844     {
2845       /* EQ_EXPR may only be computed if VR represents exactly
2846          one value.  */
2847       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0)
2848         {
2849           int cmp = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
2850           if (cmp == 0)
2851             return boolean_true_node;
2852           else if (cmp == -1 || cmp == 1 || cmp == 2)
2853             return boolean_false_node;
2854         }
2855       else if (compare_values_warnv (val, vr->min, strict_overflow_p) == -1
2856                || compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1)
2857         return boolean_false_node;
2858
2859       return NULL_TREE;
2860     }
2861   else if (comp == NE_EXPR)
2862     {
2863       /* If VAL is not inside VR, then they are always different.  */
2864       if (compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p) == -1
2865           || compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 1)
2866         return boolean_true_node;
2867
2868       /* If VR represents exactly one value equal to VAL, then return
2869          false.  */
2870       if (compare_values_warnv (vr->min, vr->max, strict_overflow_p) == 0
2871           && compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p) == 0)
2872         return boolean_false_node;
2873
2874       /* Otherwise, they may or may not be different.  */
2875       return NULL_TREE;
2876     }
2877   else if (comp == LT_EXPR || comp == LE_EXPR)
2878     {
2879       int tst;
2880
2881       /* If VR is to the left of VAL, return true.  */
2882       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
2883       if ((comp == LT_EXPR && tst == -1)
2884           || (comp == LE_EXPR && (tst == -1 || tst == 0)))
2885         {
2886           if (overflow_infinity_range_p (vr))
2887             *strict_overflow_p = true;
2888           return boolean_true_node;
2889         }
2890
2891       /* If VR is to the right of VAL, return false.  */
2892       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
2893       if ((comp == LT_EXPR && (tst == 0 || tst == 1))
2894           || (comp == LE_EXPR && tst == 1))
2895         {
2896           if (overflow_infinity_range_p (vr))
2897             *strict_overflow_p = true;
2898           return boolean_false_node;
2899         }
2900
2901       /* Otherwise, we don't know.  */
2902       return NULL_TREE;
2903     }
2904   else if (comp == GT_EXPR || comp == GE_EXPR)
2905     {
2906       int tst;
2907
2908       /* If VR is to the right of VAL, return true.  */
2909       tst = compare_values_warnv (vr->min, val, strict_overflow_p);
2910       if ((comp == GT_EXPR && tst == 1)
2911           || (comp == GE_EXPR && (tst == 0 || tst == 1)))
2912         {
2913           if (overflow_infinity_range_p (vr))
2914             *strict_overflow_p = true;
2915           return boolean_true_node;
2916         }
2917
2918       /* If VR is to the left of VAL, return false.  */
2919       tst = compare_values_warnv (vr->max, val, strict_overflow_p);
2920       if ((comp == GT_EXPR && (tst == -1 || tst == 0))
2921           || (comp == GE_EXPR && tst == -1))
2922         {
2923           if (overflow_infinity_range_p (vr))
2924             *strict_overflow_p = true;
2925           return boolean_false_node;
2926         }
2927
2928       /* Otherwise, we don't know.  */
2929       return NULL_TREE;
2930     }
2931
2932   gcc_unreachable ();
2933 }
2934
2935
2936 /* Debugging dumps.  */
2937
2938 void dump_value_range (FILE *, value_range_t *);
2939 void debug_value_range (value_range_t *);
2940 void dump_all_value_ranges (FILE *);
2941 void debug_all_value_ranges (void);
2942 void dump_vr_equiv (FILE *, bitmap);
2943 void debug_vr_equiv (bitmap);
2944
2945
2946 /* Dump value range VR to FILE.  */
2947
2948 void
2949 dump_value_range (FILE *file, value_range_t *vr)
2950 {
2951   if (vr == NULL)
2952     fprintf (file, "[]");
2953   else if (vr->type == VR_UNDEFINED)
2954     fprintf (file, "UNDEFINED");
2955   else if (vr->type == VR_RANGE || vr->type == VR_ANTI_RANGE)
2956     {
2957       tree type = TREE_TYPE (vr->min);
2958
2959       fprintf (file, "%s[", (vr->type == VR_ANTI_RANGE) ? "~" : "");
2960
2961       if (is_negative_overflow_infinity (vr->min))
2962         fprintf (file, "-INF(OVF)");
2963       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2964                && !TYPE_UNSIGNED (type)
2965                && vrp_val_is_min (vr->min))
2966         fprintf (file, "-INF");
2967       else
2968         print_generic_expr (file, vr->min, 0);
2969
2970       fprintf (file, ", ");
2971
2972       if (is_positive_overflow_infinity (vr->max))
2973         fprintf (file, "+INF(OVF)");
2974       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2975                && vrp_val_is_max (vr->max))
2976         fprintf (file, "+INF");
2977       else
2978         print_generic_expr (file, vr->max, 0);
2979
2980       fprintf (file, "]");
2981
2982       if (vr->equiv)
2983         {
2984           bitmap_iterator bi;
2985           unsigned i, c = 0;
2986
2987           fprintf (file, "  EQUIVALENCES: { ");
2988
2989           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vr->equiv, 0, i, bi)
2990             {
2991               print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
2992               fprintf (file, " ");
2993               c++;
2994             }
2995
2996           fprintf (file, "} (%u elements)", c);
2997         }
2998     }
2999   else if (vr->type == VR_VARYING)
3000     fprintf (file, "VARYING");
3001   else
3002     fprintf (file, "INVALID RANGE");
3003 }
3004
3005
3006 /* Dump value range VR to stderr.  */
3007
3008 void
3009 debug_value_range (value_range_t *vr)
3010 {
3011   dump_value_range (stderr, vr);
3012   fprintf (stderr, "\n");
3013 }
3014
3015
3016 /* Dump value ranges of all SSA_NAMEs to FILE.  */
3017
3018 void
3019 dump_all_value_ranges (FILE *file)
3020 {
3021   size_t i;
3022
3023   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
3024     {
3025       if (vr_value[i])
3026         {
3027           print_generic_expr (file, ssa_name (i), 0);
3028           fprintf (file, ": ");
3029           dump_value_range (file, vr_value[i]);
3030           fprintf (file, "\n");
3031         }
3032     }
3033
3034   fprintf (file, "\n");
3035 }
3036
3037
3038 /* Dump all value ranges to stderr.  */
3039
3040 void
3041 debug_all_value_ranges (void)
3042 {
3043   dump_all_value_ranges (stderr);
3044 }
3045
3046
3047 /* Given a COND_EXPR COND of the form 'V OP W', and an SSA name V,
3048    create a new SSA name N and return the assertion assignment
3049    'V = ASSERT_EXPR <V, V OP W>'.  */
3050
3051 static tree
3052 build_assert_expr_for (tree cond, tree v)
3053 {
3054   tree n, assertion;
3055
3056   gcc_assert (TREE_CODE (v) == SSA_NAME);
3057   n = duplicate_ssa_name (v, NULL_TREE);
3058
3059   if (COMPARISON_CLASS_P (cond))
3060     {
3061       tree a = build2 (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (v), v, cond); 
3062       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, a);
3063     }
3064   else if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
3065     {
3066       /* Given !V, build the assignment N = false.  */
3067       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
3068       gcc_assert (op0 == v);
3069       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_false_node);
3070     }
3071   else if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
3072     {
3073       /* Given V, build the assignment N = true.  */
3074       gcc_assert (v == cond);
3075       assertion = build2 (MODIFY_EXPR, TREE_TYPE (v), n, boolean_true_node);
3076     }
3077   else
3078     gcc_unreachable ();
3079
3080   SSA_NAME_DEF_STMT (n) = assertion;
3081
3082   /* The new ASSERT_EXPR, creates a new SSA name that replaces the
3083      operand of the ASSERT_EXPR. Register the new name and the old one
3084      in the replacement table so that we can fix the SSA web after
3085      adding all the ASSERT_EXPRs.  */
3086   register_new_name_mapping (n, v);
3087
3088   return assertion;
3089 }
3090
3091
3092 /* Return false if EXPR is a predicate expression involving floating
3093    point values.  */
3094
3095 static inline bool
3096 fp_predicate (tree expr)
3097 {
3098   return (COMPARISON_CLASS_P (expr)
3099           && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr, 0))));
3100 }
3101
3102
3103 /* If the range of values taken by OP can be inferred after STMT executes,
3104    return the comparison code (COMP_CODE_P) and value (VAL_P) that
3105    describes the inferred range.  Return true if a range could be
3106    inferred.  */
3107
3108 static bool
3109 infer_value_range (tree stmt, tree op, enum tree_code *comp_code_p, tree *val_p)
3110 {
3111   *val_p = NULL_TREE;
3112   *comp_code_p = ERROR_MARK;
3113
3114   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
3115      abnormal edges.  */
3116   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (op))
3117     return false;
3118
3119   /* Similarly, don't infer anything from statements that may throw
3120      exceptions.  */
3121   if (tree_could_throw_p (stmt))
3122     return false;
3123
3124   /* If STMT is the last statement of a basic block with no
3125      successors, there is no point inferring anything about any of its
3126      operands.  We would not be able to find a proper insertion point
3127      for the assertion, anyway.  */
3128   if (stmt_ends_bb_p (stmt) && EDGE_COUNT (bb_for_stmt (stmt)->succs) == 0)
3129     return false;
3130
3131   /* We can only assume that a pointer dereference will yield
3132      non-NULL if -fdelete-null-pointer-checks is enabled.  */
3133   if (flag_delete_null_pointer_checks && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
3134     {
3135       bool is_store;
3136       unsigned num_uses, num_derefs;
3137
3138       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
3139       if (num_derefs > 0)
3140         {
3141           *val_p = build_int_cst (TREE_TYPE (op), 0);
3142           *comp_code_p = NE_EXPR;
3143           return true;
3144         }
3145     }
3146
3147   return false;
3148 }
3149
3150
3151 void dump_asserts_for (FILE *, tree);
3152 void debug_asserts_for (tree);
3153 void dump_all_asserts (FILE *);
3154 void debug_all_asserts (void);
3155
3156 /* Dump all the registered assertions for NAME to FILE.  */
3157
3158 void
3159 dump_asserts_for (FILE *file, tree name)
3160 {
3161   assert_locus_t loc;
3162
3163   fprintf (file, "Assertions to be inserted for ");
3164   print_generic_expr (file, name, 0);
3165   fprintf (file, "\n");
3166
3167   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3168   while (loc)
3169     {
3170       fprintf (file, "\t");
3171       print_generic_expr (file, bsi_stmt (loc->si), 0);
3172       fprintf (file, "\n\tBB #%d", loc->bb->index);
3173       if (loc->e)
3174         {
3175           fprintf (file, "\n\tEDGE %d->%d", loc->e->src->index,
3176                    loc->e->dest->index);
3177           dump_edge_info (file, loc->e, 0);
3178         }
3179       fprintf (file, "\n\tPREDICATE: ");
3180       print_generic_expr (file, name, 0);
3181       fprintf (file, " %s ", tree_code_name[(int)loc->comp_code]);
3182       print_generic_expr (file, loc->val, 0);
3183       fprintf (file, "\n\n");
3184       loc = loc->next;
3185     }
3186
3187   fprintf (file, "\n");
3188 }
3189
3190
3191 /* Dump all the registered assertions for NAME to stderr.  */
3192
3193 void
3194 debug_asserts_for (tree name)
3195 {
3196   dump_asserts_for (stderr, name);
3197 }
3198
3199
3200 /* Dump all the registered assertions for all the names to FILE.  */
3201
3202 void
3203 dump_all_asserts (FILE *file)
3204 {
3205   unsigned i;
3206   bitmap_iterator bi;
3207
3208   fprintf (file, "\nASSERT_EXPRs to be inserted\n\n");
3209   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3210     dump_asserts_for (file, ssa_name (i));
3211   fprintf (file, "\n");
3212 }
3213
3214
3215 /* Dump all the registered assertions for all the names to stderr.  */
3216
3217 void
3218 debug_all_asserts (void)
3219 {
3220   dump_all_asserts (stderr);
3221 }
3222
3223
3224 /* If NAME doesn't have an ASSERT_EXPR registered for asserting
3225    'NAME COMP_CODE VAL' at a location that dominates block BB or
3226    E->DEST, then register this location as a possible insertion point
3227    for ASSERT_EXPR <NAME, NAME COMP_CODE VAL>.
3228
3229    BB, E and SI provide the exact insertion point for the new
3230    ASSERT_EXPR.  If BB is NULL, then the ASSERT_EXPR is to be inserted
3231    on edge E.  Otherwise, if E is NULL, the ASSERT_EXPR is inserted on
3232    BB.  If SI points to a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR statement, then E
3233    must not be NULL.  */
3234
3235 static void
3236 register_new_assert_for (tree name,
3237                          enum tree_code comp_code,
3238                          tree val,
3239                          basic_block bb,
3240                          edge e,
3241                          block_stmt_iterator si)
3242 {
3243   assert_locus_t n, loc, last_loc;
3244   bool found;
3245   basic_block dest_bb;
3246
3247 #if defined ENABLE_CHECKING
3248   gcc_assert (bb == NULL || e == NULL);
3249
3250   if (e == NULL)
3251     gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != COND_EXPR
3252                 && TREE_CODE (bsi_stmt (si)) != SWITCH_EXPR);
3253 #endif
3254
3255   /* The new assertion A will be inserted at BB or E.  We need to
3256      determine if the new location is dominated by a previously
3257      registered location for A.  If we are doing an edge insertion,
3258      assume that A will be inserted at E->DEST.  Note that this is not
3259      necessarily true.
3260      
3261      If E is a critical edge, it will be split.  But even if E is
3262      split, the new block will dominate the same set of blocks that
3263      E->DEST dominates.
3264      
3265      The reverse, however, is not true, blocks dominated by E->DEST
3266      will not be dominated by the new block created to split E.  So,
3267      if the insertion location is on a critical edge, we will not use
3268      the new location to move another assertion previously registered
3269      at a block dominated by E->DEST.  */
3270   dest_bb = (bb) ? bb : e->dest;
3271
3272   /* If NAME already has an ASSERT_EXPR registered for COMP_CODE and
3273      VAL at a block dominating DEST_BB, then we don't need to insert a new
3274      one.  Similarly, if the same assertion already exists at a block
3275      dominated by DEST_BB and the new location is not on a critical
3276      edge, then update the existing location for the assertion (i.e.,
3277      move the assertion up in the dominance tree).
3278
3279      Note, this is implemented as a simple linked list because there
3280      should not be more than a handful of assertions registered per
3281      name.  If this becomes a performance problem, a table hashed by
3282      COMP_CODE and VAL could be implemented.  */
3283   loc = asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)];
3284   last_loc = loc;
3285   found = false;
3286   while (loc)
3287     {
3288       if (loc->comp_code == comp_code
3289           && (loc->val == val
3290               || operand_equal_p (loc->val, val, 0)))
3291         {
3292           /* If the assertion NAME COMP_CODE VAL has already been
3293              registered at a basic block that dominates DEST_BB, then
3294              we don't need to insert the same assertion again.  Note
3295              that we don't check strict dominance here to avoid
3296              replicating the same assertion inside the same basic
3297              block more than once (e.g., when a pointer is
3298              dereferenced several times inside a block).
3299
3300              An exception to this rule are edge insertions.  If the
3301              new assertion is to be inserted on edge E, then it will
3302              dominate all the other insertions that we may want to
3303              insert in DEST_BB.  So, if we are doing an edge
3304              insertion, don't do this dominance check.  */
3305           if (e == NULL
3306               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, dest_bb, loc->bb))
3307             return;
3308
3309           /* Otherwise, if E is not a critical edge and DEST_BB
3310              dominates the existing location for the assertion, move
3311              the assertion up in the dominance tree by updating its
3312              location information.  */
3313           if ((e == NULL || !EDGE_CRITICAL_P (e))
3314               && dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, loc->bb, dest_bb))
3315             {
3316               loc->bb = dest_bb;
3317               loc->e = e;
3318               loc->si = si;
3319               return;
3320             }
3321         }
3322
3323       /* Update the last node of the list and move to the next one.  */
3324       last_loc = loc;
3325       loc = loc->next;
3326     }
3327
3328   /* If we didn't find an assertion already registered for
3329      NAME COMP_CODE VAL, add a new one at the end of the list of
3330      assertions associated with NAME.  */
3331   n = XNEW (struct assert_locus_d);
3332   n->bb = dest_bb;
3333   n->e = e;
3334   n->si = si;
3335   n->comp_code = comp_code;
3336   n->val = val;
3337   n->next = NULL;
3338
3339   if (last_loc)
3340     last_loc->next = n;
3341   else
3342     asserts_for[SSA_NAME_VERSION (name)] = n;
3343
3344   bitmap_set_bit (need_assert_for, SSA_NAME_VERSION (name));
3345 }
3346
3347
3348 /* Try to register an edge assertion for SSA name NAME on edge E for
3349    the conditional jump pointed to by SI.  Return true if an assertion
3350    for NAME could be registered.  */
3351
3352 static bool
3353 register_edge_assert_for (tree name, edge e, block_stmt_iterator si)
3354 {
3355   tree val, stmt;
3356   enum tree_code comp_code;
3357
3358   stmt = bsi_stmt (si);
3359
3360   /* Do not attempt to infer anything in names that flow through
3361      abnormal edges.  */
3362   if (SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (name))
3363     return false;
3364
3365   /* If NAME was not found in the sub-graph reachable from E, then
3366      there's nothing to do.  */
3367   if (!TEST_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (name)))
3368     return false;
3369
3370   /* We found a use of NAME in the sub-graph rooted at E->DEST.
3371      Register an assertion for NAME according to the value that NAME
3372      takes on edge E.  */
3373   if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
3374     {
3375       /* If BB ends in a COND_EXPR then NAME then we should insert
3376          the original predicate on EDGE_TRUE_VALUE and the
3377          opposite predicate on EDGE_FALSE_VALUE.  */
3378       tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
3379       bool is_else_edge = (e->flags & EDGE_FALSE_VALUE) != 0;
3380
3381       /* Predicates may be a single SSA name or NAME OP VAL.  */
3382       if (cond == name)
3383         {
3384           /* If the predicate is a name, it must be NAME, in which
3385              case we create the predicate NAME == true or
3386              NAME == false accordingly.  */
3387           comp_code = EQ_EXPR;
3388           val = (is_else_edge) ? boolean_false_node : boolean_true_node;
3389         }
3390       else
3391         {
3392           /* Otherwise, we have a comparison of the form NAME COMP VAL
3393              or VAL COMP NAME.  */
3394           if (name == TREE_OPERAND (cond, 1))
3395             {
3396               /* If the predicate is of the form VAL COMP NAME, flip
3397                  COMP around because we need to register NAME as the
3398                  first operand in the predicate.  */
3399               comp_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
3400               val = TREE_OPERAND (cond, 0);
3401             }
3402           else
3403             {
3404               /* The comparison is of the form NAME COMP VAL, so the
3405                  comparison code remains unchanged.  */
3406               comp_code = TREE_CODE (cond);
3407               val = TREE_OPERAND (cond, 1);
3408             }
3409
3410           /* If we are inserting the assertion on the ELSE edge, we
3411              need to invert the sign comparison.  */
3412           if (is_else_edge)
3413             comp_code = invert_tree_comparison (comp_code, 0);
3414
3415           /* Do not register always-false predicates.  FIXME, this
3416              works around a limitation in fold() when dealing with
3417              enumerations.  Given 'enum { N1, N2 } x;', fold will not
3418              fold 'if (x > N2)' to 'if (0)'.  */
3419           if ((comp_code == GT_EXPR || comp_code == LT_EXPR)
3420               && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (val))
3421                   || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (val))))
3422             {
3423               tree min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (val));
3424               tree max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (val));
3425
3426               if (comp_code == GT_EXPR && compare_values (val, max) == 0)
3427                 return false;
3428
3429               if (comp_code == LT_EXPR && compare_values (val, min) == 0)
3430                 return false;
3431             }
3432         }
3433     }
3434   else
3435     {
3436       /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPR.  */
3437       gcc_unreachable ();
3438     }
3439
3440   register_new_assert_for (name, comp_code, val, NULL, e, si);
3441   return true;
3442 }
3443
3444
3445 static bool find_assert_locations (basic_block bb);
3446
3447 /* Determine whether the outgoing edges of BB should receive an
3448    ASSERT_EXPR for each of the operands of BB's last statement.  The
3449    last statement of BB must be a COND_EXPR or a SWITCH_EXPR.
3450
3451    If any of the sub-graphs rooted at BB have an interesting use of
3452    the predicate operands, an assert location node is added to the
3453    list of assertions for the corresponding operands.  */
3454
3455 static bool
3456 find_conditional_asserts (basic_block bb)
3457 {
3458   bool need_assert;
3459   block_stmt_iterator last_si;
3460   tree op, last;
3461   edge_iterator ei;
3462   edge e;
3463   ssa_op_iter iter;
3464
3465   need_assert = false;
3466   last_si = bsi_last (bb);
3467   last = bsi_stmt (last_si);
3468
3469   /* Look for uses of the operands in each of the sub-graphs
3470      rooted at BB.  We need to check each of the outgoing edges
3471      separately, so that we know what kind of ASSERT_EXPR to
3472      insert.  */
3473   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
3474     {
3475       if (e->dest == bb)
3476         continue;
3477
3478       /* Remove the COND_EXPR operands from the FOUND_IN_SUBGRAPH bitmap.
3479          Otherwise, when we finish traversing each of the sub-graphs, we
3480          won't know whether the variables were found in the sub-graphs or
3481          if they had been found in a block upstream from BB. 
3482
3483          This is actually a bad idea is some cases, particularly jump
3484          threading.  Consider a CFG like the following:
3485
3486                     0
3487                    /|
3488                   1 |
3489                    \|
3490                     2
3491                    / \
3492                   3   4
3493
3494          Assume that one or more operands in the conditional at the
3495          end of block 0 are used in a conditional in block 2, but not
3496          anywhere in block 1.  In this case we will not insert any
3497          assert statements in block 1, which may cause us to miss
3498          opportunities to optimize, particularly for jump threading.  */
3499       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3500         RESET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3501
3502       /* Traverse the strictly dominated sub-graph rooted at E->DEST
3503          to determine if any of the operands in the conditional
3504          predicate are used.  */
3505       if (e->dest != bb)
3506         need_assert |= find_assert_locations (e->dest);
3507
3508       /* Register the necessary assertions for each operand in the
3509          conditional predicate.  */
3510       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3511         need_assert |= register_edge_assert_for (op, e, last_si);
3512     }
3513
3514   /* Finally, indicate that we have found the operands in the
3515      conditional.  */
3516   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, last, iter, SSA_OP_USE)
3517     SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3518
3519   return need_assert;
3520 }
3521
3522
3523 /* Traverse all the statements in block BB looking for statements that
3524    may generate useful assertions for the SSA names in their operand.
3525    If a statement produces a useful assertion A for name N_i, then the
3526    list of assertions already generated for N_i is scanned to
3527    determine if A is actually needed.
3528    
3529    If N_i already had the assertion A at a location dominating the
3530    current location, then nothing needs to be done.  Otherwise, the
3531    new location for A is recorded instead.
3532
3533    1- For every statement S in BB, all the variables used by S are
3534       added to bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.
3535
3536    2- If statement S uses an operand N in a way that exposes a known
3537       value range for N, then if N was not already generated by an
3538       ASSERT_EXPR, create a new assert location for N.  For instance,
3539       if N is a pointer and the statement dereferences it, we can
3540       assume that N is not NULL.
3541
3542    3- COND_EXPRs are a special case of #2.  We can derive range
3543       information from the predicate but need to insert different
3544       ASSERT_EXPRs for each of the sub-graphs rooted at the
3545       conditional block.  If the last statement of BB is a conditional
3546       expression of the form 'X op Y', then
3547
3548       a) Remove X and Y from the set FOUND_IN_SUBGRAPH.
3549
3550       b) If the conditional is the only entry point to the sub-graph
3551          corresponding to the THEN_CLAUSE, recurse into it.  On
3552          return, if X and/or Y are marked in FOUND_IN_SUBGRAPH, then
3553          an ASSERT_EXPR is added for the corresponding variable.
3554
3555       c) Repeat step (b) on the ELSE_CLAUSE.
3556
3557       d) Mark X and Y in FOUND_IN_SUBGRAPH.
3558
3559       For instance,
3560
3561             if (a == 9)
3562               b = a;
3563             else
3564               b = c + 1;
3565
3566       In this case, an assertion on the THEN clause is useful to
3567       determine that 'a' is always 9 on that edge.  However, an assertion
3568       on the ELSE clause would be unnecessary.
3569
3570    4- If BB does not end in a conditional expression, then we recurse
3571       into BB's dominator children.
3572    
3573    At the end of the recursive traversal, every SSA name will have a
3574    list of locations where ASSERT_EXPRs should be added.  When a new
3575    location for name N is found, it is registered by calling
3576    register_new_assert_for.  That function keeps track of all the
3577    registered assertions to prevent adding unnecessary assertions.
3578    For instance, if a pointer P_4 is dereferenced more than once in a
3579    dominator tree, only the location dominating all the dereference of
3580    P_4 will receive an ASSERT_EXPR.
3581
3582    If this function returns true, then it means that there are names
3583    for which we need to generate ASSERT_EXPRs.  Those assertions are
3584    inserted by process_assert_insertions.
3585
3586    TODO.  Handle SWITCH_EXPR.  */
3587
3588 static bool
3589 find_assert_locations (basic_block bb)
3590 {
3591   block_stmt_iterator si;
3592   tree last, phi;
3593   bool need_assert;
3594   basic_block son;
3595
3596   if (TEST_BIT (blocks_visited, bb->index))
3597     return false;
3598
3599   SET_BIT (blocks_visited, bb->index);
3600
3601   need_assert = false;
3602
3603   /* Traverse all PHI nodes in BB marking used operands.  */
3604   for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3605     {
3606       use_operand_p arg_p;
3607       ssa_op_iter i;
3608
3609       FOR_EACH_PHI_ARG (arg_p, phi, i, SSA_OP_USE)
3610         {
3611           tree arg = USE_FROM_PTR (arg_p);
3612           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
3613             {
3614               gcc_assert (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)));
3615               SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (arg));
3616             }
3617         }
3618     }
3619
3620   /* Traverse all the statements in BB marking used names and looking
3621      for statements that may infer assertions for their used operands.  */
3622   last = NULL_TREE;
3623   for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
3624     {
3625       tree stmt, op;
3626       ssa_op_iter i;
3627
3628       stmt = bsi_stmt (si);
3629
3630       /* See if we can derive an assertion for any of STMT's operands.  */
3631       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, i, SSA_OP_USE)
3632         {
3633           tree value;
3634           enum tree_code comp_code;
3635
3636           /* Mark OP in bitmap FOUND_IN_SUBGRAPH.  If STMT is inside
3637              the sub-graph of a conditional block, when we return from
3638              this recursive walk, our parent will use the
3639              FOUND_IN_SUBGRAPH bitset to determine if one of the
3640              operands it was looking for was present in the sub-graph.  */
3641           SET_BIT (found_in_subgraph, SSA_NAME_VERSION (op));
3642
3643           /* If OP is used in such a way that we can infer a value
3644              range for it, and we don't find a previous assertion for
3645              it, create a new assertion location node for OP.  */
3646           if (infer_value_range (stmt, op, &comp_code, &value))
3647             {
3648               /* If we are able to infer a nonzero value range for OP,
3649                  then walk backwards through the use-def chain to see if OP
3650                  was set via a typecast.
3651
3652                  If so, then we can also infer a nonzero value range
3653                  for the operand of the NOP_EXPR.  */
3654               if (comp_code == NE_EXPR && integer_zerop (value))
3655                 {
3656                   tree t = op;
3657                   tree def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3658         
3659                   while (TREE_CODE (def_stmt) == MODIFY_EXPR
3660                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (def_stmt, 1)) == NOP_EXPR
3661                          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0)) == SSA_NAME
3662                          && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0))))
3663                     {
3664                       t = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (def_stmt, 1), 0);
3665                       def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
3666
3667                       /* Note we want to register the assert for the
3668                          operand of the NOP_EXPR after SI, not after the
3669                          conversion.  */
3670                       if (! has_single_use (t))
3671                         {
3672                           register_new_assert_for (t, comp_code, value,
3673                                                    bb, NULL, si);
3674                           need_assert = true;
3675                         }
3676                     }
3677                 }
3678
3679               /* If OP is used only once, namely in this STMT, don't
3680                  bother creating an ASSERT_EXPR for it.  Such an
3681                  ASSERT_EXPR would do nothing but increase compile time.  */
3682               if (!has_single_use (op))
3683                 {
3684                   register_new_assert_for (op, comp_code, value, bb, NULL, si);
3685                   need_assert = true;
3686                 }
3687             }
3688         }
3689
3690       /* Remember the last statement of the block.  */
3691       last = stmt;
3692     }
3693
3694   /* If BB's last statement is a conditional expression
3695      involving integer operands, recurse into each of the sub-graphs
3696      rooted at BB to determine if we need to add ASSERT_EXPRs.  */
3697   if (last
3698       && TREE_CODE (last) == COND_EXPR
3699       && !fp_predicate (COND_EXPR_COND (last))
3700       && !ZERO_SSA_OPERANDS (last, SSA_OP_USE))
3701     need_assert |= find_conditional_asserts (bb);
3702
3703   /* Recurse into the dominator children of BB.  */
3704   for (son = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
3705        son;
3706        son = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, son))
3707     need_assert |= find_assert_locations (son);
3708
3709   return need_assert;
3710 }
3711
3712
3713 /* Create an ASSERT_EXPR for NAME and insert it in the location
3714    indicated by LOC.  Return true if we made any edge insertions.  */
3715
3716 static bool
3717 process_assert_insertions_for (tree name, assert_locus_t loc)
3718 {
3719   /* Build the comparison expression NAME_i COMP_CODE VAL.  */
3720   tree stmt, cond, assert_expr;
3721   edge_iterator ei;
3722   edge e;
3723
3724   cond = build2 (loc->comp_code, boolean_type_node, name, loc->val);
3725   assert_expr = build_assert_expr_for (cond, name);
3726
3727   if (loc->e)
3728     {
3729       /* We have been asked to insert the assertion on an edge.  This
3730          is used only by COND_EXPR and SWITCH_EXPR assertions.  */
3731 #if defined ENABLE_CHECKING
3732       gcc_assert (TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == COND_EXPR
3733           || TREE_CODE (bsi_stmt (loc->si)) == SWITCH_EXPR);
3734 #endif
3735
3736       bsi_insert_on_edge (loc->e, assert_expr);
3737       return true;
3738     }
3739
3740   /* Otherwise, we can insert right after LOC->SI iff the
3741      statement must not be the last statement in the block.  */
3742   stmt = bsi_stmt (loc->si);
3743   if (!stmt_ends_bb_p (stmt))
3744     {
3745       bsi_insert_after (&loc->si, assert_expr, BSI_SAME_STMT);
3746       return false;
3747     }
3748
3749   /* If STMT must be the last statement in BB, we can only insert new
3750      assertions on the non-abnormal edge out of BB.  Note that since
3751      STMT is not control flow, there may only be one non-abnormal edge
3752      out of BB.  */
3753   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loc->bb->succs)
3754     if (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
3755       {
3756         bsi_insert_on_edge (e, assert_expr);
3757         return true;
3758       }
3759
3760   gcc_unreachable ();
3761 }
3762
3763
3764 /* Process all the insertions registered for every name N_i registered
3765    in NEED_ASSERT_FOR.  The list of assertions to be inserted are
3766    found in ASSERTS_FOR[i].  */
3767
3768 static void
3769 process_assert_insertions (void)
3770 {
3771   unsigned i;
3772   bitmap_iterator bi;
3773   bool update_edges_p = false;
3774   int num_asserts = 0;
3775
3776   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3777     dump_all_asserts (dump_file);
3778
3779   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (need_assert_for, 0, i, bi)
3780     {
3781       assert_locus_t loc = asserts_for[i];
3782       gcc_assert (loc);
3783
3784       while (loc)
3785         {
3786           assert_locus_t next = loc->next;
3787           update_edges_p |= process_assert_insertions_for (ssa_name (i), loc);
3788           free (loc);
3789           loc = next;
3790           num_asserts++;
3791         }
3792     }
3793
3794   if (update_edges_p)
3795     bsi_commit_edge_inserts ();
3796
3797   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
3798     fprintf (dump_file, "\nNumber of ASSERT_EXPR expressions inserted: %d\n\n",
3799              num_asserts);
3800 }
3801
3802
3803 /* Traverse the flowgraph looking for conditional jumps to insert range
3804    expressions.  These range expressions are meant to provide information
3805    to optimizations that need to reason in terms of value ranges.  They
3806    will not be expanded into RTL.  For instance, given:
3807
3808    x = ...
3809    y = ...
3810    if (x < y)
3811      y = x - 2;
3812    else
3813      x = y + 3;
3814
3815    this pass will transform the code into:
3816
3817    x = ...
3818    y = ...
3819    if (x < y)
3820     {
3821       x = ASSERT_EXPR <x, x < y>
3822       y = x - 2
3823     }
3824    else
3825     {
3826       y = ASSERT_EXPR <y, x <= y>
3827       x = y + 3
3828     }
3829
3830    The idea is that once copy and constant propagation have run, other
3831    optimizations will be able to determine what ranges of values can 'x'
3832    take in different paths of the code, simply by checking the reaching
3833    definition of 'x'.  */
3834
3835 static void
3836 insert_range_assertions (void)
3837 {
3838   edge e;
3839   edge_iterator ei;
3840   bool update_ssa_p;
3841   
3842   found_in_subgraph = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
3843   sbitmap_zero (found_in_subgraph);
3844
3845   blocks_visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
3846   sbitmap_zero (blocks_visited);
3847
3848   need_assert_for = BITMAP_ALLOC (NULL);
3849   asserts_for = XNEWVEC (assert_locus_t, num_ssa_names);
3850   memset (asserts_for, 0, num_ssa_names * sizeof (assert_locus_t));
3851
3852   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3853
3854   update_ssa_p = false;
3855   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3856     if (find_assert_locations (e->dest))
3857       update_ssa_p = true;
3858
3859   if (update_ssa_p)
3860     {
3861       process_assert_insertions ();
3862       update_ssa (TODO_update_ssa_no_phi);
3863     }
3864
3865   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3866     {
3867       fprintf (dump_file, "\nSSA form after inserting ASSERT_EXPRs\n");
3868       dump_function_to_file (current_function_decl, dump_file, dump_flags);
3869     }
3870
3871   sbitmap_free (found_in_subgraph);
3872   free (asserts_for);
3873   BITMAP_FREE (need_assert_for);
3874 }
3875
3876
3877 /* Convert range assertion expressions into the implied copies and
3878    copy propagate away the copies.  Doing the trivial copy propagation
3879    here avoids the need to run the full copy propagation pass after
3880    VRP. 
3881    
3882    FIXME, this will eventually lead to copy propagation removing the
3883    names that had useful range information attached to them.  For
3884    instance, if we had the assertion N_i = ASSERT_EXPR <N_j, N_j > 3>,
3885    then N_i will have the range [3, +INF].
3886    
3887    However, by converting the assertion into the implied copy
3888    operation N_i = N_j, we will then copy-propagate N_j into the uses
3889    of N_i and lose the range information.  We may want to hold on to
3890    ASSERT_EXPRs a little while longer as the ranges could be used in
3891    things like jump threading.
3892    
3893    The problem with keeping ASSERT_EXPRs around is that passes after
3894    VRP need to handle them appropriately. 
3895
3896    Another approach would be to make the range information a first
3897    class property of the SSA_NAME so that it can be queried from
3898    any pass.  This is made somewhat more complex by the need for
3899    multiple ranges to be associated with one SSA_NAME.  */
3900
3901 static void
3902 remove_range_assertions (void)
3903 {
3904   basic_block bb;
3905   block_stmt_iterator si;
3906
3907   /* Note that the BSI iterator bump happens at the bottom of the
3908      loop and no bump is necessary if we're removing the statement
3909      referenced by the current BSI.  */
3910   FOR_EACH_BB (bb)
3911     for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si);)
3912       {
3913         tree stmt = bsi_stmt (si);
3914         tree use_stmt;
3915
3916         if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3917             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
3918           {
3919             tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1), var;
3920             tree cond = fold (ASSERT_EXPR_COND (rhs));
3921             use_operand_p use_p;
3922             imm_use_iterator iter;
3923
3924             gcc_assert (cond != boolean_false_node);
3925
3926             /* Propagate the RHS into every use of the LHS.  */
3927             var = ASSERT_EXPR_VAR (rhs);
3928             FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, iter, TREE_OPERAND (stmt, 0))
3929               FOR_EACH_IMM_USE_ON_STMT (use_p, iter)
3930                 {
3931                   SET_USE (use_p, var);
3932                   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
3933                 }
3934
3935             /* And finally, remove the copy, it is not needed.  */
3936             bsi_remove (&si, true);
3937           }
3938         else
3939           bsi_next (&si);
3940       }
3941
3942   sbitmap_free (blocks_visited);
3943 }
3944
3945
3946 /* Return true if STMT is interesting for VRP.  */
3947
3948 static bool
3949 stmt_interesting_for_vrp (tree stmt)
3950 {
3951   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
3952       && is_gimple_reg (PHI_RESULT (stmt))
3953       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))
3954           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (stmt)))))
3955     return true;
3956   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
3957     {
3958       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
3959       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3960
3961       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
3962          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
3963          builtin functions.  */
3964       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
3965           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
3966               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
3967           && ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
3968                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
3969                && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
3970                && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
3971               || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS)))
3972         return true;
3973     }
3974   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
3975     return true;
3976
3977   return false;
3978 }
3979
3980
3981 /* Initialize local data structures for VRP.  */
3982
3983 static void
3984 vrp_initialize (void)
3985 {
3986   basic_block bb;
3987
3988   vr_value = XNEWVEC (value_range_t *, num_ssa_names);
3989   memset (vr_value, 0, num_ssa_names * sizeof (value_range_t *));
3990
3991   FOR_EACH_BB (bb)
3992     {
3993       block_stmt_iterator si;
3994       tree phi;
3995
3996       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
3997         {
3998           if (!stmt_interesting_for_vrp (phi))
3999             {
4000               tree lhs = PHI_RESULT (phi);
4001               set_value_range_to_varying (get_value_range (lhs));
4002               DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = true;
4003             }
4004           else
4005             DONT_SIMULATE_AGAIN (phi) = false;
4006         }
4007
4008       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
4009         {
4010           tree stmt = bsi_stmt (si);
4011
4012           if (!stmt_interesting_for_vrp (stmt))
4013             {
4014               ssa_op_iter i;
4015               tree def;
4016               FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, i, SSA_OP_DEF)
4017                 set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
4018               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = true;
4019             }
4020           else
4021             {
4022               DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = false;
4023             }
4024         }
4025     }
4026 }
4027
4028
4029 /* Visit assignment STMT.  If it produces an interesting range, record
4030    the SSA name in *OUTPUT_P.  */
4031
4032 static enum ssa_prop_result
4033 vrp_visit_assignment (tree stmt, tree *output_p)
4034 {
4035   tree lhs, rhs, def;
4036   ssa_op_iter iter;
4037
4038   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
4039   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4040
4041   /* We only keep track of ranges in integral and pointer types.  */
4042   if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
4043       && ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))
4044            /* It is valid to have NULL MIN/MAX values on a type.  See
4045               build_range_type.  */
4046            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (lhs))
4047            && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (lhs)))
4048           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs))))
4049     {
4050       struct loop *l;
4051       value_range_t new_vr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
4052
4053       extract_range_from_expr (&new_vr, rhs);
4054
4055       /* If STMT is inside a loop, we may be able to know something
4056          else about the range of LHS by examining scalar evolution
4057          information.  */
4058       if (current_loops && (l = loop_containing_stmt (stmt)))
4059         adjust_range_with_scev (&new_vr, l, stmt, lhs);
4060
4061       if (update_value_range (lhs, &new_vr))
4062         {
4063           *output_p = lhs;
4064
4065           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4066             {
4067               fprintf (dump_file, "Found new range for ");
4068               print_generic_expr (dump_file, lhs, 0);
4069               fprintf (dump_file, ": ");
4070               dump_value_range (dump_file, &new_vr);
4071               fprintf (dump_file, "\n\n");
4072             }
4073
4074           if (new_vr.type == VR_VARYING)
4075             return SSA_PROP_VARYING;
4076
4077           return SSA_PROP_INTERESTING;
4078         }
4079
4080       return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
4081     }
4082   
4083   /* Every other statement produces no useful ranges.  */
4084   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
4085     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
4086
4087   return SSA_PROP_VARYING;
4088 }
4089
4090
4091 /* Compare all the value ranges for names equivalent to VAR with VAL
4092    using comparison code COMP.  Return the same value returned by
4093    compare_range_with_value, including the setting of
4094    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
4095
4096 static tree
4097 compare_name_with_value (enum tree_code comp, tree var, tree val,
4098                          bool *strict_overflow_p)
4099 {
4100   bitmap_iterator bi;
4101   unsigned i;
4102   bitmap e;
4103   tree retval, t;
4104   int used_strict_overflow;
4105   
4106   t = retval = NULL_TREE;
4107
4108   /* Get the set of equivalences for VAR.  */
4109   e = get_value_range (var)->equiv;
4110
4111   /* Add VAR to its own set of equivalences so that VAR's value range
4112      is processed by this loop (otherwise, we would have to replicate
4113      the body of the loop just to check VAR's value range).  */
4114   bitmap_set_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
4115
4116   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
4117      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
4118   used_strict_overflow = -1;
4119
4120   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e, 0, i, bi)
4121     {
4122       bool sop;
4123
4124       value_range_t equiv_vr = *(vr_value[i]);
4125
4126       /* If name N_i does not have a valid range, use N_i as its own
4127          range.  This allows us to compare against names that may
4128          have N_i in their ranges.  */
4129       if (equiv_vr.type == VR_VARYING || equiv_vr.type == VR_UNDEFINED)
4130         {
4131           equiv_vr.type = VR_RANGE;
4132           equiv_vr.min = ssa_name (i);
4133           equiv_vr.max = ssa_name (i);
4134         }
4135
4136       sop = false;
4137       t = compare_range_with_value (comp, &equiv_vr, val, &sop);
4138       if (t)
4139         {
4140           /* If we get different answers from different members
4141              of the equivalence set this check must be in a dead
4142              code region.  Folding it to a trap representation
4143              would be correct here.  For now just return don't-know.  */
4144           if (retval != NULL
4145               && t != retval)
4146             {
4147               retval = NULL_TREE;
4148               break;
4149             }
4150           retval = t;
4151
4152           if (!sop)
4153             used_strict_overflow = 0;
4154           else if (used_strict_overflow < 0)
4155             used_strict_overflow = 1;
4156         }
4157     }
4158
4159   /* Remove VAR from its own equivalence set.  */
4160   bitmap_clear_bit (e, SSA_NAME_VERSION (var));
4161
4162   if (retval)
4163     {
4164       if (used_strict_overflow > 0)
4165         *strict_overflow_p = true;
4166       return retval;
4167     }
4168
4169   /* We couldn't find a non-NULL value for the predicate.  */
4170   return NULL_TREE;
4171 }
4172
4173
4174 /* Given a comparison code COMP and names N1 and N2, compare all the
4175    ranges equivalent to N1 against all the ranges equivalent to N2
4176    to determine the value of N1 COMP N2.  Return the same value
4177    returned by compare_ranges.  Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate
4178    whether we relied on an overflow infinity in the comparison.  */
4179
4180
4181 static tree
4182 compare_names (enum tree_code comp, tree n1, tree n2,
4183                bool *strict_overflow_p)
4184 {
4185   tree t, retval;
4186   bitmap e1, e2;
4187   bitmap_iterator bi1, bi2;
4188   unsigned i1, i2;
4189   int used_strict_overflow;
4190
4191   /* Compare the ranges of every name equivalent to N1 against the
4192      ranges of every name equivalent to N2.  */
4193   e1 = get_value_range (n1)->equiv;
4194   e2 = get_value_range (n2)->equiv;
4195
4196   /* Add N1 and N2 to their own set of equivalences to avoid
4197      duplicating the body of the loop just to check N1 and N2
4198      ranges.  */
4199   bitmap_set_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4200   bitmap_set_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4201
4202   /* If the equivalence sets have a common intersection, then the two
4203      names can be compared without checking their ranges.  */
4204   if (bitmap_intersect_p (e1, e2))
4205     {
4206       bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4207       bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4208
4209       return (comp == EQ_EXPR || comp == GE_EXPR || comp == LE_EXPR)
4210              ? boolean_true_node
4211              : boolean_false_node;
4212     }
4213
4214   /* Start at -1.  Set it to 0 if we do a comparison without relying
4215      on overflow, or 1 if all comparisons rely on overflow.  */
4216   used_strict_overflow = -1;
4217
4218   /* Otherwise, compare all the equivalent ranges.  First, add N1 and
4219      N2 to their own set of equivalences to avoid duplicating the body
4220      of the loop just to check N1 and N2 ranges.  */
4221   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e1, 0, i1, bi1)
4222     {
4223       value_range_t vr1 = *(vr_value[i1]);
4224
4225       /* If the range is VARYING or UNDEFINED, use the name itself.  */
4226       if (vr1.type == VR_VARYING || vr1.type == VR_UNDEFINED)
4227         {
4228           vr1.type = VR_RANGE;
4229           vr1.min = ssa_name (i1);
4230           vr1.max = ssa_name (i1);
4231         }
4232
4233       t = retval = NULL_TREE;
4234       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (e2, 0, i2, bi2)
4235         {
4236           bool sop = false;
4237
4238           value_range_t vr2 = *(vr_value[i2]);
4239
4240           if (vr2.type == VR_VARYING || vr2.type == VR_UNDEFINED)
4241             {
4242               vr2.type = VR_RANGE;
4243               vr2.min = ssa_name (i2);
4244               vr2.max = ssa_name (i2);
4245             }
4246
4247           t = compare_ranges (comp, &vr1, &vr2, &sop);
4248           if (t)
4249             {
4250               /* If we get different answers from different members
4251                  of the equivalence set this check must be in a dead
4252                  code region.  Folding it to a trap representation
4253                  would be correct here.  For now just return don't-know.  */
4254               if (retval != NULL
4255                   && t != retval)
4256                 {
4257                   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4258                   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4259                   return NULL_TREE;
4260                 }
4261               retval = t;
4262
4263               if (!sop)
4264                 used_strict_overflow = 0;
4265               else if (used_strict_overflow < 0)
4266                 used_strict_overflow = 1;
4267             }
4268         }
4269
4270       if (retval)
4271         {
4272           bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4273           bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4274           if (used_strict_overflow > 0)
4275             *strict_overflow_p = true;
4276           return retval;
4277         }
4278     }
4279
4280   /* None of the equivalent ranges are useful in computing this
4281      comparison.  */
4282   bitmap_clear_bit (e1, SSA_NAME_VERSION (n1));
4283   bitmap_clear_bit (e2, SSA_NAME_VERSION (n2));
4284   return NULL_TREE;
4285 }
4286
4287
4288 /* Given a conditional predicate COND, try to determine if COND yields
4289    true or false based on the value ranges of its operands.  Return
4290    BOOLEAN_TRUE_NODE if the conditional always evaluates to true,
4291    BOOLEAN_FALSE_NODE if the conditional always evaluates to false, and,
4292    NULL if the conditional cannot be evaluated at compile time.
4293
4294    If USE_EQUIV_P is true, the ranges of all the names equivalent with
4295    the operands in COND are used when trying to compute its value.
4296    This is only used during final substitution.  During propagation,
4297    we only check the range of each variable and not its equivalents.
4298
4299    Set *STRICT_OVERFLOW_P to indicate whether we relied on an overflow
4300    infinity to produce the result.  */
4301
4302 static tree
4303 vrp_evaluate_conditional_warnv (tree cond, bool use_equiv_p,
4304                                 bool *strict_overflow_p)
4305 {
4306   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
4307               || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison);
4308
4309   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME)
4310     {
4311       value_range_t *vr;
4312       tree retval;
4313
4314       if (use_equiv_p)
4315         retval = compare_name_with_value (NE_EXPR, cond, boolean_false_node,
4316                                           strict_overflow_p);
4317       else
4318         {
4319           value_range_t *vr = get_value_range (cond);
4320           retval = compare_range_with_value (NE_EXPR, vr, boolean_false_node,
4321                                              strict_overflow_p);
4322         }
4323
4324       /* If COND has a known boolean range, return it.  */
4325       if (retval)
4326         return retval;
4327
4328       /* Otherwise, if COND has a symbolic range of exactly one value,
4329          return it.  */
4330       vr = get_value_range (cond);
4331       if (vr->type == VR_RANGE && vr->min == vr->max)
4332         return vr->min;
4333     }
4334   else
4335     {
4336       tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
4337       tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
4338
4339       /* We only deal with integral and pointer types.  */
4340       if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
4341           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)))
4342         return NULL_TREE;
4343
4344       if (use_equiv_p)
4345         {
4346           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4347             return compare_names (TREE_CODE (cond), op0, op1,
4348                                   strict_overflow_p);
4349           else if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
4350             return compare_name_with_value (TREE_CODE (cond), op0, op1,
4351                                             strict_overflow_p);
4352           else if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
4353             return (compare_name_with_value
4354                     (swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), op1, op0,
4355                      strict_overflow_p));
4356         }
4357       else
4358         {
4359           value_range_t *vr0, *vr1;
4360
4361           vr0 = (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME) ? get_value_range (op0) : NULL;
4362           vr1 = (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME) ? get_value_range (op1) : NULL;
4363
4364           if (vr0 && vr1)
4365             return compare_ranges (TREE_CODE (cond), vr0, vr1,
4366                                    strict_overflow_p);
4367           else if (vr0 && vr1 == NULL)
4368             return compare_range_with_value (TREE_CODE (cond), vr0, op1,
4369                                              strict_overflow_p);
4370           else if (vr0 == NULL && vr1)
4371             return (compare_range_with_value
4372                     (swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond)), vr1, op0,
4373                      strict_overflow_p));
4374         }
4375     }
4376
4377   /* Anything else cannot be computed statically.  */
4378   return NULL_TREE;
4379 }
4380
4381 /* Given COND within STMT, try to simplify it based on value range
4382    information.  Return NULL if the conditional can not be evaluated.
4383    The ranges of all the names equivalent with the operands in COND
4384    will be used when trying to compute the value.  If the result is
4385    based on undefined signed overflow, issue a warning if
4386    appropriate.  */
4387
4388 tree
4389 vrp_evaluate_conditional (tree cond, tree stmt)
4390 {
4391   bool sop;
4392   tree ret;
4393
4394   sop = false;
4395   ret = vrp_evaluate_conditional_warnv (cond, true, &sop);
4396
4397   if (ret && sop)
4398     {
4399       enum warn_strict_overflow_code wc;
4400       const char* warnmsg;
4401
4402       if (is_gimple_min_invariant (ret))
4403         {
4404           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL;
4405           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
4406                        "simplifying conditional to constant");
4407         }
4408       else
4409         {
4410           wc = WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON;
4411           warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur when "
4412                        "simplifying conditional");
4413         }
4414
4415       if (issue_strict_overflow_warning (wc))
4416         {
4417           location_t locus;
4418
4419           if (!EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
4420             locus = input_location;
4421           else
4422             locus = EXPR_LOCATION (stmt);
4423           warning (OPT_Wstrict_overflow, "%H%s", &locus, warnmsg);
4424         }
4425     }
4426
4427   return ret;
4428 }
4429
4430
4431 /* Visit conditional statement STMT.  If we can determine which edge
4432    will be taken out of STMT's basic block, record it in
4433    *TAKEN_EDGE_P and return SSA_PROP_INTERESTING.  Otherwise, return
4434    SSA_PROP_VARYING.  */
4435
4436 static enum ssa_prop_result
4437 vrp_visit_cond_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p)
4438 {
4439   tree cond, val;
4440   bool sop;
4441
4442   *taken_edge_p = NULL;
4443
4444   /* FIXME.  Handle SWITCH_EXPRs.  But first, the assert pass needs to
4445      add ASSERT_EXPRs for them.  */
4446   if (TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
4447     return SSA_PROP_VARYING;
4448
4449   cond = COND_EXPR_COND (stmt);
4450
4451   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4452     {
4453       tree use;
4454       ssa_op_iter i;
4455
4456       fprintf (dump_file, "\nVisiting conditional with predicate: ");
4457       print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
4458       fprintf (dump_file, "\nWith known ranges\n");
4459       
4460       FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
4461         {
4462           fprintf (dump_file, "\t");
4463           print_generic_expr (dump_file, use, 0);
4464           fprintf (dump_file, ": ");
4465           dump_value_range (dump_file, vr_value[SSA_NAME_VERSION (use)]);
4466         }
4467
4468       fprintf (dump_file, "\n");
4469     }
4470
4471   /* Compute the value of the predicate COND by checking the known
4472      ranges of each of its operands.
4473      
4474      Note that we cannot evaluate all the equivalent ranges here
4475      because those ranges may not yet be final and with the current
4476      propagation strategy, we cannot determine when the value ranges
4477      of the names in the equivalence set have changed.
4478
4479      For instance, given the following code fragment
4480
4481         i_5 = PHI <8, i_13>
4482         ...
4483         i_14 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 != 0>
4484         if (i_14 == 1)
4485           ...
4486
4487      Assume that on the first visit to i_14, i_5 has the temporary
4488      range [8, 8] because the second argument to the PHI function is
4489      not yet executable.  We derive the range ~[0, 0] for i_14 and the
4490      equivalence set { i_5 }.  So, when we visit 'if (i_14 == 1)' for
4491      the first time, since i_14 is equivalent to the range [8, 8], we
4492      determine that the predicate is always false.
4493
4494      On the next round of propagation, i_13 is determined to be
4495      VARYING, which causes i_5 to drop down to VARYING.  So, another
4496      visit to i_14 is scheduled.  In this second visit, we compute the
4497      exact same range and equivalence set for i_14, namely ~[0, 0] and
4498      { i_5 }.  But we did not have the previous range for i_5
4499      registered, so vrp_visit_assignment thinks that the range for
4500      i_14 has not changed.  Therefore, the predicate 'if (i_14 == 1)'
4501      is not visited again, which stops propagation from visiting
4502      statements in the THEN clause of that if().
4503
4504      To properly fix this we would need to keep the previous range
4505      value for the names in the equivalence set.  This way we would've
4506      discovered that from one visit to the other i_5 changed from
4507      range [8, 8] to VR_VARYING.
4508
4509      However, fixing this apparent limitation may not be worth the
4510      additional checking.  Testing on several code bases (GCC, DLV,
4511      MICO, TRAMP3D and SPEC2000) showed that doing this results in
4512      4 more predicates folded in SPEC.  */
4513   sop = false;
4514   val = vrp_evaluate_conditional_warnv (cond, false, &sop);
4515   if (val)
4516     {
4517       if (!sop)
4518         *taken_edge_p = find_taken_edge (bb_for_stmt (stmt), val);
4519       else
4520         {
4521           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4522             fprintf (dump_file,
4523                      "\nIgnoring predicate evaluation because "
4524                      "it assumes that signed overflow is undefined");
4525           val = NULL_TREE;
4526         }
4527     }
4528
4529   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4530     {
4531       fprintf (dump_file, "\nPredicate evaluates to: ");
4532       if (val == NULL_TREE)
4533         fprintf (dump_file, "DON'T KNOW\n");
4534       else
4535         print_generic_stmt (dump_file, val, 0);
4536     }
4537
4538   return (*taken_edge_p) ? SSA_PROP_INTERESTING : SSA_PROP_VARYING;
4539 }
4540
4541
4542 /* Evaluate statement STMT.  If the statement produces a useful range,
4543    return SSA_PROP_INTERESTING and record the SSA name with the
4544    interesting range into *OUTPUT_P.
4545
4546    If STMT is a conditional branch and we can determine its truth
4547    value, the taken edge is recorded in *TAKEN_EDGE_P.
4548
4549    If STMT produces a varying value, return SSA_PROP_VARYING.  */
4550
4551 static enum ssa_prop_result
4552 vrp_visit_stmt (tree stmt, edge *taken_edge_p, tree *output_p)
4553 {
4554   tree def;
4555   ssa_op_iter iter;
4556   stmt_ann_t ann;
4557
4558   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4559     {
4560       fprintf (dump_file, "\nVisiting statement:\n");
4561       print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
4562       fprintf (dump_file, "\n");
4563     }
4564
4565   ann = stmt_ann (stmt);
4566   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
4567     {
4568       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
4569
4570       /* In general, assignments with virtual operands are not useful
4571          for deriving ranges, with the obvious exception of calls to
4572          builtin functions.  */
4573       if ((TREE_CODE (rhs) == CALL_EXPR
4574            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == ADDR_EXPR
4575            && DECL_P (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0))
4576            && DECL_IS_BUILTIN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (rhs, 0), 0)))
4577           || ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS))
4578         return vrp_visit_assignment (stmt, output_p);
4579     }
4580   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR || TREE_CODE (stmt) == SWITCH_EXPR)
4581     return vrp_visit_cond_stmt (stmt, taken_edge_p);
4582
4583   /* All other statements produce nothing of interest for VRP, so mark
4584      their outputs varying and prevent further simulation.  */
4585   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
4586     set_value_range_to_varying (get_value_range (def));
4587
4588   return SSA_PROP_VARYING;
4589 }
4590
4591
4592 /* Meet operation for value ranges.  Given two value ranges VR0 and
4593    VR1, store in VR0 the result of meeting VR0 and VR1.
4594    
4595    The meeting rules are as follows:
4596
4597    1- If VR0 and VR1 have an empty intersection, set VR0 to VR_VARYING.
4598
4599    2- If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, set VR0 to the
4600       union of VR0 and VR1.  */
4601
4602 static void
4603 vrp_meet (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
4604 {
4605   if (vr0->type == VR_UNDEFINED)
4606     {
4607       copy_value_range (vr0, vr1);
4608       return;
4609     }
4610
4611   if (vr1->type == VR_UNDEFINED)
4612     {
4613       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
4614       return;
4615     }
4616
4617   if (vr0->type == VR_VARYING)
4618     {
4619       /* Nothing to do.  VR0 already has the resulting range.  */
4620       return;
4621     }
4622
4623   if (vr1->type == VR_VARYING)
4624     {
4625       set_value_range_to_varying (vr0);
4626       return;
4627     }
4628
4629   if (vr0->type == VR_RANGE && vr1->type == VR_RANGE)
4630     {
4631       /* If VR0 and VR1 have a non-empty intersection, compute the
4632          union of both ranges.  */
4633       if (value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
4634         {
4635           int cmp;
4636           tree min, max;
4637
4638           /* The lower limit of the new range is the minimum of the
4639              two ranges.  If they cannot be compared, the result is
4640              VARYING.  */
4641           cmp = compare_values (vr0->min, vr1->min);
4642           if (cmp == 0 || cmp == 1)
4643             min = vr1->min;
4644           else if (cmp == -1)
4645             min = vr0->min;
4646           else
4647             {
4648               set_value_range_to_varying (vr0);
4649               return;
4650             }
4651
4652           /* Similarly, the upper limit of the new range is the
4653              maximum of the two ranges.  If they cannot be compared,
4654              the result is VARYING.  */
4655           cmp = compare_values (vr0->max, vr1->max);
4656           if (cmp == 0 || cmp == -1)
4657             max = vr1->max;
4658           else if (cmp == 1)
4659             max = vr0->max;
4660           else
4661             {
4662               set_value_range_to_varying (vr0);
4663               return;
4664             }
4665
4666           /* Check for useless ranges.  */
4667           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min))
4668               && ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
4669                   && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max))))
4670             {
4671               set_value_range_to_varying (vr0);
4672               return;
4673             }
4674
4675           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
4676              the two sets.  */
4677           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
4678             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
4679           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
4680             bitmap_clear (vr0->equiv);
4681
4682           set_value_range (vr0, vr0->type, min, max, vr0->equiv);
4683         }
4684       else
4685         goto no_meet;
4686     }
4687   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4688     {
4689       /* Two anti-ranges meet only if they are both identical.  */
4690       if (compare_values (vr0->min, vr1->min) == 0
4691           && compare_values (vr0->max, vr1->max) == 0
4692           && compare_values (vr0->min, vr0->max) == 0)
4693         {
4694           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
4695              the two sets.  */
4696           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
4697             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
4698           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
4699             bitmap_clear (vr0->equiv);
4700         }
4701       else
4702         goto no_meet;
4703     }
4704   else if (vr0->type == VR_ANTI_RANGE || vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4705     {
4706       /* A numeric range [VAL1, VAL2] and an anti-range ~[VAL3, VAL4]
4707          meet only if the ranges have an empty intersection.  The
4708          result of the meet operation is the anti-range.  */
4709       if (!symbolic_range_p (vr0)
4710           && !symbolic_range_p (vr1)
4711           && !value_ranges_intersect_p (vr0, vr1))
4712         {
4713           /* Copy most of VR1 into VR0.  Don't copy VR1's equivalence
4714              set.  We need to compute the intersection of the two
4715              equivalence sets.  */
4716           if (vr1->type == VR_ANTI_RANGE)
4717             set_value_range (vr0, vr1->type, vr1->min, vr1->max, vr0->equiv);
4718
4719           /* The resulting set of equivalences is the intersection of
4720              the two sets.  */
4721           if (vr0->equiv && vr1->equiv && vr0->equiv != vr1->equiv)
4722             bitmap_and_into (vr0->equiv, vr1->equiv);
4723           else if (vr0->equiv && !vr1->equiv)
4724             bitmap_clear (vr0->equiv);
4725         }
4726       else
4727         goto no_meet;
4728     }
4729   else
4730     gcc_unreachable ();
4731
4732   return;
4733
4734 no_meet:
4735   /* The two range VR0 and VR1 do not meet.  Before giving up and
4736      setting the result to VARYING, see if we can at least derive a
4737      useful anti-range.  FIXME, all this nonsense about distinguishing
4738      anti-ranges from ranges is necessary because of the odd
4739      semantics of range_includes_zero_p and friends.  */
4740   if (!symbolic_range_p (vr0)
4741       && ((vr0->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr0))
4742           || (vr0->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr0)))
4743       && !symbolic_range_p (vr1)
4744       && ((vr1->type == VR_RANGE && !range_includes_zero_p (vr1))
4745           || (vr1->type == VR_ANTI_RANGE && range_includes_zero_p (vr1))))
4746     {
4747       set_value_range_to_nonnull (vr0, TREE_TYPE (vr0->min));
4748
4749       /* Since this meet operation did not result from the meeting of
4750          two equivalent names, VR0 cannot have any equivalences.  */
4751       if (vr0->equiv)
4752         bitmap_clear (vr0->equiv);
4753     }
4754   else
4755     set_value_range_to_varying (vr0);
4756 }
4757
4758
4759 /* Visit all arguments for PHI node PHI that flow through executable
4760    edges.  If a valid value range can be derived from all the incoming
4761    value ranges, set a new range for the LHS of PHI.  */
4762
4763 static enum ssa_prop_result
4764 vrp_visit_phi_node (tree phi)
4765 {
4766   int i;
4767   tree lhs = PHI_RESULT (phi);
4768   value_range_t *lhs_vr = get_value_range (lhs);
4769   value_range_t vr_result = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
4770
4771   copy_value_range (&vr_result, lhs_vr);
4772
4773   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4774     {
4775       fprintf (dump_file, "\nVisiting PHI node: ");
4776       print_generic_expr (dump_file, phi, dump_flags);
4777     }
4778
4779   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
4780     {
4781       edge e = PHI_ARG_EDGE (phi, i);
4782
4783       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4784         {
4785           fprintf (dump_file,
4786               "\n    Argument #%d (%d -> %d %sexecutable)\n",
4787               i, e->src->index, e->dest->index,
4788               (e->flags & EDGE_EXECUTABLE) ? "" : "not ");
4789         }
4790
4791       if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
4792         {
4793           tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
4794           value_range_t vr_arg;
4795
4796           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
4797             vr_arg = *(get_value_range (arg));
4798           else
4799             {
4800               if (is_overflow_infinity (arg))
4801                 {
4802                   arg = copy_node (arg);
4803                   TREE_OVERFLOW (arg) = 0;
4804                 }
4805
4806               vr_arg.type = VR_RANGE;
4807               vr_arg.min = arg;
4808               vr_arg.max = arg;
4809               vr_arg.equiv = NULL;
4810             }
4811
4812           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
4813             {
4814               fprintf (dump_file, "\t");
4815               print_generic_expr (dump_file, arg, dump_flags);
4816               fprintf (dump_file, "\n\tValue: ");
4817               dump_value_range (dump_file, &vr_arg);
4818               fprintf (dump_file, "\n");
4819             }
4820
4821           vrp_meet (&vr_result, &vr_arg);
4822
4823           if (vr_result.type == VR_VARYING)
4824             break;
4825         }
4826     }
4827
4828   if (vr_result.type == VR_VARYING)
4829     goto varying;
4830
4831   /* To prevent infinite iterations in the algorithm, derive ranges
4832      when the new value is slightly bigger or smaller than the
4833      previous one.  */
4834   if (lhs_vr->type == VR_RANGE && vr_result.type == VR_RANGE)
4835     {
4836       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhs)))
4837         {
4838           int cmp_min = compare_values (lhs_vr->min, vr_result.min);
4839           int cmp_max = compare_values (lhs_vr->max, vr_result.max);
4840
4841           /* If the new minimum is smaller or larger than the previous
4842              one, go all the way to -INF.  In the first case, to avoid
4843              iterating millions of times to reach -INF, and in the
4844              other case to avoid infinite bouncing between different
4845              minimums.  */
4846           if (cmp_min > 0 || cmp_min < 0)
4847             {
4848               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it
4849                  to VARYING.  */
4850               if (vrp_val_is_max (vr_result.max))
4851                 goto varying;
4852
4853               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min))
4854                   || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
4855                 vr_result.min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.min));
4856               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min)))
4857                 vr_result.min =
4858                   negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.min));
4859               else
4860                 goto varying;
4861             }
4862
4863           /* Similarly, if the new maximum is smaller or larger than
4864              the previous one, go all the way to +INF.  */
4865           if (cmp_max < 0 || cmp_max > 0)
4866             {
4867               /* If we will end up with a (-INF, +INF) range, set it
4868                  to VARYING.  */
4869               if (vrp_val_is_min (vr_result.min))
4870                 goto varying;
4871
4872               if (!needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max))
4873                   || !vrp_var_may_overflow (lhs, phi))
4874                 vr_result.max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (vr_result.max));
4875               else if (supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max)))
4876                 vr_result.max =
4877                   positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (vr_result.max));
4878               else
4879                 goto varying;
4880             }
4881         }
4882     }
4883
4884   /* If the new range is different than the previous value, keep
4885      iterating.  */
4886   if (update_value_range (lhs, &vr_result))
4887     return SSA_PROP_INTERESTING;
4888
4889   /* Nothing changed, don't add outgoing edges.  */
4890   return SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
4891
4892   /* No match found.  Set the LHS to VARYING.  */
4893 varying:
4894   set_value_range_to_varying (lhs_vr);
4895   return SSA_PROP_VARYING;
4896 }
4897
4898 /* Simplify a division or modulo operator to a right shift or
4899    bitwise and if the first operand is unsigned or is greater
4900    than zero and the second operand is an exact power of two.  */
4901
4902 static void
4903 simplify_div_or_mod_using_ranges (tree stmt, tree rhs, enum tree_code rhs_code)
4904 {
4905   tree val = NULL;
4906   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4907   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4908
4909   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op)))
4910     {
4911       val = integer_one_node;
4912     }
4913   else
4914     {
4915       bool sop = false;
4916
4917       val = compare_range_with_value (GT_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
4918
4919       if (val
4920           && sop
4921           && integer_onep (val)
4922           && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
4923         {
4924           location_t locus;
4925
4926           if (!EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
4927             locus = input_location;
4928           else
4929             locus = EXPR_LOCATION (stmt);
4930           warning (OPT_Wstrict_overflow,
4931                    ("%Hassuming signed overflow does not occur when "
4932                     "simplifying / or %% to >> or &"),
4933                    &locus);
4934         }
4935     }
4936
4937   if (val && integer_onep (val))
4938     {
4939       tree t;
4940       tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4941       tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4942
4943       if (rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR)
4944         {
4945           t = build_int_cst (NULL_TREE, tree_log2 (op1));
4946           t = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4947         }
4948       else
4949         {
4950           t = build_int_cst (TREE_TYPE (op1), 1);
4951           t = int_const_binop (MINUS_EXPR, op1, t, 0);
4952           t = fold_convert (TREE_TYPE (op0), t);
4953           t = build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (op0), op0, t);
4954         }
4955
4956       TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
4957       update_stmt (stmt);
4958     }
4959 }
4960
4961 /* If the operand to an ABS_EXPR is >= 0, then eliminate the
4962    ABS_EXPR.  If the operand is <= 0, then simplify the
4963    ABS_EXPR into a NEGATE_EXPR.  */
4964
4965 static void
4966 simplify_abs_using_ranges (tree stmt, tree rhs)
4967 {
4968   tree val = NULL;
4969   tree op = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4970   tree type = TREE_TYPE (op);
4971   value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (rhs, 0));
4972
4973   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4974     {
4975       val = integer_zero_node;
4976     }
4977   else if (vr)
4978     {
4979       bool sop = false;
4980
4981       val = compare_range_with_value (LE_EXPR, vr, integer_zero_node, &sop);
4982       if (!val)
4983         {
4984           sop = false;
4985           val = compare_range_with_value (GE_EXPR, vr, integer_zero_node,
4986                                           &sop);
4987
4988           if (val)
4989             {
4990               if (integer_zerop (val))
4991                 val = integer_one_node;
4992               else if (integer_onep (val))
4993                 val = integer_zero_node;
4994             }
4995         }
4996
4997       if (val
4998           && (integer_onep (val) || integer_zerop (val)))
4999         {
5000           tree t;
5001
5002           if (sop && issue_strict_overflow_warning (WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC))
5003             {
5004               location_t locus;
5005
5006               if (!EXPR_HAS_LOCATION (stmt))
5007                 locus = input_location;
5008               else
5009                 locus = EXPR_LOCATION (stmt);
5010               warning (OPT_Wstrict_overflow,
5011                        ("%Hassuming signed overflow does not occur when "
5012                         "simplifying abs (X) to X or -X"),
5013                        &locus);
5014             }
5015
5016           if (integer_onep (val))
5017             t = build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (op), op);
5018           else
5019             t = op;
5020
5021           TREE_OPERAND (stmt, 1) = t;
5022           update_stmt (stmt);
5023         }
5024     }
5025 }
5026
5027 /* We are comparing trees OP0 and OP1 using COND_CODE.  OP0 has
5028    a known value range VR.
5029
5030    If there is one and only one value which will satisfy the
5031    conditional, then return that value.  Else return NULL.  */
5032
5033 static tree
5034 test_for_singularity (enum tree_code cond_code, tree op0,
5035                       tree op1, value_range_t *vr)
5036 {
5037   tree min = NULL;
5038   tree max = NULL;
5039
5040   /* Extract minimum/maximum values which satisfy the
5041      the conditional as it was written.  */
5042   if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
5043     {
5044       /* This should not be negative infinity; there is no overflow
5045          here.  */
5046       min = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (op0));
5047
5048       max = op1;
5049       if (cond_code == LT_EXPR && !is_overflow_infinity (max))
5050         {
5051           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
5052           max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), max, one);
5053           if (EXPR_P (max))
5054             TREE_NO_WARNING (max) = 1;
5055         }
5056     }
5057   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
5058     {
5059       /* This should not be positive infinity; there is no overflow
5060          here.  */
5061       max = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (op0));
5062
5063       min = op1;
5064       if (cond_code == GT_EXPR && !is_overflow_infinity (min))
5065         {
5066           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (op0), 1);
5067           min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (op0), min, one);
5068           if (EXPR_P (min))
5069             TREE_NO_WARNING (min) = 1;
5070         }
5071     }
5072
5073   /* Now refine the minimum and maximum values using any
5074      value range information we have for op0.  */
5075   if (min && max)
5076     {
5077       if (compare_values (vr->min, min) == -1)
5078         min = min;
5079       else
5080         min = vr->min;
5081       if (compare_values (vr->max, max) == 1)
5082         max = max;
5083       else
5084         max = vr->max;
5085
5086       /* If the new min/max values have converged to a single value,
5087          then there is only one value which can satisfy the condition,
5088          return that value.  */
5089       if (operand_equal_p (min, max, 0) && is_gimple_min_invariant (min))
5090         return min;
5091     }
5092   return NULL;
5093 }
5094
5095 /* Simplify a conditional using a relational operator to an equality
5096    test if the range information indicates only one value can satisfy
5097    the original conditional.  */
5098
5099 static void
5100 simplify_cond_using_ranges (tree stmt)
5101 {
5102   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
5103   tree op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
5104   tree op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
5105   enum tree_code cond_code = TREE_CODE (cond);
5106
5107   if (cond_code != NE_EXPR
5108       && cond_code != EQ_EXPR
5109       && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
5110       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5111       && is_gimple_min_invariant (op1))
5112     {
5113       value_range_t *vr = get_value_range (op0);
5114           
5115       /* If we have range information for OP0, then we might be
5116          able to simplify this conditional. */
5117       if (vr->type == VR_RANGE)
5118         {
5119           tree new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
5120
5121           if (new)
5122             {
5123               if (dump_file)
5124                 {
5125                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
5126                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
5127                   fprintf (dump_file, " into ");
5128                 }
5129
5130               COND_EXPR_COND (stmt)
5131                 = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
5132               update_stmt (stmt);
5133
5134               if (dump_file)
5135                 {
5136                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
5137                   fprintf (dump_file, "\n");
5138                 }
5139               return;
5140
5141             }
5142
5143           /* Try again after inverting the condition.  We only deal
5144              with integral types here, so no need to worry about
5145              issues with inverting FP comparisons.  */
5146           cond_code = invert_tree_comparison (cond_code, false);
5147           new = test_for_singularity (cond_code, op0, op1, vr);
5148
5149           if (new)
5150             {
5151               if (dump_file)
5152                 {
5153                   fprintf (dump_file, "Simplified relational ");
5154                   print_generic_expr (dump_file, cond, 0);
5155                   fprintf (dump_file, " into ");
5156                 }
5157
5158               COND_EXPR_COND (stmt)
5159                 = build2 (NE_EXPR, boolean_type_node, op0, new);
5160               update_stmt (stmt);
5161
5162               if (dump_file)
5163                 {
5164                   print_generic_expr (dump_file, COND_EXPR_COND (stmt), 0);
5165                   fprintf (dump_file, "\n");
5166                 }
5167               return;
5168
5169             }
5170         }
5171     }
5172 }
5173
5174 /* Simplify STMT using ranges if possible.  */
5175
5176 void
5177 simplify_stmt_using_ranges (tree stmt)
5178 {
5179   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
5180     {
5181       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
5182       enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
5183
5184       /* Transform TRUNC_DIV_EXPR and TRUNC_MOD_EXPR into RSHIFT_EXPR
5185          and BIT_AND_EXPR respectively if the first operand is greater
5186          than zero and the second operand is an exact power of two.  */
5187       if ((rhs_code == TRUNC_DIV_EXPR || rhs_code == TRUNC_MOD_EXPR)
5188           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0)))
5189           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
5190         simplify_div_or_mod_using_ranges (stmt, rhs, rhs_code);
5191
5192       /* Transform ABS (X) into X or -X as appropriate.  */
5193       if (rhs_code == ABS_EXPR
5194           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (rhs, 0)) == SSA_NAME
5195           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (rhs, 0))))
5196         simplify_abs_using_ranges (stmt, rhs);
5197     }
5198   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR
5199            && COMPARISON_CLASS_P (COND_EXPR_COND (stmt)))
5200     {
5201       simplify_cond_using_ranges (stmt);
5202     }
5203 }
5204
5205 /* Stack of dest,src equivalency pairs that need to be restored after
5206    each attempt to thread a block's incoming edge to an outgoing edge. 
5207
5208    A NULL entry is used to mark the end of pairs which need to be
5209    restored.  */
5210 static VEC(tree,heap) *stack;
5211
5212 /* A trivial wrapper so that we can present the generic jump threading
5213    code with a simple API for simplifying statements.  STMT is the
5214    statement we want to simplify, WITHIN_STMT provides the location
5215    for any overflow warnings.  */
5216
5217 static tree
5218 simplify_stmt_for_jump_threading (tree stmt, tree within_stmt)
5219 {
5220   /* We only use VRP information to simplify conditionals.  This is
5221      overly conservative, but it's unclear if doing more would be
5222      worth the compile time cost.  */
5223   if (TREE_CODE (stmt) != COND_EXPR)
5224     return NULL;
5225
5226   return vrp_evaluate_conditional (COND_EXPR_COND (stmt), within_stmt);
5227 }
5228
5229 /* Blocks which have more than one predecessor and more than
5230    one successor present jump threading opportunities.  ie,
5231    when the block is reached from a specific predecessor, we
5232    may be able to determine which of the outgoing edges will
5233    be traversed.  When this optimization applies, we are able
5234    to avoid conditionals at runtime and we may expose secondary
5235    optimization opportunities.
5236
5237    This routine is effectively a driver for the generic jump
5238    threading code.  It basically just presents the generic code
5239    with edges that may be suitable for jump threading.
5240
5241    Unlike DOM, we do not iterate VRP if jump threading was successful.
5242    While iterating may expose new opportunities for VRP, it is expected
5243    those opportunities would be very limited and the compile time cost
5244    to expose those opportunities would be significant. 
5245
5246    As jump threading opportunities are discovered, they are registered
5247    for later realization.  */
5248
5249 static void
5250 identify_jump_threads (void)
5251 {
5252   basic_block bb;
5253   tree dummy;
5254
5255   /* Ugh.  When substituting values earlier in this pass we can
5256      wipe the dominance information.  So rebuild the dominator
5257      information as we need it within the jump threading code.  */
5258   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5259
5260   /* We do not allow VRP information to be used for jump threading
5261      across a back edge in the CFG.  Otherwise it becomes too
5262      difficult to avoid eliminating loop exit tests.  Of course
5263      EDGE_DFS_BACK is not accurate at this time so we have to
5264      recompute it.  */
5265   mark_dfs_back_edges ();
5266
5267   /* Allocate our unwinder stack to unwind any temporary equivalences
5268      that might be recorded.  */
5269   stack = VEC_alloc (tree, heap, 20);
5270
5271   /* To avoid lots of silly node creation, we create a single
5272      conditional and just modify it in-place when attempting to
5273      thread jumps.  */
5274   dummy = build2 (EQ_EXPR, boolean_type_node, NULL, NULL);
5275   dummy = build3 (COND_EXPR, void_type_node, dummy, NULL, NULL);
5276
5277   /* Walk through all the blocks finding those which present a
5278      potential jump threading opportunity.  We could set this up
5279      as a dominator walker and record data during the walk, but
5280      I doubt it's worth the effort for the classes of jump
5281      threading opportunities we are trying to identify at this
5282      point in compilation.  */
5283   FOR_EACH_BB (bb)
5284     {
5285       tree last, cond;
5286
5287       /* If the generic jump threading code does not find this block
5288          interesting, then there is nothing to do.  */
5289       if (! potentially_threadable_block (bb))
5290         continue;
5291
5292       /* We only care about blocks ending in a COND_EXPR.  While there
5293          may be some value in handling SWITCH_EXPR here, I doubt it's
5294          terribly important.  */
5295       last = bsi_stmt (bsi_last (bb));
5296       if (TREE_CODE (last) != COND_EXPR)
5297         continue;
5298
5299       /* We're basically looking for any kind of conditional with
5300          integral type arguments.  */
5301       cond = COND_EXPR_COND (last);
5302       if ((TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
5303            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cond)))
5304           || (COMPARISON_CLASS_P (cond)
5305               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == SSA_NAME
5306               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 0)))
5307               && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 1)) == SSA_NAME
5308                   || is_gimple_min_invariant (TREE_OPERAND (cond, 1)))
5309               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)))))
5310         {
5311           edge_iterator ei;
5312           edge e;
5313
5314           /* We've got a block with multiple predecessors and multiple
5315              successors which also ends in a suitable conditional.  For
5316              each predecessor, see if we can thread it to a specific
5317              successor.  */
5318           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
5319             {
5320               /* Do not thread across back edges or abnormal edges
5321                  in the CFG.  */
5322               if (e->flags & (EDGE_DFS_BACK | EDGE_COMPLEX))
5323                 continue;
5324
5325               thread_across_edge (dummy, e, true,
5326                                   &stack,
5327                                   simplify_stmt_for_jump_threading);
5328             }
5329         }
5330     }
5331
5332   /* We do not actually update the CFG or SSA graphs at this point as
5333      ASSERT_EXPRs are still in the IL and cfg cleanup code does not yet
5334      handle ASSERT_EXPRs gracefully.  */
5335 }
5336
5337 /* We identified all the jump threading opportunities earlier, but could
5338    not transform the CFG at that time.  This routine transforms the
5339    CFG and arranges for the dominator tree to be rebuilt if necessary.
5340
5341    Note the SSA graph update will occur during the normal TODO
5342    processing by the pass manager.  */
5343 static void
5344 finalize_jump_threads (void)
5345 {
5346   bool cfg_altered = false;
5347   cfg_altered = thread_through_all_blocks ();
5348
5349   /* If we threaded jumps, then we need to recompute the dominance
5350      information, to safely do that we must clean up the CFG first.  */
5351   if (cfg_altered)
5352     {
5353       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5354       cleanup_tree_cfg ();
5355       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5356     }
5357   VEC_free (tree, heap, stack);
5358 }
5359
5360
5361 /* Traverse all the blocks folding conditionals with known ranges.  */
5362
5363 static void
5364 vrp_finalize (void)
5365 {
5366   size_t i;
5367   prop_value_t *single_val_range;
5368   bool do_value_subst_p;
5369
5370   if (dump_file)
5371     {
5372       fprintf (dump_file, "\nValue ranges after VRP:\n\n");
5373       dump_all_value_ranges (dump_file);
5374       fprintf (dump_file, "\n");
5375     }
5376
5377   /* We may have ended with ranges that have exactly one value.  Those
5378      values can be substituted as any other copy/const propagated
5379      value using substitute_and_fold.  */
5380   single_val_range = XNEWVEC (prop_value_t, num_ssa_names);
5381   memset (single_val_range, 0, num_ssa_names * sizeof (*single_val_range));
5382
5383   do_value_subst_p = false;
5384   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
5385     if (vr_value[i]
5386         && vr_value[i]->type == VR_RANGE
5387         && vr_value[i]->min == vr_value[i]->max)
5388       {
5389         single_val_range[i].value = vr_value[i]->min;
5390         do_value_subst_p = true;
5391       }
5392
5393   if (!do_value_subst_p)
5394     {
5395       /* We found no single-valued ranges, don't waste time trying to
5396          do single value substitution in substitute_and_fold.  */
5397       free (single_val_range);
5398       single_val_range = NULL;
5399     }
5400
5401   substitute_and_fold (single_val_range, true);
5402
5403   /* We must identify jump threading opportunities before we release
5404      the datastructures built by VRP.  */
5405   identify_jump_threads ();
5406
5407   /* Free allocated memory.  */
5408   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
5409     if (vr_value[i])
5410       {
5411         BITMAP_FREE (vr_value[i]->equiv);
5412         free (vr_value[i]);
5413       }
5414
5415   free (single_val_range);
5416   free (vr_value);
5417
5418   /* So that we can distinguish between VRP data being available
5419      and not available.  */
5420   vr_value = NULL;
5421 }
5422
5423
5424 /* Main entry point to VRP (Value Range Propagation).  This pass is
5425    loosely based on J. R. C. Patterson, ``Accurate Static Branch
5426    Prediction by Value Range Propagation,'' in SIGPLAN Conference on
5427    Programming Language Design and Implementation, pp. 67-78, 1995.
5428    Also available at http://citeseer.ist.psu.edu/patterson95accurate.html
5429
5430    This is essentially an SSA-CCP pass modified to deal with ranges
5431    instead of constants.
5432
5433    While propagating ranges, we may find that two or more SSA name
5434    have equivalent, though distinct ranges.  For instance,
5435
5436      1  x_9 = p_3->a;
5437      2  p_4 = ASSERT_EXPR <p_3, p_3 != 0>
5438      3  if (p_4 == q_2)
5439      4    p_5 = ASSERT_EXPR <p_4, p_4 == q_2>;
5440      5  endif
5441      6  if (q_2)
5442         
5443    In the code above, pointer p_5 has range [q_2, q_2], but from the
5444    code we can also determine that p_5 cannot be NULL and, if q_2 had
5445    a non-varying range, p_5's range should also be compatible with it.
5446
5447    These equivalences are created by two expressions: ASSERT_EXPR and
5448    copy operations.  Since p_5 is an assertion on p_4, and p_4 was the
5449    result of another assertion, then we can use the fact that p_5 and
5450    p_4 are equivalent when evaluating p_5's range.
5451
5452    Together with value ranges, we also propagate these equivalences
5453    between names so that we can take advantage of information from
5454    multiple ranges when doing final replacement.  Note that this
5455    equivalency relation is transitive but not symmetric.
5456    
5457    In the example above, p_5 is equivalent to p_4, q_2 and p_3, but we
5458    cannot assert that q_2 is equivalent to p_5 because q_2 may be used
5459    in contexts where that assertion does not hold (e.g., in line 6).
5460
5461    TODO, the main difference between this pass and Patterson's is that
5462    we do not propagate edge probabilities.  We only compute whether
5463    edges can be taken or not.  That is, instead of having a spectrum
5464    of jump probabilities between 0 and 1, we only deal with 0, 1 and
5465    DON'T KNOW.  In the future, it may be worthwhile to propagate
5466    probabilities to aid branch prediction.  */
5467
5468 static unsigned int
5469 execute_vrp (void)
5470 {
5471   insert_range_assertions ();
5472
5473   current_loops = loop_optimizer_init (LOOPS_NORMAL);
5474   if (current_loops)
5475     scev_initialize (current_loops);
5476
5477   vrp_initialize ();
5478   ssa_propagate (vrp_visit_stmt, vrp_visit_phi_node);
5479   vrp_finalize ();
5480
5481   if (current_loops)
5482     {
5483       scev_finalize ();
5484       loop_optimizer_finalize (current_loops);
5485       current_loops = NULL;
5486     }
5487
5488   /* ASSERT_EXPRs must be removed before finalizing jump threads
5489      as finalizing jump threads calls the CFG cleanup code which
5490      does not properly handle ASSERT_EXPRs.  */
5491   remove_range_assertions ();
5492
5493   /* If we exposed any new variables, go ahead and put them into
5494      SSA form now, before we handle jump threading.  This simplifies
5495      interactions between rewriting of _DECL nodes into SSA form
5496      and rewriting SSA_NAME nodes into SSA form after block
5497      duplication and CFG manipulation.  */
5498   update_ssa (TODO_update_ssa);
5499
5500   finalize_jump_threads ();
5501   return 0;
5502 }
5503
5504 static bool
5505 gate_vrp (void)
5506 {
5507   return flag_tree_vrp != 0;
5508 }
5509
5510 struct tree_opt_pass pass_vrp =
5511 {
5512   "vrp",                                /* name */
5513   gate_vrp,                             /* gate */
5514   execute_vrp,                          /* execute */
5515   NULL,                                 /* sub */
5516   NULL,                                 /* next */
5517   0,                                    /* static_pass_number */
5518   TV_TREE_VRP,                          /* tv_id */
5519   PROP_ssa | PROP_alias,                /* properties_required */
5520   0,                                    /* properties_provided */
5521   PROP_smt_usage,                       /* properties_destroyed */
5522   0,                                    /* todo_flags_start */
5523   TODO_cleanup_cfg
5524     | TODO_ggc_collect
5525     | TODO_verify_ssa
5526     | TODO_dump_func
5527     | TODO_update_ssa
5528     | TODO_update_smt_usage,                    /* todo_flags_finish */
5529   0                                     /* letter */
5530 };