Update change log
[platform/upstream/gcc48.git] / gcc / tree-if-conv.c
1 /* If-conversion for vectorizer.
2    Copyright (C) 2004-2013 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Devang Patel <dpatel@apple.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 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 COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 /* This pass implements a tree level if-conversion of loops.  Its
22    initial goal is to help the vectorizer to vectorize loops with
23    conditions.
24
25    A short description of if-conversion:
26
27      o Decide if a loop is if-convertible or not.
28      o Walk all loop basic blocks in breadth first order (BFS order).
29        o Remove conditional statements (at the end of basic block)
30          and propagate condition into destination basic blocks'
31          predicate list.
32        o Replace modify expression with conditional modify expression
33          using current basic block's condition.
34      o Merge all basic blocks
35        o Replace phi nodes with conditional modify expr
36        o Merge all basic blocks into header
37
38      Sample transformation:
39
40      INPUT
41      -----
42
43      # i_23 = PHI <0(0), i_18(10)>;
44      <L0>:;
45      j_15 = A[i_23];
46      if (j_15 > 41) goto <L1>; else goto <L17>;
47
48      <L17>:;
49      goto <bb 3> (<L3>);
50
51      <L1>:;
52
53      # iftmp.2_4 = PHI <0(8), 42(2)>;
54      <L3>:;
55      A[i_23] = iftmp.2_4;
56      i_18 = i_23 + 1;
57      if (i_18 <= 15) goto <L19>; else goto <L18>;
58
59      <L19>:;
60      goto <bb 1> (<L0>);
61
62      <L18>:;
63
64      OUTPUT
65      ------
66
67      # i_23 = PHI <0(0), i_18(10)>;
68      <L0>:;
69      j_15 = A[i_23];
70
71      <L3>:;
72      iftmp.2_4 = j_15 > 41 ? 42 : 0;
73      A[i_23] = iftmp.2_4;
74      i_18 = i_23 + 1;
75      if (i_18 <= 15) goto <L19>; else goto <L18>;
76
77      <L19>:;
78      goto <bb 1> (<L0>);
79
80      <L18>:;
81 */
82
83 #include "config.h"
84 #include "system.h"
85 #include "coretypes.h"
86 #include "tm.h"
87 #include "tree.h"
88 #include "flags.h"
89 #include "basic-block.h"
90 #include "gimple-pretty-print.h"
91 #include "tree-flow.h"
92 #include "cfgloop.h"
93 #include "tree-chrec.h"
94 #include "tree-data-ref.h"
95 #include "tree-scalar-evolution.h"
96 #include "tree-pass.h"
97 #include "dbgcnt.h"
98
99 /* List of basic blocks in if-conversion-suitable order.  */
100 static basic_block *ifc_bbs;
101
102 /* Structure used to predicate basic blocks.  This is attached to the
103    ->aux field of the BBs in the loop to be if-converted.  */
104 typedef struct bb_predicate_s {
105
106   /* The condition under which this basic block is executed.  */
107   tree predicate;
108
109   /* PREDICATE is gimplified, and the sequence of statements is
110      recorded here, in order to avoid the duplication of computations
111      that occur in previous conditions.  See PR44483.  */
112   gimple_seq predicate_gimplified_stmts;
113 } *bb_predicate_p;
114
115 /* Returns true when the basic block BB has a predicate.  */
116
117 static inline bool
118 bb_has_predicate (basic_block bb)
119 {
120   return bb->aux != NULL;
121 }
122
123 /* Returns the gimplified predicate for basic block BB.  */
124
125 static inline tree
126 bb_predicate (basic_block bb)
127 {
128   return ((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate;
129 }
130
131 /* Sets the gimplified predicate COND for basic block BB.  */
132
133 static inline void
134 set_bb_predicate (basic_block bb, tree cond)
135 {
136   gcc_assert ((TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR
137                && is_gimple_condexpr (TREE_OPERAND (cond, 0)))
138               || is_gimple_condexpr (cond));
139   ((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate = cond;
140 }
141
142 /* Returns the sequence of statements of the gimplification of the
143    predicate for basic block BB.  */
144
145 static inline gimple_seq
146 bb_predicate_gimplified_stmts (basic_block bb)
147 {
148   return ((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate_gimplified_stmts;
149 }
150
151 /* Sets the sequence of statements STMTS of the gimplification of the
152    predicate for basic block BB.  */
153
154 static inline void
155 set_bb_predicate_gimplified_stmts (basic_block bb, gimple_seq stmts)
156 {
157   ((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate_gimplified_stmts = stmts;
158 }
159
160 /* Adds the sequence of statements STMTS to the sequence of statements
161    of the predicate for basic block BB.  */
162
163 static inline void
164 add_bb_predicate_gimplified_stmts (basic_block bb, gimple_seq stmts)
165 {
166   gimple_seq_add_seq
167     (&(((bb_predicate_p) bb->aux)->predicate_gimplified_stmts), stmts);
168 }
169
170 /* Initializes to TRUE the predicate of basic block BB.  */
171
172 static inline void
173 init_bb_predicate (basic_block bb)
174 {
175   bb->aux = XNEW (struct bb_predicate_s);
176   set_bb_predicate_gimplified_stmts (bb, NULL);
177   set_bb_predicate (bb, boolean_true_node);
178 }
179
180 /* Free the predicate of basic block BB.  */
181
182 static inline void
183 free_bb_predicate (basic_block bb)
184 {
185   gimple_seq stmts;
186
187   if (!bb_has_predicate (bb))
188     return;
189
190   /* Release the SSA_NAMEs created for the gimplification of the
191      predicate.  */
192   stmts = bb_predicate_gimplified_stmts (bb);
193   if (stmts)
194     {
195       gimple_stmt_iterator i;
196
197       for (i = gsi_start (stmts); !gsi_end_p (i); gsi_next (&i))
198         free_stmt_operands (gsi_stmt (i));
199     }
200
201   free (bb->aux);
202   bb->aux = NULL;
203 }
204
205 /* Free the predicate of BB and reinitialize it with the true
206    predicate.  */
207
208 static inline void
209 reset_bb_predicate (basic_block bb)
210 {
211   free_bb_predicate (bb);
212   init_bb_predicate (bb);
213 }
214
215 /* Returns a new SSA_NAME of type TYPE that is assigned the value of
216    the expression EXPR.  Inserts the statement created for this
217    computation before GSI and leaves the iterator GSI at the same
218    statement.  */
219
220 static tree
221 ifc_temp_var (tree type, tree expr, gimple_stmt_iterator *gsi)
222 {
223   tree new_name = make_temp_ssa_name (type, NULL, "_ifc_");
224   gimple stmt = gimple_build_assign (new_name, expr);
225   gsi_insert_before (gsi, stmt, GSI_SAME_STMT);
226   return new_name;
227 }
228
229 /* Return true when COND is a true predicate.  */
230
231 static inline bool
232 is_true_predicate (tree cond)
233 {
234   return (cond == NULL_TREE
235           || cond == boolean_true_node
236           || integer_onep (cond));
237 }
238
239 /* Returns true when BB has a predicate that is not trivial: true or
240    NULL_TREE.  */
241
242 static inline bool
243 is_predicated (basic_block bb)
244 {
245   return !is_true_predicate (bb_predicate (bb));
246 }
247
248 /* Parses the predicate COND and returns its comparison code and
249    operands OP0 and OP1.  */
250
251 static enum tree_code
252 parse_predicate (tree cond, tree *op0, tree *op1)
253 {
254   gimple s;
255
256   if (TREE_CODE (cond) == SSA_NAME
257       && is_gimple_assign (s = SSA_NAME_DEF_STMT (cond)))
258     {
259       if (TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (s)) == tcc_comparison)
260         {
261           *op0 = gimple_assign_rhs1 (s);
262           *op1 = gimple_assign_rhs2 (s);
263           return gimple_assign_rhs_code (s);
264         }
265
266       else if (gimple_assign_rhs_code (s) == TRUTH_NOT_EXPR)
267         {
268           tree op = gimple_assign_rhs1 (s);
269           tree type = TREE_TYPE (op);
270           enum tree_code code = parse_predicate (op, op0, op1);
271
272           return code == ERROR_MARK ? ERROR_MARK
273             : invert_tree_comparison (code, HONOR_NANS (TYPE_MODE (type)));
274         }
275
276       return ERROR_MARK;
277     }
278
279   if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (cond)) == tcc_comparison)
280     {
281       *op0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
282       *op1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
283       return TREE_CODE (cond);
284     }
285
286   return ERROR_MARK;
287 }
288
289 /* Returns the fold of predicate C1 OR C2 at location LOC.  */
290
291 static tree
292 fold_or_predicates (location_t loc, tree c1, tree c2)
293 {
294   tree op1a, op1b, op2a, op2b;
295   enum tree_code code1 = parse_predicate (c1, &op1a, &op1b);
296   enum tree_code code2 = parse_predicate (c2, &op2a, &op2b);
297
298   if (code1 != ERROR_MARK && code2 != ERROR_MARK)
299     {
300       tree t = maybe_fold_or_comparisons (code1, op1a, op1b,
301                                           code2, op2a, op2b);
302       if (t)
303         return t;
304     }
305
306   return fold_build2_loc (loc, TRUTH_OR_EXPR, boolean_type_node, c1, c2);
307 }
308
309 /* Returns true if N is either a constant or a SSA_NAME.  */
310
311 static bool
312 constant_or_ssa_name (tree n)
313 {
314   switch (TREE_CODE (n))
315     {
316       case SSA_NAME:
317       case INTEGER_CST:
318       case REAL_CST:
319       case COMPLEX_CST:
320       case VECTOR_CST:
321         return true;
322       default:
323         return false;
324     }
325 }
326
327 /* Returns either a COND_EXPR or the folded expression if the folded
328    expression is a MIN_EXPR, a MAX_EXPR, an ABS_EXPR,
329    a constant or a SSA_NAME. */
330
331 static tree
332 fold_build_cond_expr (tree type, tree cond, tree rhs, tree lhs)
333 {
334   tree rhs1, lhs1, cond_expr;
335   cond_expr = fold_ternary (COND_EXPR, type, cond,
336                             rhs, lhs);
337
338   if (cond_expr == NULL_TREE)
339     return build3 (COND_EXPR, type, cond, rhs, lhs);
340
341   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (cond_expr);
342
343   if (constant_or_ssa_name (cond_expr))
344     return cond_expr;
345
346   if (TREE_CODE (cond_expr) == ABS_EXPR)
347     {
348       rhs1 = TREE_OPERAND (cond_expr, 1);
349       STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (rhs1);
350       if (constant_or_ssa_name (rhs1))
351         return build1 (ABS_EXPR, type, rhs1);
352     }
353
354   if (TREE_CODE (cond_expr) == MIN_EXPR
355       || TREE_CODE (cond_expr) == MAX_EXPR)
356     {
357       lhs1 = TREE_OPERAND (cond_expr, 0);
358       STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (lhs1);
359       rhs1 = TREE_OPERAND (cond_expr, 1);
360       STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (rhs1);
361       if (constant_or_ssa_name (rhs1)
362           && constant_or_ssa_name (lhs1))
363         return build2 (TREE_CODE (cond_expr), type, lhs1, rhs1);
364     }
365   return build3 (COND_EXPR, type, cond, rhs, lhs);
366 }
367
368 /* Add condition NC to the predicate list of basic block BB.  */
369
370 static inline void
371 add_to_predicate_list (basic_block bb, tree nc)
372 {
373   tree bc, *tp;
374
375   if (is_true_predicate (nc))
376     return;
377
378   if (!is_predicated (bb))
379     bc = nc;
380   else
381     {
382       bc = bb_predicate (bb);
383       bc = fold_or_predicates (EXPR_LOCATION (bc), nc, bc);
384       if (is_true_predicate (bc))
385         {
386           reset_bb_predicate (bb);
387           return;
388         }
389     }
390
391   /* Allow a TRUTH_NOT_EXPR around the main predicate.  */
392   if (TREE_CODE (bc) == TRUTH_NOT_EXPR)
393     tp = &TREE_OPERAND (bc, 0);
394   else
395     tp = &bc;
396   if (!is_gimple_condexpr (*tp))
397     {
398       gimple_seq stmts;
399       *tp = force_gimple_operand_1 (*tp, &stmts, is_gimple_condexpr, NULL_TREE);
400       add_bb_predicate_gimplified_stmts (bb, stmts);
401     }
402   set_bb_predicate (bb, bc);
403 }
404
405 /* Add the condition COND to the previous condition PREV_COND, and add
406    this to the predicate list of the destination of edge E.  LOOP is
407    the loop to be if-converted.  */
408
409 static void
410 add_to_dst_predicate_list (struct loop *loop, edge e,
411                            tree prev_cond, tree cond)
412 {
413   if (!flow_bb_inside_loop_p (loop, e->dest))
414     return;
415
416   if (!is_true_predicate (prev_cond))
417     cond = fold_build2 (TRUTH_AND_EXPR, boolean_type_node,
418                         prev_cond, cond);
419
420   add_to_predicate_list (e->dest, cond);
421 }
422
423 /* Return true if one of the successor edges of BB exits LOOP.  */
424
425 static bool
426 bb_with_exit_edge_p (struct loop *loop, basic_block bb)
427 {
428   edge e;
429   edge_iterator ei;
430
431   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
432     if (loop_exit_edge_p (loop, e))
433       return true;
434
435   return false;
436 }
437
438 /* Return true when PHI is if-convertible.  PHI is part of loop LOOP
439    and it belongs to basic block BB.
440
441    PHI is not if-convertible if:
442    - it has more than 2 arguments.
443
444    When the flag_tree_loop_if_convert_stores is not set, PHI is not
445    if-convertible if:
446    - a virtual PHI is immediately used in another PHI node,
447    - there is a virtual PHI in a BB other than the loop->header.  */
448
449 static bool
450 if_convertible_phi_p (struct loop *loop, basic_block bb, gimple phi)
451 {
452   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
453     {
454       fprintf (dump_file, "-------------------------\n");
455       print_gimple_stmt (dump_file, phi, 0, TDF_SLIM);
456     }
457
458   if (bb != loop->header && gimple_phi_num_args (phi) != 2)
459     {
460       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
461         fprintf (dump_file, "More than two phi node args.\n");
462       return false;
463     }
464
465   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
466     return true;
467
468   /* When the flag_tree_loop_if_convert_stores is not set, check
469      that there are no memory writes in the branches of the loop to be
470      if-converted.  */
471   if (virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
472     {
473       imm_use_iterator imm_iter;
474       use_operand_p use_p;
475
476       if (bb != loop->header)
477         {
478           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
479             fprintf (dump_file, "Virtual phi not on loop->header.\n");
480           return false;
481         }
482
483       FOR_EACH_IMM_USE_FAST (use_p, imm_iter, gimple_phi_result (phi))
484         {
485           if (gimple_code (USE_STMT (use_p)) == GIMPLE_PHI)
486             {
487               if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
488                 fprintf (dump_file, "Difficult to handle this virtual phi.\n");
489               return false;
490             }
491         }
492     }
493
494   return true;
495 }
496
497 /* Records the status of a data reference.  This struct is attached to
498    each DR->aux field.  */
499
500 struct ifc_dr {
501   /* -1 when not initialized, 0 when false, 1 when true.  */
502   int written_at_least_once;
503
504   /* -1 when not initialized, 0 when false, 1 when true.  */
505   int rw_unconditionally;
506 };
507
508 #define IFC_DR(DR) ((struct ifc_dr *) (DR)->aux)
509 #define DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE(DR) (IFC_DR (DR)->written_at_least_once)
510 #define DR_RW_UNCONDITIONALLY(DR) (IFC_DR (DR)->rw_unconditionally)
511
512 /* Returns true when the memory references of STMT are read or written
513    unconditionally.  In other words, this function returns true when
514    for every data reference A in STMT there exist other accesses to
515    a data reference with the same base with predicates that add up (OR-up) to
516    the true predicate: this ensures that the data reference A is touched
517    (read or written) on every iteration of the if-converted loop.  */
518
519 static bool
520 memrefs_read_or_written_unconditionally (gimple stmt,
521                                          vec<data_reference_p> drs)
522 {
523   int i, j;
524   data_reference_p a, b;
525   tree ca = bb_predicate (gimple_bb (stmt));
526
527   for (i = 0; drs.iterate (i, &a); i++)
528     if (DR_STMT (a) == stmt)
529       {
530         bool found = false;
531         int x = DR_RW_UNCONDITIONALLY (a);
532
533         if (x == 0)
534           return false;
535
536         if (x == 1)
537           continue;
538
539         for (j = 0; drs.iterate (j, &b); j++)
540           {
541             tree ref_base_a = DR_REF (a);
542             tree ref_base_b = DR_REF (b);
543
544             if (DR_STMT (b) == stmt)
545               continue;
546
547             while (TREE_CODE (ref_base_a) == COMPONENT_REF
548                    || TREE_CODE (ref_base_a) == IMAGPART_EXPR
549                    || TREE_CODE (ref_base_a) == REALPART_EXPR)
550               ref_base_a = TREE_OPERAND (ref_base_a, 0);
551
552             while (TREE_CODE (ref_base_b) == COMPONENT_REF
553                    || TREE_CODE (ref_base_b) == IMAGPART_EXPR
554                    || TREE_CODE (ref_base_b) == REALPART_EXPR)
555               ref_base_b = TREE_OPERAND (ref_base_b, 0);
556
557             if (!operand_equal_p (ref_base_a, ref_base_b, 0))
558               {
559                 tree cb = bb_predicate (gimple_bb (DR_STMT (b)));
560
561                 if (DR_RW_UNCONDITIONALLY (b) == 1
562                     || is_true_predicate (cb)
563                     || is_true_predicate (ca
564                         = fold_or_predicates (EXPR_LOCATION (cb), ca, cb)))
565                   {
566                     DR_RW_UNCONDITIONALLY (a) = 1;
567                     DR_RW_UNCONDITIONALLY (b) = 1;
568                     found = true;
569                     break;
570                   }
571                }
572             }
573
574         if (!found)
575           {
576             DR_RW_UNCONDITIONALLY (a) = 0;
577             return false;
578           }
579       }
580
581   return true;
582 }
583
584 /* Returns true when the memory references of STMT are unconditionally
585    written.  In other words, this function returns true when for every
586    data reference A written in STMT, there exist other writes to the
587    same data reference with predicates that add up (OR-up) to the true
588    predicate: this ensures that the data reference A is written on
589    every iteration of the if-converted loop.  */
590
591 static bool
592 write_memrefs_written_at_least_once (gimple stmt,
593                                      vec<data_reference_p> drs)
594 {
595   int i, j;
596   data_reference_p a, b;
597   tree ca = bb_predicate (gimple_bb (stmt));
598
599   for (i = 0; drs.iterate (i, &a); i++)
600     if (DR_STMT (a) == stmt
601         && DR_IS_WRITE (a))
602       {
603         bool found = false;
604         int x = DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (a);
605
606         if (x == 0)
607           return false;
608
609         if (x == 1)
610           continue;
611
612         for (j = 0; drs.iterate (j, &b); j++)
613           if (DR_STMT (b) != stmt
614               && DR_IS_WRITE (b)
615               && same_data_refs_base_objects (a, b))
616             {
617               tree cb = bb_predicate (gimple_bb (DR_STMT (b)));
618
619               if (DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (b) == 1
620                   || is_true_predicate (cb)
621                   || is_true_predicate (ca = fold_or_predicates (EXPR_LOCATION (cb),
622                                                                  ca, cb)))
623                 {
624                   DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (a) = 1;
625                   DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (b) = 1;
626                   found = true;
627                   break;
628                 }
629             }
630
631         if (!found)
632           {
633             DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (a) = 0;
634             return false;
635           }
636       }
637
638   return true;
639 }
640
641 /* Return true when the memory references of STMT won't trap in the
642    if-converted code.  There are two things that we have to check for:
643
644    - writes to memory occur to writable memory: if-conversion of
645    memory writes transforms the conditional memory writes into
646    unconditional writes, i.e. "if (cond) A[i] = foo" is transformed
647    into "A[i] = cond ? foo : A[i]", and as the write to memory may not
648    be executed at all in the original code, it may be a readonly
649    memory.  To check that A is not const-qualified, we check that
650    there exists at least an unconditional write to A in the current
651    function.
652
653    - reads or writes to memory are valid memory accesses for every
654    iteration.  To check that the memory accesses are correctly formed
655    and that we are allowed to read and write in these locations, we
656    check that the memory accesses to be if-converted occur at every
657    iteration unconditionally.  */
658
659 static bool
660 ifcvt_memrefs_wont_trap (gimple stmt, vec<data_reference_p> refs)
661 {
662   return write_memrefs_written_at_least_once (stmt, refs)
663     && memrefs_read_or_written_unconditionally (stmt, refs);
664 }
665
666 /* Wrapper around gimple_could_trap_p refined for the needs of the
667    if-conversion.  Try to prove that the memory accesses of STMT could
668    not trap in the innermost loop containing STMT.  */
669
670 static bool
671 ifcvt_could_trap_p (gimple stmt, vec<data_reference_p> refs)
672 {
673   if (gimple_vuse (stmt)
674       && !gimple_could_trap_p_1 (stmt, false, false)
675       && ifcvt_memrefs_wont_trap (stmt, refs))
676     return false;
677
678   return gimple_could_trap_p (stmt);
679 }
680
681 /* Return true when STMT is if-convertible.
682
683    GIMPLE_ASSIGN statement is not if-convertible if,
684    - it is not movable,
685    - it could trap,
686    - LHS is not var decl.  */
687
688 static bool
689 if_convertible_gimple_assign_stmt_p (gimple stmt,
690                                      vec<data_reference_p> refs)
691 {
692   tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
693   basic_block bb;
694
695   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
696     {
697       fprintf (dump_file, "-------------------------\n");
698       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
699     }
700
701   if (!is_gimple_reg_type (TREE_TYPE (lhs)))
702     return false;
703
704   /* Some of these constrains might be too conservative.  */
705   if (stmt_ends_bb_p (stmt)
706       || gimple_has_volatile_ops (stmt)
707       || (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME
708           && SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (lhs))
709       || gimple_has_side_effects (stmt))
710     {
711       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
712         fprintf (dump_file, "stmt not suitable for ifcvt\n");
713       return false;
714     }
715
716   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
717     {
718       if (ifcvt_could_trap_p (stmt, refs))
719         {
720           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
721             fprintf (dump_file, "tree could trap...\n");
722           return false;
723         }
724       return true;
725     }
726
727   if (gimple_assign_rhs_could_trap_p (stmt))
728     {
729       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
730         fprintf (dump_file, "tree could trap...\n");
731       return false;
732     }
733
734   bb = gimple_bb (stmt);
735
736   if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME
737       && bb != bb->loop_father->header
738       && !bb_with_exit_edge_p (bb->loop_father, bb))
739     {
740       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
741         {
742           fprintf (dump_file, "LHS is not var\n");
743           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
744         }
745       return false;
746     }
747
748   return true;
749 }
750
751 /* Return true when STMT is if-convertible.
752
753    A statement is if-convertible if:
754    - it is an if-convertible GIMPLE_ASSIGN,
755    - it is a GIMPLE_LABEL or a GIMPLE_COND.  */
756
757 static bool
758 if_convertible_stmt_p (gimple stmt, vec<data_reference_p> refs)
759 {
760   switch (gimple_code (stmt))
761     {
762     case GIMPLE_LABEL:
763     case GIMPLE_DEBUG:
764     case GIMPLE_COND:
765       return true;
766
767     case GIMPLE_ASSIGN:
768       return if_convertible_gimple_assign_stmt_p (stmt, refs);
769
770     case GIMPLE_CALL:
771       {
772         tree fndecl = gimple_call_fndecl (stmt);
773         if (fndecl)
774           {
775             int flags = gimple_call_flags (stmt);
776             if ((flags & ECF_CONST)
777                 && !(flags & ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE)
778                 /* We can only vectorize some builtins at the moment,
779                    so restrict if-conversion to those.  */
780                 && DECL_BUILT_IN (fndecl))
781               return true;
782           }
783         return false;
784       }
785
786     default:
787       /* Don't know what to do with 'em so don't do anything.  */
788       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
789         {
790           fprintf (dump_file, "don't know what to do\n");
791           print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, TDF_SLIM);
792         }
793       return false;
794       break;
795     }
796
797   return true;
798 }
799
800 /* Return true when BB is if-convertible.  This routine does not check
801    basic block's statements and phis.
802
803    A basic block is not if-convertible if:
804    - it is non-empty and it is after the exit block (in BFS order),
805    - it is after the exit block but before the latch,
806    - its edges are not normal.
807
808    EXIT_BB is the basic block containing the exit of the LOOP.  BB is
809    inside LOOP.  */
810
811 static bool
812 if_convertible_bb_p (struct loop *loop, basic_block bb, basic_block exit_bb)
813 {
814   edge e;
815   edge_iterator ei;
816
817   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
818     fprintf (dump_file, "----------[%d]-------------\n", bb->index);
819
820   if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 2
821       || EDGE_COUNT (bb->succs) > 2)
822     return false;
823
824   if (exit_bb)
825     {
826       if (bb != loop->latch)
827         {
828           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
829             fprintf (dump_file, "basic block after exit bb but before latch\n");
830           return false;
831         }
832       else if (!empty_block_p (bb))
833         {
834           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
835             fprintf (dump_file, "non empty basic block after exit bb\n");
836           return false;
837         }
838       else if (bb == loop->latch
839                && bb != exit_bb
840                && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, exit_bb))
841           {
842             if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
843               fprintf (dump_file, "latch is not dominated by exit_block\n");
844             return false;
845           }
846     }
847
848   /* Be less adventurous and handle only normal edges.  */
849   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
850     if (e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL | EDGE_IRREDUCIBLE_LOOP))
851       {
852         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
853           fprintf (dump_file, "Difficult to handle edges\n");
854         return false;
855       }
856
857   /* At least one incoming edge has to be non-critical as otherwise edge
858      predicates are not equal to basic-block predicates of the edge
859      source.  */
860   if (EDGE_COUNT (bb->preds) > 1
861       && bb != loop->header)
862     {
863       bool found = false;
864       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
865         if (EDGE_COUNT (e->src->succs) == 1)
866           found = true;
867       if (!found)
868         {
869           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
870             fprintf (dump_file, "only critical predecessors\n");
871           return false;
872         }
873     }
874
875   return true;
876 }
877
878 /* Return true when all predecessor blocks of BB are visited.  The
879    VISITED bitmap keeps track of the visited blocks.  */
880
881 static bool
882 pred_blocks_visited_p (basic_block bb, bitmap *visited)
883 {
884   edge e;
885   edge_iterator ei;
886   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
887     if (!bitmap_bit_p (*visited, e->src->index))
888       return false;
889
890   return true;
891 }
892
893 /* Get body of a LOOP in suitable order for if-conversion.  It is
894    caller's responsibility to deallocate basic block list.
895    If-conversion suitable order is, breadth first sort (BFS) order
896    with an additional constraint: select a block only if all its
897    predecessors are already selected.  */
898
899 static basic_block *
900 get_loop_body_in_if_conv_order (const struct loop *loop)
901 {
902   basic_block *blocks, *blocks_in_bfs_order;
903   basic_block bb;
904   bitmap visited;
905   unsigned int index = 0;
906   unsigned int visited_count = 0;
907
908   gcc_assert (loop->num_nodes);
909   gcc_assert (loop->latch != EXIT_BLOCK_PTR);
910
911   blocks = XCNEWVEC (basic_block, loop->num_nodes);
912   visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
913
914   blocks_in_bfs_order = get_loop_body_in_bfs_order (loop);
915
916   index = 0;
917   while (index < loop->num_nodes)
918     {
919       bb = blocks_in_bfs_order [index];
920
921       if (bb->flags & BB_IRREDUCIBLE_LOOP)
922         {
923           free (blocks_in_bfs_order);
924           BITMAP_FREE (visited);
925           free (blocks);
926           return NULL;
927         }
928
929       if (!bitmap_bit_p (visited, bb->index))
930         {
931           if (pred_blocks_visited_p (bb, &visited)
932               || bb == loop->header)
933             {
934               /* This block is now visited.  */
935               bitmap_set_bit (visited, bb->index);
936               blocks[visited_count++] = bb;
937             }
938         }
939
940       index++;
941
942       if (index == loop->num_nodes
943           && visited_count != loop->num_nodes)
944         /* Not done yet.  */
945         index = 0;
946     }
947   free (blocks_in_bfs_order);
948   BITMAP_FREE (visited);
949   return blocks;
950 }
951
952 /* Returns true when the analysis of the predicates for all the basic
953    blocks in LOOP succeeded.
954
955    predicate_bbs first allocates the predicates of the basic blocks.
956    These fields are then initialized with the tree expressions
957    representing the predicates under which a basic block is executed
958    in the LOOP.  As the loop->header is executed at each iteration, it
959    has the "true" predicate.  Other statements executed under a
960    condition are predicated with that condition, for example
961
962    | if (x)
963    |   S1;
964    | else
965    |   S2;
966
967    S1 will be predicated with "x", and
968    S2 will be predicated with "!x".  */
969
970 static bool
971 predicate_bbs (loop_p loop)
972 {
973   unsigned int i;
974
975   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
976     init_bb_predicate (ifc_bbs[i]);
977
978   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
979     {
980       basic_block bb = ifc_bbs[i];
981       tree cond;
982       gimple_stmt_iterator itr;
983
984       /* The loop latch is always executed and has no extra conditions
985          to be processed: skip it.  */
986       if (bb == loop->latch)
987         {
988           reset_bb_predicate (loop->latch);
989           continue;
990         }
991
992       cond = bb_predicate (bb);
993
994       for (itr = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (itr); gsi_next (&itr))
995         {
996           gimple stmt = gsi_stmt (itr);
997
998           switch (gimple_code (stmt))
999             {
1000             case GIMPLE_LABEL:
1001             case GIMPLE_ASSIGN:
1002             case GIMPLE_CALL:
1003             case GIMPLE_DEBUG:
1004               break;
1005
1006             case GIMPLE_COND:
1007               {
1008                 tree c2;
1009                 edge true_edge, false_edge;
1010                 location_t loc = gimple_location (stmt);
1011                 tree c = fold_build2_loc (loc, gimple_cond_code (stmt),
1012                                           boolean_type_node,
1013                                           gimple_cond_lhs (stmt),
1014                                           gimple_cond_rhs (stmt));
1015
1016                 /* Add new condition into destination's predicate list.  */
1017                 extract_true_false_edges_from_block (gimple_bb (stmt),
1018                                                      &true_edge, &false_edge);
1019
1020                 /* If C is true, then TRUE_EDGE is taken.  */
1021                 add_to_dst_predicate_list (loop, true_edge,
1022                                            unshare_expr (cond),
1023                                            unshare_expr (c));
1024
1025                 /* If C is false, then FALSE_EDGE is taken.  */
1026                 c2 = build1_loc (loc, TRUTH_NOT_EXPR,
1027                                  boolean_type_node, unshare_expr (c));
1028                 add_to_dst_predicate_list (loop, false_edge,
1029                                            unshare_expr (cond), c2);
1030
1031                 cond = NULL_TREE;
1032                 break;
1033               }
1034
1035             default:
1036               /* Not handled yet in if-conversion.  */
1037               return false;
1038             }
1039         }
1040
1041       /* If current bb has only one successor, then consider it as an
1042          unconditional goto.  */
1043       if (single_succ_p (bb))
1044         {
1045           basic_block bb_n = single_succ (bb);
1046
1047           /* The successor bb inherits the predicate of its
1048              predecessor.  If there is no predicate in the predecessor
1049              bb, then consider the successor bb as always executed.  */
1050           if (cond == NULL_TREE)
1051             cond = boolean_true_node;
1052
1053           add_to_predicate_list (bb_n, cond);
1054         }
1055     }
1056
1057   /* The loop header is always executed.  */
1058   reset_bb_predicate (loop->header);
1059   gcc_assert (bb_predicate_gimplified_stmts (loop->header) == NULL
1060               && bb_predicate_gimplified_stmts (loop->latch) == NULL);
1061
1062   return true;
1063 }
1064
1065 /* Return true when LOOP is if-convertible.  This is a helper function
1066    for if_convertible_loop_p.  REFS and DDRS are initialized and freed
1067    in if_convertible_loop_p.  */
1068
1069 static bool
1070 if_convertible_loop_p_1 (struct loop *loop,
1071                          vec<loop_p> *loop_nest,
1072                          vec<data_reference_p> *refs,
1073                          vec<ddr_p> *ddrs)
1074 {
1075   bool res;
1076   unsigned int i;
1077   basic_block exit_bb = NULL;
1078
1079   /* Don't if-convert the loop when the data dependences cannot be
1080      computed: the loop won't be vectorized in that case.  */
1081   res = compute_data_dependences_for_loop (loop, true, loop_nest, refs, ddrs);
1082   if (!res)
1083     return false;
1084
1085   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
1086
1087   /* Allow statements that can be handled during if-conversion.  */
1088   ifc_bbs = get_loop_body_in_if_conv_order (loop);
1089   if (!ifc_bbs)
1090     {
1091       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1092         fprintf (dump_file, "Irreducible loop\n");
1093       return false;
1094     }
1095
1096   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1097     {
1098       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1099
1100       if (!if_convertible_bb_p (loop, bb, exit_bb))
1101         return false;
1102
1103       if (bb_with_exit_edge_p (loop, bb))
1104         exit_bb = bb;
1105     }
1106
1107   res = predicate_bbs (loop);
1108   if (!res)
1109     return false;
1110
1111   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1112     {
1113       data_reference_p dr;
1114
1115       for (i = 0; refs->iterate (i, &dr); i++)
1116         {
1117           dr->aux = XNEW (struct ifc_dr);
1118           DR_WRITTEN_AT_LEAST_ONCE (dr) = -1;
1119           DR_RW_UNCONDITIONALLY (dr) = -1;
1120         }
1121     }
1122
1123   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1124     {
1125       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1126       gimple_stmt_iterator itr;
1127
1128       for (itr = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (itr); gsi_next (&itr))
1129         if (!if_convertible_phi_p (loop, bb, gsi_stmt (itr)))
1130           return false;
1131
1132       /* Check the if-convertibility of statements in predicated BBs.  */
1133       if (is_predicated (bb))
1134         for (itr = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (itr); gsi_next (&itr))
1135           if (!if_convertible_stmt_p (gsi_stmt (itr), *refs))
1136             return false;
1137     }
1138
1139   if (dump_file)
1140     fprintf (dump_file, "Applying if-conversion\n");
1141
1142   return true;
1143 }
1144
1145 /* Return true when LOOP is if-convertible.
1146    LOOP is if-convertible if:
1147    - it is innermost,
1148    - it has two or more basic blocks,
1149    - it has only one exit,
1150    - loop header is not the exit edge,
1151    - if its basic blocks and phi nodes are if convertible.  */
1152
1153 static bool
1154 if_convertible_loop_p (struct loop *loop)
1155 {
1156   edge e;
1157   edge_iterator ei;
1158   bool res = false;
1159   vec<data_reference_p> refs;
1160   vec<ddr_p> ddrs;
1161   vec<loop_p> loop_nest;
1162
1163   /* Handle only innermost loop.  */
1164   if (!loop || loop->inner)
1165     {
1166       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1167         fprintf (dump_file, "not innermost loop\n");
1168       return false;
1169     }
1170
1171   /* If only one block, no need for if-conversion.  */
1172   if (loop->num_nodes <= 2)
1173     {
1174       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1175         fprintf (dump_file, "less than 2 basic blocks\n");
1176       return false;
1177     }
1178
1179   /* More than one loop exit is too much to handle.  */
1180   if (!single_exit (loop))
1181     {
1182       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1183         fprintf (dump_file, "multiple exits\n");
1184       return false;
1185     }
1186
1187   /* If one of the loop header's edge is an exit edge then do not
1188      apply if-conversion.  */
1189   FOR_EACH_EDGE (e, ei, loop->header->succs)
1190     if (loop_exit_edge_p (loop, e))
1191       return false;
1192
1193   refs.create (5);
1194   ddrs.create (25);
1195   loop_nest.create (3);
1196   res = if_convertible_loop_p_1 (loop, &loop_nest, &refs, &ddrs);
1197
1198   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1199     {
1200       data_reference_p dr;
1201       unsigned int i;
1202
1203       for (i = 0; refs.iterate (i, &dr); i++)
1204         free (dr->aux);
1205     }
1206
1207   loop_nest.release ();
1208   free_data_refs (refs);
1209   free_dependence_relations (ddrs);
1210   return res;
1211 }
1212
1213 /* Basic block BB has two predecessors.  Using predecessor's bb
1214    predicate, set an appropriate condition COND for the PHI node
1215    replacement.  Return the true block whose phi arguments are
1216    selected when cond is true.  LOOP is the loop containing the
1217    if-converted region, GSI is the place to insert the code for the
1218    if-conversion.  */
1219
1220 static basic_block
1221 find_phi_replacement_condition (basic_block bb, tree *cond,
1222                                 gimple_stmt_iterator *gsi)
1223 {
1224   edge first_edge, second_edge;
1225   tree tmp_cond;
1226
1227   gcc_assert (EDGE_COUNT (bb->preds) == 2);
1228   first_edge = EDGE_PRED (bb, 0);
1229   second_edge = EDGE_PRED (bb, 1);
1230
1231   /* Prefer an edge with a not negated predicate.
1232      ???  That's a very weak cost model.  */
1233   tmp_cond = bb_predicate (first_edge->src);
1234   gcc_assert (tmp_cond);
1235   if (TREE_CODE (tmp_cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
1236     {
1237       edge tmp_edge;
1238
1239       tmp_edge = first_edge;
1240       first_edge = second_edge;
1241       second_edge = tmp_edge;
1242     }
1243
1244   /* Check if the edge we take the condition from is not critical.
1245      We know that at least one non-critical edge exists.  */
1246   if (EDGE_COUNT (first_edge->src->succs) > 1)
1247     {
1248       *cond = bb_predicate (second_edge->src);
1249
1250       if (TREE_CODE (*cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
1251         *cond = TREE_OPERAND (*cond, 0);
1252       else
1253         /* Select non loop header bb.  */
1254         first_edge = second_edge;
1255     }
1256   else
1257     *cond = bb_predicate (first_edge->src);
1258
1259   /* Gimplify the condition to a valid cond-expr conditonal operand.  */
1260   *cond = force_gimple_operand_gsi_1 (gsi, unshare_expr (*cond),
1261                                       is_gimple_condexpr, NULL_TREE,
1262                                       true, GSI_SAME_STMT);
1263
1264   return first_edge->src;
1265 }
1266
1267 /* Replace a scalar PHI node with a COND_EXPR using COND as condition.
1268    This routine does not handle PHI nodes with more than two
1269    arguments.
1270
1271    For example,
1272      S1: A = PHI <x1(1), x2(5)>
1273    is converted into,
1274      S2: A = cond ? x1 : x2;
1275
1276    The generated code is inserted at GSI that points to the top of
1277    basic block's statement list.  When COND is true, phi arg from
1278    TRUE_BB is selected.  */
1279
1280 static void
1281 predicate_scalar_phi (gimple phi, tree cond,
1282                       basic_block true_bb,
1283                       gimple_stmt_iterator *gsi)
1284 {
1285   gimple new_stmt;
1286   basic_block bb;
1287   tree rhs, res, arg, scev;
1288
1289   gcc_assert (gimple_code (phi) == GIMPLE_PHI
1290               && gimple_phi_num_args (phi) == 2);
1291
1292   res = gimple_phi_result (phi);
1293   /* Do not handle virtual phi nodes.  */
1294   if (virtual_operand_p (res))
1295     return;
1296
1297   bb = gimple_bb (phi);
1298
1299   if ((arg = degenerate_phi_result (phi))
1300       || ((scev = analyze_scalar_evolution (gimple_bb (phi)->loop_father,
1301                                             res))
1302           && !chrec_contains_undetermined (scev)
1303           && scev != res
1304           && (arg = gimple_phi_arg_def (phi, 0))))
1305     rhs = arg;
1306   else
1307     {
1308       tree arg_0, arg_1;
1309       /* Use condition that is not TRUTH_NOT_EXPR in conditional modify expr.  */
1310       if (EDGE_PRED (bb, 1)->src == true_bb)
1311         {
1312           arg_0 = gimple_phi_arg_def (phi, 1);
1313           arg_1 = gimple_phi_arg_def (phi, 0);
1314         }
1315       else
1316         {
1317           arg_0 = gimple_phi_arg_def (phi, 0);
1318           arg_1 = gimple_phi_arg_def (phi, 1);
1319         }
1320
1321       /* Build new RHS using selected condition and arguments.  */
1322       rhs = fold_build_cond_expr (TREE_TYPE (res), unshare_expr (cond),
1323                                   arg_0, arg_1);
1324     }
1325
1326   new_stmt = gimple_build_assign (res, rhs);
1327   SSA_NAME_DEF_STMT (gimple_phi_result (phi)) = new_stmt;
1328   gsi_insert_before (gsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);
1329   update_stmt (new_stmt);
1330
1331   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1332     {
1333       fprintf (dump_file, "new phi replacement stmt\n");
1334       print_gimple_stmt (dump_file, new_stmt, 0, TDF_SLIM);
1335     }
1336 }
1337
1338 /* Replaces in LOOP all the scalar phi nodes other than those in the
1339    LOOP->header block with conditional modify expressions.  */
1340
1341 static void
1342 predicate_all_scalar_phis (struct loop *loop)
1343 {
1344   basic_block bb;
1345   unsigned int orig_loop_num_nodes = loop->num_nodes;
1346   unsigned int i;
1347
1348   for (i = 1; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1349     {
1350       gimple phi;
1351       tree cond = NULL_TREE;
1352       gimple_stmt_iterator gsi, phi_gsi;
1353       basic_block true_bb = NULL;
1354       bb = ifc_bbs[i];
1355
1356       if (bb == loop->header)
1357         continue;
1358
1359       phi_gsi = gsi_start_phis (bb);
1360       if (gsi_end_p (phi_gsi))
1361         continue;
1362
1363       /* BB has two predecessors.  Using predecessor's aux field, set
1364          appropriate condition for the PHI node replacement.  */
1365       gsi = gsi_after_labels (bb);
1366       true_bb = find_phi_replacement_condition (bb, &cond, &gsi);
1367
1368       while (!gsi_end_p (phi_gsi))
1369         {
1370           phi = gsi_stmt (phi_gsi);
1371           predicate_scalar_phi (phi, cond, true_bb, &gsi);
1372           release_phi_node (phi);
1373           gsi_next (&phi_gsi);
1374         }
1375
1376       set_phi_nodes (bb, NULL);
1377     }
1378 }
1379
1380 /* Insert in each basic block of LOOP the statements produced by the
1381    gimplification of the predicates.  */
1382
1383 static void
1384 insert_gimplified_predicates (loop_p loop)
1385 {
1386   unsigned int i;
1387
1388   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1389     {
1390       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1391       gimple_seq stmts;
1392
1393       if (!is_predicated (bb))
1394         {
1395           /* Do not insert statements for a basic block that is not
1396              predicated.  Also make sure that the predicate of the
1397              basic block is set to true.  */
1398           reset_bb_predicate (bb);
1399           continue;
1400         }
1401
1402       stmts = bb_predicate_gimplified_stmts (bb);
1403       if (stmts)
1404         {
1405           if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1406             {
1407               /* Insert the predicate of the BB just after the label,
1408                  as the if-conversion of memory writes will use this
1409                  predicate.  */
1410               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_after_labels (bb);
1411               gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
1412             }
1413           else
1414             {
1415               /* Insert the predicate of the BB at the end of the BB
1416                  as this would reduce the register pressure: the only
1417                  use of this predicate will be in successor BBs.  */
1418               gimple_stmt_iterator gsi = gsi_last_bb (bb);
1419
1420               if (gsi_end_p (gsi)
1421                   || stmt_ends_bb_p (gsi_stmt (gsi)))
1422                 gsi_insert_seq_before (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
1423               else
1424                 gsi_insert_seq_after (&gsi, stmts, GSI_SAME_STMT);
1425             }
1426
1427           /* Once the sequence is code generated, set it to NULL.  */
1428           set_bb_predicate_gimplified_stmts (bb, NULL);
1429         }
1430     }
1431 }
1432
1433 /* Predicate each write to memory in LOOP.
1434
1435    This function transforms control flow constructs containing memory
1436    writes of the form:
1437
1438    | for (i = 0; i < N; i++)
1439    |   if (cond)
1440    |     A[i] = expr;
1441
1442    into the following form that does not contain control flow:
1443
1444    | for (i = 0; i < N; i++)
1445    |   A[i] = cond ? expr : A[i];
1446
1447    The original CFG looks like this:
1448
1449    | bb_0
1450    |   i = 0
1451    | end_bb_0
1452    |
1453    | bb_1
1454    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_2
1455    | end_bb_1
1456    |
1457    | bb_2
1458    |   cond = some_computation;
1459    |   if (cond) goto bb_3 else goto bb_4
1460    | end_bb_2
1461    |
1462    | bb_3
1463    |   A[i] = expr;
1464    |   goto bb_4
1465    | end_bb_3
1466    |
1467    | bb_4
1468    |   goto bb_1
1469    | end_bb_4
1470
1471    insert_gimplified_predicates inserts the computation of the COND
1472    expression at the beginning of the destination basic block:
1473
1474    | bb_0
1475    |   i = 0
1476    | end_bb_0
1477    |
1478    | bb_1
1479    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_2
1480    | end_bb_1
1481    |
1482    | bb_2
1483    |   cond = some_computation;
1484    |   if (cond) goto bb_3 else goto bb_4
1485    | end_bb_2
1486    |
1487    | bb_3
1488    |   cond = some_computation;
1489    |   A[i] = expr;
1490    |   goto bb_4
1491    | end_bb_3
1492    |
1493    | bb_4
1494    |   goto bb_1
1495    | end_bb_4
1496
1497    predicate_mem_writes is then predicating the memory write as follows:
1498
1499    | bb_0
1500    |   i = 0
1501    | end_bb_0
1502    |
1503    | bb_1
1504    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_2
1505    | end_bb_1
1506    |
1507    | bb_2
1508    |   if (cond) goto bb_3 else goto bb_4
1509    | end_bb_2
1510    |
1511    | bb_3
1512    |   cond = some_computation;
1513    |   A[i] = cond ? expr : A[i];
1514    |   goto bb_4
1515    | end_bb_3
1516    |
1517    | bb_4
1518    |   goto bb_1
1519    | end_bb_4
1520
1521    and finally combine_blocks removes the basic block boundaries making
1522    the loop vectorizable:
1523
1524    | bb_0
1525    |   i = 0
1526    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_1
1527    | end_bb_0
1528    |
1529    | bb_1
1530    |   cond = some_computation;
1531    |   A[i] = cond ? expr : A[i];
1532    |   if (i < N) goto bb_5 else goto bb_4
1533    | end_bb_1
1534    |
1535    | bb_4
1536    |   goto bb_1
1537    | end_bb_4
1538 */
1539
1540 static void
1541 predicate_mem_writes (loop_p loop)
1542 {
1543   unsigned int i, orig_loop_num_nodes = loop->num_nodes;
1544
1545   for (i = 1; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1546     {
1547       gimple_stmt_iterator gsi;
1548       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1549       tree cond = bb_predicate (bb);
1550       bool swap;
1551       gimple stmt;
1552
1553       if (is_true_predicate (cond))
1554         continue;
1555
1556       swap = false;
1557       if (TREE_CODE (cond) == TRUTH_NOT_EXPR)
1558         {
1559           swap = true;
1560           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1561         }
1562
1563       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1564         if ((stmt = gsi_stmt (gsi))
1565             && gimple_assign_single_p (stmt)
1566             && gimple_vdef (stmt))
1567           {
1568             tree lhs = gimple_assign_lhs (stmt);
1569             tree rhs = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1570             tree type = TREE_TYPE (lhs);
1571
1572             lhs = ifc_temp_var (type, unshare_expr (lhs), &gsi);
1573             rhs = ifc_temp_var (type, unshare_expr (rhs), &gsi);
1574             if (swap)
1575               {
1576                 tree tem = lhs;
1577                 lhs = rhs;
1578                 rhs = tem;
1579               }
1580             cond = force_gimple_operand_gsi_1 (&gsi, unshare_expr (cond),
1581                                                is_gimple_condexpr, NULL_TREE,
1582                                                true, GSI_SAME_STMT);
1583             rhs = fold_build_cond_expr (type, unshare_expr (cond), rhs, lhs);
1584             gimple_assign_set_rhs1 (stmt, ifc_temp_var (type, rhs, &gsi));
1585             update_stmt (stmt);
1586           }
1587     }
1588 }
1589
1590 /* Remove all GIMPLE_CONDs and GIMPLE_LABELs of all the basic blocks
1591    other than the exit and latch of the LOOP.  Also resets the
1592    GIMPLE_DEBUG information.  */
1593
1594 static void
1595 remove_conditions_and_labels (loop_p loop)
1596 {
1597   gimple_stmt_iterator gsi;
1598   unsigned int i;
1599
1600   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1601     {
1602       basic_block bb = ifc_bbs[i];
1603
1604       if (bb_with_exit_edge_p (loop, bb)
1605         || bb == loop->latch)
1606       continue;
1607
1608       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); )
1609         switch (gimple_code (gsi_stmt (gsi)))
1610           {
1611           case GIMPLE_COND:
1612           case GIMPLE_LABEL:
1613             gsi_remove (&gsi, true);
1614             break;
1615
1616           case GIMPLE_DEBUG:
1617             /* ??? Should there be conditional GIMPLE_DEBUG_BINDs?  */
1618             if (gimple_debug_bind_p (gsi_stmt (gsi)))
1619               {
1620                 gimple_debug_bind_reset_value (gsi_stmt (gsi));
1621                 update_stmt (gsi_stmt (gsi));
1622               }
1623             gsi_next (&gsi);
1624             break;
1625
1626           default:
1627             gsi_next (&gsi);
1628           }
1629     }
1630 }
1631
1632 /* Combine all the basic blocks from LOOP into one or two super basic
1633    blocks.  Replace PHI nodes with conditional modify expressions.  */
1634
1635 static void
1636 combine_blocks (struct loop *loop)
1637 {
1638   basic_block bb, exit_bb, merge_target_bb;
1639   unsigned int orig_loop_num_nodes = loop->num_nodes;
1640   unsigned int i;
1641   edge e;
1642   edge_iterator ei;
1643
1644   remove_conditions_and_labels (loop);
1645   insert_gimplified_predicates (loop);
1646   predicate_all_scalar_phis (loop);
1647
1648   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1649     predicate_mem_writes (loop);
1650
1651   /* Merge basic blocks: first remove all the edges in the loop,
1652      except for those from the exit block.  */
1653   exit_bb = NULL;
1654   for (i = 0; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1655     {
1656       bb = ifc_bbs[i];
1657       free_bb_predicate (bb);
1658       if (bb_with_exit_edge_p (loop, bb))
1659         {
1660           gcc_assert (exit_bb == NULL);
1661           exit_bb = bb;
1662         }
1663     }
1664   gcc_assert (exit_bb != loop->latch);
1665
1666   for (i = 1; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1667     {
1668       bb = ifc_bbs[i];
1669
1670       for (ei = ei_start (bb->preds); (e = ei_safe_edge (ei));)
1671         {
1672           if (e->src == exit_bb)
1673             ei_next (&ei);
1674           else
1675             remove_edge (e);
1676         }
1677     }
1678
1679   if (exit_bb != NULL)
1680     {
1681       if (exit_bb != loop->header)
1682         {
1683           /* Connect this node to loop header.  */
1684           make_edge (loop->header, exit_bb, EDGE_FALLTHRU);
1685           set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, exit_bb, loop->header);
1686         }
1687
1688       /* Redirect non-exit edges to loop->latch.  */
1689       FOR_EACH_EDGE (e, ei, exit_bb->succs)
1690         {
1691           if (!loop_exit_edge_p (loop, e))
1692             redirect_edge_and_branch (e, loop->latch);
1693         }
1694       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, loop->latch, exit_bb);
1695     }
1696   else
1697     {
1698       /* If the loop does not have an exit, reconnect header and latch.  */
1699       make_edge (loop->header, loop->latch, EDGE_FALLTHRU);
1700       set_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, loop->latch, loop->header);
1701     }
1702
1703   merge_target_bb = loop->header;
1704   for (i = 1; i < orig_loop_num_nodes; i++)
1705     {
1706       gimple_stmt_iterator gsi;
1707       gimple_stmt_iterator last;
1708
1709       bb = ifc_bbs[i];
1710
1711       if (bb == exit_bb || bb == loop->latch)
1712         continue;
1713
1714       /* Make stmts member of loop->header.  */
1715       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1716         gimple_set_bb (gsi_stmt (gsi), merge_target_bb);
1717
1718       /* Update stmt list.  */
1719       last = gsi_last_bb (merge_target_bb);
1720       gsi_insert_seq_after (&last, bb_seq (bb), GSI_NEW_STMT);
1721       set_bb_seq (bb, NULL);
1722
1723       delete_basic_block (bb);
1724     }
1725
1726   /* If possible, merge loop header to the block with the exit edge.
1727      This reduces the number of basic blocks to two, to please the
1728      vectorizer that handles only loops with two nodes.  */
1729   if (exit_bb
1730       && exit_bb != loop->header
1731       && can_merge_blocks_p (loop->header, exit_bb))
1732     merge_blocks (loop->header, exit_bb);
1733
1734   free (ifc_bbs);
1735   ifc_bbs = NULL;
1736 }
1737
1738 /* If-convert LOOP when it is legal.  For the moment this pass has no
1739    profitability analysis.  Returns true when something changed.  */
1740
1741 static bool
1742 tree_if_conversion (struct loop *loop)
1743 {
1744   bool changed = false;
1745   ifc_bbs = NULL;
1746
1747   if (!if_convertible_loop_p (loop)
1748       || !dbg_cnt (if_conversion_tree))
1749     goto cleanup;
1750
1751   /* Now all statements are if-convertible.  Combine all the basic
1752      blocks into one huge basic block doing the if-conversion
1753      on-the-fly.  */
1754   combine_blocks (loop);
1755
1756   if (flag_tree_loop_if_convert_stores)
1757     mark_virtual_operands_for_renaming (cfun);
1758
1759   changed = true;
1760
1761  cleanup:
1762   if (ifc_bbs)
1763     {
1764       unsigned int i;
1765
1766       for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1767         free_bb_predicate (ifc_bbs[i]);
1768
1769       free (ifc_bbs);
1770       ifc_bbs = NULL;
1771     }
1772
1773   return changed;
1774 }
1775
1776 /* Tree if-conversion pass management.  */
1777
1778 static unsigned int
1779 main_tree_if_conversion (void)
1780 {
1781   loop_iterator li;
1782   struct loop *loop;
1783   bool changed = false;
1784   unsigned todo = 0;
1785
1786   if (number_of_loops () <= 1)
1787     return 0;
1788
1789   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
1790     changed |= tree_if_conversion (loop);
1791
1792   if (changed)
1793     todo |= TODO_cleanup_cfg;
1794
1795   if (changed && flag_tree_loop_if_convert_stores)
1796     todo |= TODO_update_ssa_only_virtuals;
1797
1798 #ifdef ENABLE_CHECKING
1799   {
1800     basic_block bb;
1801     FOR_EACH_BB (bb)
1802       gcc_assert (!bb->aux);
1803   }
1804 #endif
1805
1806   return todo;
1807 }
1808
1809 /* Returns true when the if-conversion pass is enabled.  */
1810
1811 static bool
1812 gate_tree_if_conversion (void)
1813 {
1814   return ((flag_tree_vectorize && flag_tree_loop_if_convert != 0)
1815           || flag_tree_loop_if_convert == 1
1816           || flag_tree_loop_if_convert_stores == 1);
1817 }
1818
1819 struct gimple_opt_pass pass_if_conversion =
1820 {
1821  {
1822   GIMPLE_PASS,
1823   "ifcvt",                              /* name */
1824   OPTGROUP_NONE,                        /* optinfo_flags */
1825   gate_tree_if_conversion,              /* gate */
1826   main_tree_if_conversion,              /* execute */
1827   NULL,                                 /* sub */
1828   NULL,                                 /* next */
1829   0,                                    /* static_pass_number */
1830   TV_NONE,                              /* tv_id */
1831   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
1832   0,                                    /* properties_provided */
1833   0,                                    /* properties_destroyed */
1834   0,                                    /* todo_flags_start */
1835   TODO_verify_stmts | TODO_verify_flow
1836                                         /* todo_flags_finish */
1837  }
1838 };