]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - contrib/gcc/tree-ssa-propagate.c
MFC r368207,368607:
[FreeBSD/stable/10.git] / contrib / gcc / tree-ssa-propagate.c
1 /* Generic SSA value propagation engine.
2    Copyright (C) 2004, 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 it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by the
9    Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
10    later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14    FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15    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 the Free
19    Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20    02110-1301, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "ggc.h"
31 #include "basic-block.h"
32 #include "output.h"
33 #include "expr.h"
34 #include "function.h"
35 #include "diagnostic.h"
36 #include "timevar.h"
37 #include "tree-dump.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "tree-pass.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "langhooks.h"
42 #include "varray.h"
43 #include "vec.h"
44
45 /* This file implements a generic value propagation engine based on
46    the same propagation used by the SSA-CCP algorithm [1].
47
48    Propagation is performed by simulating the execution of every
49    statement that produces the value being propagated.  Simulation
50    proceeds as follows:
51
52    1- Initially, all edges of the CFG are marked not executable and
53       the CFG worklist is seeded with all the statements in the entry
54       basic block (block 0).
55
56    2- Every statement S is simulated with a call to the call-back
57       function SSA_PROP_VISIT_STMT.  This evaluation may produce 3
58       results:
59
60         SSA_PROP_NOT_INTERESTING: Statement S produces nothing of
61             interest and does not affect any of the work lists.
62
63         SSA_PROP_VARYING: The value produced by S cannot be determined
64             at compile time.  Further simulation of S is not required.
65             If S is a conditional jump, all the outgoing edges for the
66             block are considered executable and added to the work
67             list.
68
69         SSA_PROP_INTERESTING: S produces a value that can be computed
70             at compile time.  Its result can be propagated into the
71             statements that feed from S.  Furthermore, if S is a
72             conditional jump, only the edge known to be taken is added
73             to the work list.  Edges that are known not to execute are
74             never simulated.
75
76    3- PHI nodes are simulated with a call to SSA_PROP_VISIT_PHI.  The
77       return value from SSA_PROP_VISIT_PHI has the same semantics as
78       described in #2.
79
80    4- Three work lists are kept.  Statements are only added to these
81       lists if they produce one of SSA_PROP_INTERESTING or
82       SSA_PROP_VARYING.
83
84         CFG_BLOCKS contains the list of blocks to be simulated.
85             Blocks are added to this list if their incoming edges are
86             found executable.
87
88         VARYING_SSA_EDGES contains the list of statements that feed
89             from statements that produce an SSA_PROP_VARYING result.
90             These are simulated first to speed up processing.
91
92         INTERESTING_SSA_EDGES contains the list of statements that
93             feed from statements that produce an SSA_PROP_INTERESTING
94             result.
95
96    5- Simulation terminates when all three work lists are drained.
97
98    Before calling ssa_propagate, it is important to clear
99    DONT_SIMULATE_AGAIN for all the statements in the program that
100    should be simulated.  This initialization allows an implementation
101    to specify which statements should never be simulated.
102
103    It is also important to compute def-use information before calling
104    ssa_propagate.
105
106    References:
107
108      [1] Constant propagation with conditional branches,
109          Wegman and Zadeck, ACM TOPLAS 13(2):181-210.
110
111      [2] Building an Optimizing Compiler,
112          Robert Morgan, Butterworth-Heinemann, 1998, Section 8.9.
113
114      [3] Advanced Compiler Design and Implementation,
115          Steven Muchnick, Morgan Kaufmann, 1997, Section 12.6  */
116
117 /* Function pointers used to parameterize the propagation engine.  */
118 static ssa_prop_visit_stmt_fn ssa_prop_visit_stmt;
119 static ssa_prop_visit_phi_fn ssa_prop_visit_phi;
120
121 /* Use the TREE_DEPRECATED bitflag to mark statements that have been
122    added to one of the SSA edges worklists.  This flag is used to
123    avoid visiting statements unnecessarily when draining an SSA edge
124    worklist.  If while simulating a basic block, we find a statement with
125    STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST set, we clear it to prevent SSA edge
126    processing from visiting it again.  */
127 #define STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST(T)    TREE_DEPRECATED (T)
128
129 /* A bitmap to keep track of executable blocks in the CFG.  */
130 static sbitmap executable_blocks;
131
132 /* Array of control flow edges on the worklist.  */
133 static VEC(basic_block,heap) *cfg_blocks;
134
135 static unsigned int cfg_blocks_num = 0;
136 static int cfg_blocks_tail;
137 static int cfg_blocks_head;
138
139 static sbitmap bb_in_list;
140
141 /* Worklist of SSA edges which will need reexamination as their
142    definition has changed.  SSA edges are def-use edges in the SSA
143    web.  For each D-U edge, we store the target statement or PHI node
144    U.  */
145 static GTY(()) VEC(tree,gc) *interesting_ssa_edges;
146
147 /* Identical to INTERESTING_SSA_EDGES.  For performance reasons, the
148    list of SSA edges is split into two.  One contains all SSA edges
149    who need to be reexamined because their lattice value changed to
150    varying (this worklist), and the other contains all other SSA edges
151    to be reexamined (INTERESTING_SSA_EDGES).
152
153    Since most values in the program are VARYING, the ideal situation
154    is to move them to that lattice value as quickly as possible.
155    Thus, it doesn't make sense to process any other type of lattice
156    value until all VARYING values are propagated fully, which is one
157    thing using the VARYING worklist achieves.  In addition, if we
158    don't use a separate worklist for VARYING edges, we end up with
159    situations where lattice values move from
160    UNDEFINED->INTERESTING->VARYING instead of UNDEFINED->VARYING.  */
161 static GTY(()) VEC(tree,gc) *varying_ssa_edges;
162
163
164 /* Return true if the block worklist empty.  */
165
166 static inline bool
167 cfg_blocks_empty_p (void)
168 {
169   return (cfg_blocks_num == 0);
170 }
171
172
173 /* Add a basic block to the worklist.  The block must not be already
174    in the worklist, and it must not be the ENTRY or EXIT block.  */
175
176 static void 
177 cfg_blocks_add (basic_block bb)
178 {
179   bool head = false;
180
181   gcc_assert (bb != ENTRY_BLOCK_PTR && bb != EXIT_BLOCK_PTR);
182   gcc_assert (!TEST_BIT (bb_in_list, bb->index));
183
184   if (cfg_blocks_empty_p ())
185     {
186       cfg_blocks_tail = cfg_blocks_head = 0;
187       cfg_blocks_num = 1;
188     }
189   else
190     {
191       cfg_blocks_num++;
192       if (cfg_blocks_num > VEC_length (basic_block, cfg_blocks))
193         {
194           /* We have to grow the array now.  Adjust to queue to occupy
195              the full space of the original array.  We do not need to
196              initialize the newly allocated portion of the array
197              because we keep track of CFG_BLOCKS_HEAD and
198              CFG_BLOCKS_HEAD.  */
199           cfg_blocks_tail = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
200           cfg_blocks_head = 0;
201           VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 2 * cfg_blocks_tail);
202         }
203       /* Minor optimization: we prefer to see blocks with more
204          predecessors later, because there is more of a chance that
205          the incoming edges will be executable.  */
206       else if (EDGE_COUNT (bb->preds)
207                >= EDGE_COUNT (VEC_index (basic_block, cfg_blocks,
208                                          cfg_blocks_head)->preds))
209         cfg_blocks_tail = ((cfg_blocks_tail + 1)
210                            % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
211       else
212         {
213           if (cfg_blocks_head == 0)
214             cfg_blocks_head = VEC_length (basic_block, cfg_blocks);
215           --cfg_blocks_head;
216           head = true;
217         }
218     }
219
220   VEC_replace (basic_block, cfg_blocks,
221                head ? cfg_blocks_head : cfg_blocks_tail,
222                bb);
223   SET_BIT (bb_in_list, bb->index);
224 }
225
226
227 /* Remove a block from the worklist.  */
228
229 static basic_block
230 cfg_blocks_get (void)
231 {
232   basic_block bb;
233
234   bb = VEC_index (basic_block, cfg_blocks, cfg_blocks_head);
235
236   gcc_assert (!cfg_blocks_empty_p ());
237   gcc_assert (bb);
238
239   cfg_blocks_head = ((cfg_blocks_head + 1)
240                      % VEC_length (basic_block, cfg_blocks));
241   --cfg_blocks_num;
242   RESET_BIT (bb_in_list, bb->index);
243
244   return bb;
245 }
246
247
248 /* We have just defined a new value for VAR.  If IS_VARYING is true,
249    add all immediate uses of VAR to VARYING_SSA_EDGES, otherwise add
250    them to INTERESTING_SSA_EDGES.  */
251
252 static void
253 add_ssa_edge (tree var, bool is_varying)
254 {
255   imm_use_iterator iter;
256   use_operand_p use_p;
257
258   FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, iter, var)
259     {
260       tree use_stmt = USE_STMT (use_p);
261
262       if (!DONT_SIMULATE_AGAIN (use_stmt)
263           && !STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (use_stmt))
264         {
265           STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (use_stmt) = 1;
266           if (is_varying)
267             VEC_safe_push (tree, gc, varying_ssa_edges, use_stmt);
268           else
269             VEC_safe_push (tree, gc, interesting_ssa_edges, use_stmt);
270         }
271     }
272 }
273
274
275 /* Add edge E to the control flow worklist.  */
276
277 static void
278 add_control_edge (edge e)
279 {
280   basic_block bb = e->dest;
281   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
282     return;
283
284   /* If the edge had already been executed, skip it.  */
285   if (e->flags & EDGE_EXECUTABLE)
286     return;
287
288   e->flags |= EDGE_EXECUTABLE;
289
290   /* If the block is already in the list, we're done.  */
291   if (TEST_BIT (bb_in_list, bb->index))
292     return;
293
294   cfg_blocks_add (bb);
295
296   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
297     fprintf (dump_file, "Adding Destination of edge (%d -> %d) to worklist\n\n",
298         e->src->index, e->dest->index);
299 }
300
301
302 /* Simulate the execution of STMT and update the work lists accordingly.  */
303
304 static void
305 simulate_stmt (tree stmt)
306 {
307   enum ssa_prop_result val = SSA_PROP_NOT_INTERESTING;
308   edge taken_edge = NULL;
309   tree output_name = NULL_TREE;
310
311   /* Don't bother visiting statements that are already
312      considered varying by the propagator.  */
313   if (DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt))
314     return;
315
316   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
317     {
318       val = ssa_prop_visit_phi (stmt);
319       output_name = PHI_RESULT (stmt);
320     }
321   else
322     val = ssa_prop_visit_stmt (stmt, &taken_edge, &output_name);
323
324   if (val == SSA_PROP_VARYING)
325     {
326       DONT_SIMULATE_AGAIN (stmt) = 1;
327
328       /* If the statement produced a new varying value, add the SSA
329          edges coming out of OUTPUT_NAME.  */
330       if (output_name)
331         add_ssa_edge (output_name, true);
332
333       /* If STMT transfers control out of its basic block, add
334          all outgoing edges to the work list.  */
335       if (stmt_ends_bb_p (stmt))
336         {
337           edge e;
338           edge_iterator ei;
339           basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
340           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
341             add_control_edge (e);
342         }
343     }
344   else if (val == SSA_PROP_INTERESTING)
345     {
346       /* If the statement produced new value, add the SSA edges coming
347          out of OUTPUT_NAME.  */
348       if (output_name)
349         add_ssa_edge (output_name, false);
350
351       /* If we know which edge is going to be taken out of this block,
352          add it to the CFG work list.  */
353       if (taken_edge)
354         add_control_edge (taken_edge);
355     }
356 }
357
358 /* Process an SSA edge worklist.  WORKLIST is the SSA edge worklist to
359    drain.  This pops statements off the given WORKLIST and processes
360    them until there are no more statements on WORKLIST.
361    We take a pointer to WORKLIST because it may be reallocated when an
362    SSA edge is added to it in simulate_stmt.  */
363
364 static void
365 process_ssa_edge_worklist (VEC(tree,gc) **worklist)
366 {
367   /* Drain the entire worklist.  */
368   while (VEC_length (tree, *worklist) > 0)
369     {
370       basic_block bb;
371
372       /* Pull the statement to simulate off the worklist.  */
373       tree stmt = VEC_pop (tree, *worklist);
374
375       /* If this statement was already visited by simulate_block, then
376          we don't need to visit it again here.  */
377       if (!STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (stmt))
378         continue;
379
380       /* STMT is no longer in a worklist.  */
381       STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (stmt) = 0;
382
383       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
384         {
385           fprintf (dump_file, "\nSimulating statement (from ssa_edges): ");
386           print_generic_stmt (dump_file, stmt, dump_flags);
387         }
388
389       bb = bb_for_stmt (stmt);
390
391       /* PHI nodes are always visited, regardless of whether or not
392          the destination block is executable.  Otherwise, visit the
393          statement only if its block is marked executable.  */
394       if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE
395           || TEST_BIT (executable_blocks, bb->index))
396         simulate_stmt (stmt);
397     }
398 }
399
400
401 /* Simulate the execution of BLOCK.  Evaluate the statement associated
402    with each variable reference inside the block.  */
403
404 static void
405 simulate_block (basic_block block)
406 {
407   tree phi;
408
409   /* There is nothing to do for the exit block.  */
410   if (block == EXIT_BLOCK_PTR)
411     return;
412
413   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
414     fprintf (dump_file, "\nSimulating block %d\n", block->index);
415
416   /* Always simulate PHI nodes, even if we have simulated this block
417      before.  */
418   for (phi = phi_nodes (block); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
419     simulate_stmt (phi);
420
421   /* If this is the first time we've simulated this block, then we
422      must simulate each of its statements.  */
423   if (!TEST_BIT (executable_blocks, block->index))
424     {
425       block_stmt_iterator j;
426       unsigned int normal_edge_count;
427       edge e, normal_edge;
428       edge_iterator ei;
429
430       /* Note that we have simulated this block.  */
431       SET_BIT (executable_blocks, block->index);
432
433       for (j = bsi_start (block); !bsi_end_p (j); bsi_next (&j))
434         {
435           tree stmt = bsi_stmt (j);
436
437           /* If this statement is already in the worklist then
438              "cancel" it.  The reevaluation implied by the worklist
439              entry will produce the same value we generate here and
440              thus reevaluating it again from the worklist is
441              pointless.  */
442           if (STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (stmt))
443             STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (stmt) = 0;
444
445           simulate_stmt (stmt);
446         }
447
448       /* We can not predict when abnormal edges will be executed, so
449          once a block is considered executable, we consider any
450          outgoing abnormal edges as executable.
451
452          At the same time, if this block has only one successor that is
453          reached by non-abnormal edges, then add that successor to the
454          worklist.  */
455       normal_edge_count = 0;
456       normal_edge = NULL;
457       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
458         {
459           if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
460             add_control_edge (e);
461           else
462             {
463               normal_edge_count++;
464               normal_edge = e;
465             }
466         }
467
468       if (normal_edge_count == 1)
469         add_control_edge (normal_edge);
470     }
471 }
472
473
474 /* Initialize local data structures and work lists.  */
475
476 static void
477 ssa_prop_init (void)
478 {
479   edge e;
480   edge_iterator ei;
481   basic_block bb;
482   size_t i;
483
484   /* Worklists of SSA edges.  */
485   interesting_ssa_edges = VEC_alloc (tree, gc, 20);
486   varying_ssa_edges = VEC_alloc (tree, gc, 20);
487
488   executable_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
489   sbitmap_zero (executable_blocks);
490
491   bb_in_list = sbitmap_alloc (last_basic_block);
492   sbitmap_zero (bb_in_list);
493
494   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
495     dump_immediate_uses (dump_file);
496
497   cfg_blocks = VEC_alloc (basic_block, heap, 20);
498   VEC_safe_grow (basic_block, heap, cfg_blocks, 20);
499
500   /* Initialize the values for every SSA_NAME.  */
501   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
502     if (ssa_name (i))
503       SSA_NAME_VALUE (ssa_name (i)) = NULL_TREE;
504
505   /* Initially assume that every edge in the CFG is not executable.
506      (including the edges coming out of ENTRY_BLOCK_PTR).  */
507   FOR_ALL_BB (bb)
508     {
509       block_stmt_iterator si;
510
511       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
512         STMT_IN_SSA_EDGE_WORKLIST (bsi_stmt (si)) = 0;
513
514       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
515         e->flags &= ~EDGE_EXECUTABLE;
516     }
517
518   /* Seed the algorithm by adding the successors of the entry block to the
519      edge worklist.  */
520   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
521     add_control_edge (e);
522 }
523
524
525 /* Free allocated storage.  */
526
527 static void
528 ssa_prop_fini (void)
529 {
530   VEC_free (tree, gc, interesting_ssa_edges);
531   VEC_free (tree, gc, varying_ssa_edges);
532   VEC_free (basic_block, heap, cfg_blocks);
533   cfg_blocks = NULL;
534   sbitmap_free (bb_in_list);
535   sbitmap_free (executable_blocks);
536 }
537
538
539 /* Get the main expression from statement STMT.  */
540
541 tree
542 get_rhs (tree stmt)
543 {
544   enum tree_code code = TREE_CODE (stmt);
545
546   switch (code)
547     {
548     case RETURN_EXPR:
549       stmt = TREE_OPERAND (stmt, 0);
550       if (!stmt || TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
551         return stmt;
552       /* FALLTHRU */
553
554     case MODIFY_EXPR:
555       stmt = TREE_OPERAND (stmt, 1);
556       if (TREE_CODE (stmt) == WITH_SIZE_EXPR)
557         return TREE_OPERAND (stmt, 0);
558       else
559         return stmt;
560
561     case COND_EXPR:
562       return COND_EXPR_COND (stmt);
563     case SWITCH_EXPR:
564       return SWITCH_COND (stmt);
565     case GOTO_EXPR:
566       return GOTO_DESTINATION (stmt);
567     case LABEL_EXPR:
568       return LABEL_EXPR_LABEL (stmt);
569
570     default:
571       return stmt;
572     }
573 }
574
575
576 /* Set the main expression of *STMT_P to EXPR.  If EXPR is not a valid
577    GIMPLE expression no changes are done and the function returns
578    false.  */
579
580 bool
581 set_rhs (tree *stmt_p, tree expr)
582 {
583   tree stmt = *stmt_p, op;
584   enum tree_code code = TREE_CODE (expr);
585   stmt_ann_t ann;
586   tree var;
587   ssa_op_iter iter;
588
589   /* Verify the constant folded result is valid gimple.  */
590   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
591     {
592       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0))
593           || !is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 1)))
594         return false;
595     }
596   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
597     {
598       if (!is_gimple_val (TREE_OPERAND (expr, 0)))
599         return false;
600     }
601   else if (code == ADDR_EXPR)
602     {
603       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == ARRAY_REF
604           && !is_gimple_val (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (expr, 0), 1)))
605         return false;
606     }
607   else if (code == COMPOUND_EXPR
608            || code == MODIFY_EXPR)
609     return false;
610
611   if (EXPR_HAS_LOCATION (stmt)
612       && EXPR_P (expr)
613       && ! EXPR_HAS_LOCATION (expr)
614       && TREE_SIDE_EFFECTS (expr)
615       && TREE_CODE (expr) != LABEL_EXPR)
616     SET_EXPR_LOCATION (expr, EXPR_LOCATION (stmt));
617
618   switch (TREE_CODE (stmt))
619     {
620     case RETURN_EXPR:
621       op = TREE_OPERAND (stmt, 0);
622       if (TREE_CODE (op) != MODIFY_EXPR)
623         {
624           TREE_OPERAND (stmt, 0) = expr;
625           break;
626         }
627       stmt = op;
628       /* FALLTHRU */
629
630     case MODIFY_EXPR:
631       op = TREE_OPERAND (stmt, 1);
632       if (TREE_CODE (op) == WITH_SIZE_EXPR)
633         stmt = op;
634       TREE_OPERAND (stmt, 1) = expr;
635       break;
636
637     case COND_EXPR:
638       if (!is_gimple_condexpr (expr))
639         return false;
640       COND_EXPR_COND (stmt) = expr;
641       break;
642     case SWITCH_EXPR:
643       SWITCH_COND (stmt) = expr;
644       break;
645     case GOTO_EXPR:
646       GOTO_DESTINATION (stmt) = expr;
647       break;
648     case LABEL_EXPR:
649       LABEL_EXPR_LABEL (stmt) = expr;
650       break;
651
652     default:
653       /* Replace the whole statement with EXPR.  If EXPR has no side
654          effects, then replace *STMT_P with an empty statement.  */
655       ann = stmt_ann (stmt);
656       *stmt_p = TREE_SIDE_EFFECTS (expr) ? expr : build_empty_stmt ();
657       (*stmt_p)->common.ann = (tree_ann_t) ann;
658
659       if (in_ssa_p
660           && TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
661         {
662           /* Fix all the SSA_NAMEs created by *STMT_P to point to its new
663              replacement.  */
664           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (var, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
665             {
666               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
667                 SSA_NAME_DEF_STMT (var) = *stmt_p;
668             }
669         }
670       break;
671     }
672
673   return true;
674 }
675
676
677 /* Entry point to the propagation engine.
678
679    VISIT_STMT is called for every statement visited.
680    VISIT_PHI is called for every PHI node visited.  */
681
682 void
683 ssa_propagate (ssa_prop_visit_stmt_fn visit_stmt,
684                ssa_prop_visit_phi_fn visit_phi)
685 {
686   ssa_prop_visit_stmt = visit_stmt;
687   ssa_prop_visit_phi = visit_phi;
688
689   ssa_prop_init ();
690
691   /* Iterate until the worklists are empty.  */
692   while (!cfg_blocks_empty_p () 
693          || VEC_length (tree, interesting_ssa_edges) > 0
694          || VEC_length (tree, varying_ssa_edges) > 0)
695     {
696       if (!cfg_blocks_empty_p ())
697         {
698           /* Pull the next block to simulate off the worklist.  */
699           basic_block dest_block = cfg_blocks_get ();
700           simulate_block (dest_block);
701         }
702
703       /* In order to move things to varying as quickly as
704          possible,process the VARYING_SSA_EDGES worklist first.  */
705       process_ssa_edge_worklist (&varying_ssa_edges);
706
707       /* Now process the INTERESTING_SSA_EDGES worklist.  */
708       process_ssa_edge_worklist (&interesting_ssa_edges);
709     }
710
711   ssa_prop_fini ();
712 }
713
714
715 /* Return the first V_MAY_DEF or V_MUST_DEF operand for STMT.  */
716
717 tree
718 first_vdef (tree stmt)
719 {
720   ssa_op_iter iter;
721   tree op;
722
723   /* Simply return the first operand we arrive at.  */
724   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
725     return (op);
726
727   gcc_unreachable ();
728 }
729
730
731 /* Return true if STMT is of the form 'LHS = mem_ref', where 'mem_ref'
732    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
733    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
734    because they are not interesting for the optimizers.  */
735
736 bool
737 stmt_makes_single_load (tree stmt)
738 {
739   tree rhs;
740
741   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
742     return false;
743
744   if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VMAYDEF|SSA_OP_VUSE))
745     return false;
746
747   rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
748   STRIP_NOPS (rhs);
749
750   return (!TREE_THIS_VOLATILE (rhs)
751           && (DECL_P (rhs)
752               || REFERENCE_CLASS_P (rhs)));
753 }
754
755
756 /* Return true if STMT is of the form 'mem_ref = RHS', where 'mem_ref'
757    is a non-volatile pointer dereference, a structure reference or a
758    reference to a single _DECL.  Ignore volatile memory references
759    because they are not interesting for the optimizers.  */
760
761 bool
762 stmt_makes_single_store (tree stmt)
763 {
764   tree lhs;
765
766   if (TREE_CODE (stmt) != MODIFY_EXPR)
767     return false;
768
769   if (ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VMAYDEF|SSA_OP_VMUSTDEF))
770     return false;
771
772   lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
773   STRIP_NOPS (lhs);
774
775   return (!TREE_THIS_VOLATILE (lhs)
776           && (DECL_P (lhs)
777               || REFERENCE_CLASS_P (lhs)));
778 }
779
780
781 /* If STMT makes a single memory load and all the virtual use operands
782    have the same value in array VALUES, return it.  Otherwise, return
783    NULL.  */
784
785 prop_value_t *
786 get_value_loaded_by (tree stmt, prop_value_t *values)
787 {
788   ssa_op_iter i;
789   tree vuse;
790   prop_value_t *prev_val = NULL;
791   prop_value_t *val = NULL;
792
793   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (vuse, stmt, i, SSA_OP_VIRTUAL_USES)
794     {
795       val = &values[SSA_NAME_VERSION (vuse)];
796       if (prev_val && prev_val->value != val->value)
797         return NULL;
798       prev_val = val;
799     }
800
801   return val;
802 }
803
804
805 /* Propagation statistics.  */
806 struct prop_stats_d
807 {
808   long num_const_prop;
809   long num_copy_prop;
810   long num_pred_folded;
811 };
812
813 static struct prop_stats_d prop_stats;
814
815 /* Replace USE references in statement STMT with the values stored in
816    PROP_VALUE. Return true if at least one reference was replaced.  If
817    REPLACED_ADDRESSES_P is given, it will be set to true if an address
818    constant was replaced.  */
819
820 bool
821 replace_uses_in (tree stmt, bool *replaced_addresses_p,
822                  prop_value_t *prop_value)
823 {
824   bool replaced = false;
825   use_operand_p use;
826   ssa_op_iter iter;
827
828   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use, stmt, iter, SSA_OP_USE)
829     {
830       tree tuse = USE_FROM_PTR (use);
831       tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (tuse)].value;
832
833       if (val == tuse || val == NULL_TREE)
834         continue;
835
836       if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
837           && !may_propagate_copy_into_asm (tuse))
838         continue;
839
840       if (!may_propagate_copy (tuse, val))
841         continue;
842
843       if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
844         prop_stats.num_const_prop++;
845       else
846         prop_stats.num_copy_prop++;
847
848       propagate_value (use, val);
849
850       replaced = true;
851       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (tuse)) && replaced_addresses_p)
852         *replaced_addresses_p = true;
853     }
854
855   return replaced;
856 }
857
858
859 /* Replace the VUSE references in statement STMT with the values
860    stored in PROP_VALUE.  Return true if a reference was replaced.  If
861    REPLACED_ADDRESSES_P is given, it will be set to true if an address
862    constant was replaced.
863
864    Replacing VUSE operands is slightly more complex than replacing
865    regular USEs.  We are only interested in two types of replacements
866    here:
867    
868    1- If the value to be replaced is a constant or an SSA name for a
869       GIMPLE register, then we are making a copy/constant propagation
870       from a memory store.  For instance,
871
872         # a_3 = V_MAY_DEF <a_2>
873         a.b = x_1;
874         ...
875         # VUSE <a_3>
876         y_4 = a.b;
877
878       This replacement is only possible iff STMT is an assignment
879       whose RHS is identical to the LHS of the statement that created
880       the VUSE(s) that we are replacing.  Otherwise, we may do the
881       wrong replacement:
882
883         # a_3 = V_MAY_DEF <a_2>
884         # b_5 = V_MAY_DEF <b_4>
885         *p = 10;
886         ...
887         # VUSE <b_5>
888         x_8 = b;
889
890       Even though 'b_5' acquires the value '10' during propagation,
891       there is no way for the propagator to tell whether the
892       replacement is correct in every reached use, because values are
893       computed at definition sites.  Therefore, when doing final
894       substitution of propagated values, we have to check each use
895       site.  Since the RHS of STMT ('b') is different from the LHS of
896       the originating statement ('*p'), we cannot replace 'b' with
897       '10'.
898
899       Similarly, when merging values from PHI node arguments,
900       propagators need to take care not to merge the same values
901       stored in different locations:
902
903                 if (...)
904                   # a_3 = V_MAY_DEF <a_2>
905                   a.b = 3;
906                 else
907                   # a_4 = V_MAY_DEF <a_2>
908                   a.c = 3;
909                 # a_5 = PHI <a_3, a_4>
910
911       It would be wrong to propagate '3' into 'a_5' because that
912       operation merges two stores to different memory locations.
913
914
915    2- If the value to be replaced is an SSA name for a virtual
916       register, then we simply replace each VUSE operand with its
917       value from PROP_VALUE.  This is the same replacement done by
918       replace_uses_in.  */
919
920 static bool
921 replace_vuses_in (tree stmt, bool *replaced_addresses_p,
922                   prop_value_t *prop_value)
923 {
924   bool replaced = false;
925   ssa_op_iter iter;
926   use_operand_p vuse;
927
928   if (stmt_makes_single_load (stmt))
929     {
930       /* If STMT is an assignment whose RHS is a single memory load,
931          see if we are trying to propagate a constant or a GIMPLE
932          register (case #1 above).  */
933       prop_value_t *val = get_value_loaded_by (stmt, prop_value);
934       tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
935
936       if (val
937           && val->value
938           && (is_gimple_reg (val->value)
939               || is_gimple_min_invariant (val->value))
940           && simple_cst_equal (rhs, val->mem_ref) == 1)
941
942         {
943           /* If we are replacing a constant address, inform our
944              caller.  */
945           if (TREE_CODE (val->value) != SSA_NAME
946               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 1)))
947               && replaced_addresses_p)
948             *replaced_addresses_p = true;
949
950           /* We can only perform the substitution if the load is done
951              from the same memory location as the original store.
952              Since we already know that there are no intervening
953              stores between DEF_STMT and STMT, we only need to check
954              that the RHS of STMT is the same as the memory reference
955              propagated together with the value.  */
956           TREE_OPERAND (stmt, 1) = val->value;
957
958           if (TREE_CODE (val->value) != SSA_NAME)
959             prop_stats.num_const_prop++;
960           else
961             prop_stats.num_copy_prop++;
962
963           /* Since we have replaced the whole RHS of STMT, there
964              is no point in checking the other VUSEs, as they will
965              all have the same value.  */
966           return true;
967         }
968     }
969
970   /* Otherwise, the values for every VUSE operand must be other
971      SSA_NAMEs that can be propagated into STMT.  */
972   FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (vuse, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_USES)
973     {
974       tree var = USE_FROM_PTR (vuse);
975       tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (var)].value;
976
977       if (val == NULL_TREE || var == val)
978         continue;
979
980       /* Constants and copies propagated between real and virtual
981          operands are only possible in the cases handled above.  They
982          should be ignored in any other context.  */
983       if (is_gimple_min_invariant (val) || is_gimple_reg (val))
984         continue;
985
986       propagate_value (vuse, val);
987       prop_stats.num_copy_prop++;
988       replaced = true;
989     }
990
991   return replaced;
992 }
993
994
995 /* Replace propagated values into all the arguments for PHI using the
996    values from PROP_VALUE.  */
997
998 static void
999 replace_phi_args_in (tree phi, prop_value_t *prop_value)
1000 {
1001   int i;
1002   bool replaced = false;
1003   tree prev_phi = NULL;
1004
1005   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1006     prev_phi = unshare_expr (phi);
1007
1008   for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (phi); i++)
1009     {
1010       tree arg = PHI_ARG_DEF (phi, i);
1011
1012       if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
1013         {
1014           tree val = prop_value[SSA_NAME_VERSION (arg)].value;
1015
1016           if (val && val != arg && may_propagate_copy (arg, val))
1017             {
1018               if (TREE_CODE (val) != SSA_NAME)
1019                 prop_stats.num_const_prop++;
1020               else
1021                 prop_stats.num_copy_prop++;
1022
1023               propagate_value (PHI_ARG_DEF_PTR (phi, i), val);
1024               replaced = true;
1025
1026               /* If we propagated a copy and this argument flows
1027                  through an abnormal edge, update the replacement
1028                  accordingly.  */
1029               if (TREE_CODE (val) == SSA_NAME
1030                   && PHI_ARG_EDGE (phi, i)->flags & EDGE_ABNORMAL)
1031                 SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (val) = 1;
1032             }
1033         }
1034     }
1035   
1036   if (replaced && dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1037     {
1038       fprintf (dump_file, "Folded PHI node: ");
1039       print_generic_stmt (dump_file, prev_phi, TDF_SLIM);
1040       fprintf (dump_file, "           into: ");
1041       print_generic_stmt (dump_file, phi, TDF_SLIM);
1042       fprintf (dump_file, "\n");
1043     }
1044 }
1045
1046
1047 /* If STMT has a predicate whose value can be computed using the value
1048    range information computed by VRP, compute its value and return true.
1049    Otherwise, return false.  */
1050
1051 static bool
1052 fold_predicate_in (tree stmt)
1053 {
1054   tree *pred_p = NULL;
1055   bool modify_expr_p = false;
1056   tree val;
1057
1058   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
1059       && COMPARISON_CLASS_P (TREE_OPERAND (stmt, 1)))
1060     {
1061       modify_expr_p = true;
1062       pred_p = &TREE_OPERAND (stmt, 1);
1063     }
1064   else if (TREE_CODE (stmt) == COND_EXPR)
1065     pred_p = &COND_EXPR_COND (stmt);
1066   else
1067     return false;
1068
1069   val = vrp_evaluate_conditional (*pred_p, stmt);
1070   if (val)
1071     {
1072       if (modify_expr_p)
1073         val = fold_convert (TREE_TYPE (*pred_p), val);
1074       
1075       if (dump_file)
1076         {
1077           fprintf (dump_file, "Folding predicate ");
1078           print_generic_expr (dump_file, *pred_p, 0);
1079           fprintf (dump_file, " to ");
1080           print_generic_expr (dump_file, val, 0);
1081           fprintf (dump_file, "\n");
1082         }
1083
1084       prop_stats.num_pred_folded++;
1085       *pred_p = val;
1086       return true;
1087     }
1088
1089   return false;
1090 }
1091
1092
1093 /* Perform final substitution and folding of propagated values.
1094
1095    PROP_VALUE[I] contains the single value that should be substituted
1096    at every use of SSA name N_I.  If PROP_VALUE is NULL, no values are
1097    substituted.
1098
1099    If USE_RANGES_P is true, statements that contain predicate
1100    expressions are evaluated with a call to vrp_evaluate_conditional.
1101    This will only give meaningful results when called from tree-vrp.c
1102    (the information used by vrp_evaluate_conditional is built by the
1103    VRP pass).  */
1104
1105 void
1106 substitute_and_fold (prop_value_t *prop_value, bool use_ranges_p)
1107 {
1108   basic_block bb;
1109
1110   if (prop_value == NULL && !use_ranges_p)
1111     return;
1112
1113   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1114     fprintf (dump_file, "\nSubstituing values and folding statements\n\n");
1115
1116   memset (&prop_stats, 0, sizeof (prop_stats));
1117
1118   /* Substitute values in every statement of every basic block.  */
1119   FOR_EACH_BB (bb)
1120     {
1121       block_stmt_iterator i;
1122       tree phi;
1123
1124       /* Propagate known values into PHI nodes.  */
1125       if (prop_value)
1126         for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1127           replace_phi_args_in (phi, prop_value);
1128
1129       for (i = bsi_start (bb); !bsi_end_p (i); bsi_next (&i))
1130         {
1131           bool replaced_address, did_replace;
1132           tree prev_stmt = NULL;
1133           tree stmt = bsi_stmt (i);
1134
1135           /* Ignore ASSERT_EXPRs.  They are used by VRP to generate
1136              range information for names and they are discarded
1137              afterwards.  */
1138           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
1139               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ASSERT_EXPR)
1140             continue;
1141
1142           /* Replace the statement with its folded version and mark it
1143              folded.  */
1144           did_replace = false;
1145           replaced_address = false;
1146           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1147             prev_stmt = unshare_expr (stmt);
1148
1149           /* If we have range information, see if we can fold
1150              predicate expressions.  */
1151           if (use_ranges_p)
1152             did_replace = fold_predicate_in (stmt);
1153
1154           if (prop_value)
1155             {
1156               /* Only replace real uses if we couldn't fold the
1157                  statement using value range information (value range
1158                  information is not collected on virtuals, so we only
1159                  need to check this for real uses).  */
1160               if (!did_replace)
1161                 did_replace |= replace_uses_in (stmt, &replaced_address,
1162                                                 prop_value);
1163
1164               did_replace |= replace_vuses_in (stmt, &replaced_address,
1165                                                prop_value);
1166             }
1167
1168           /* If we made a replacement, fold and cleanup the statement.  */
1169           if (did_replace)
1170             {
1171               tree old_stmt = stmt;
1172               tree rhs;
1173
1174               fold_stmt (bsi_stmt_ptr (i));
1175               stmt = bsi_stmt (i);
1176
1177               /* If we folded a builtin function, we'll likely
1178                  need to rename VDEFs.  */
1179               mark_new_vars_to_rename (stmt);
1180
1181               /* If we cleaned up EH information from the statement,
1182                  remove EH edges.  */
1183               if (maybe_clean_or_replace_eh_stmt (old_stmt, stmt))
1184                 tree_purge_dead_eh_edges (bb);
1185
1186               rhs = get_rhs (stmt);
1187               if (TREE_CODE (rhs) == ADDR_EXPR)
1188                 recompute_tree_invariant_for_addr_expr (rhs);
1189
1190               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1191                 {
1192                   fprintf (dump_file, "Folded statement: ");
1193                   print_generic_stmt (dump_file, prev_stmt, TDF_SLIM);
1194                   fprintf (dump_file, "            into: ");
1195                   print_generic_stmt (dump_file, stmt, TDF_SLIM);
1196                   fprintf (dump_file, "\n");
1197                 }
1198             }
1199
1200           /* Some statements may be simplified using ranges.  For
1201              example, division may be replaced by shifts, modulo
1202              replaced with bitwise and, etc.   Do this after 
1203              substituting constants, folding, etc so that we're
1204              presented with a fully propagated, canonicalized
1205              statement.  */
1206           if (use_ranges_p)
1207             simplify_stmt_using_ranges (stmt);
1208
1209         }
1210     }
1211
1212   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
1213     {
1214       fprintf (dump_file, "Constants propagated: %6ld\n",
1215                prop_stats.num_const_prop);
1216       fprintf (dump_file, "Copies propagated:    %6ld\n",
1217                prop_stats.num_copy_prop);
1218       fprintf (dump_file, "Predicates folded:    %6ld\n",
1219                prop_stats.num_pred_folded);
1220     }
1221 }
1222
1223 #include "gt-tree-ssa-propagate.h"